Сведения из теории. Сила тока текущего в последовательной электрической цепи одинакова на всех ее участках. Это свойство цепи можно использовать для поверки амперметров, приборов для измерения силы тока. Операция сравнения показаний двух или более амперметров включенных в общую электрическую цепь последовательно называется поверкой. Один из амперметров, наиболее точный, называется образцовым, а другие - рабочими. Показания образцового амперметров принимаются за действительные, а отклонения показаний рабочих амперметров от показаний образцового считаются погрешностью. Погрешность бывает абсолютная, выраженная в измеряемых единицах и относительная, выраженная в процентах от верхнего предела измерений. Класс точности прибора определяется как отношение абсолютной погрешности прибора к диапазону измерений. Диапазон измерений - это разница наибольшего и наименьшего значения показаний прибора для данного положения переключателя пределов измерений. Класс точности и диапазон измерений – метрологические характеристики измерительного прибора. Если погрешность велика, и прибор не укладывается в установленный для него класс, он не может использоваться в работе. Внутренние сопротивления амперметров, величину которых можно измерить между входными клеммами приборов при отсутствии тока, вызывают падения напряжения равные в сумме ЭДС источника электропитания (ИП), поэтому для изменения тока в амперметрах необходимо изменять и напряжение электропитания.

Цель работы: Закрепить навыки работы с мультиметром по измерению тока. Познакомится с операцией поверки амперметров и понятиями погрешность абсолютная, погрешность относительная, метрологическими характеристиками - класс точности, диапазон измерения. Получить навык работы с регулируемым блоком питания.

1.Записать тему и зарисовать схему в тетрадку. Собрать электрическую схему.

 2.Установить регулятор напряжения источника питания (ИП) в нулевое положение.

3.Подключить электрическую цепь к ИП. Если ток постоянный то клемму «плюс» крайнего амперметра подключить к клемме «плюс» ИП, а клемму «минус» этого амперметра подключаются к клемме «плюс» следующего амперметра, и так далее. Клемму «минус» последнего амперметра подключают к «минусу» источника питания.

     4.Разделить диапазон рабочего амперметра на 10 «точек шкалы» в которых он будет поверятся.

     5.Вращая ручку ИП установить ток равный 1/10 от верхнего предела измерений на образцовом амперметре.

     6.Записать показания образцового (I обр) и рабочего (I раб) амперметра в таблицу.

     7.Проделать эту операцию 10 раз, увеличивая показания рабочего амперметра на 1/10 часть диапазона каждый раз.

8.Рассчитать абсолютную погрешность по формуле     ∆ I  = I раб - I обр.

    9.Рассчитать относительную погрешность по формуле:

I мах. - верхний предел измерений рабочего прибора.

Примечание: Для электроизмерительных приборов класс прибора численно равен его относительной погрешности.

10. Сравнить погрешность измерения (∆ I) рабочих приборов с допустимым значением погрешности по паспорту прибора ∆ I доп. или численное значение относительной погрешности ∆A% сравнить с классом прибора указанным на шкале.

При годном для проведения измерений амперметре, значение допустимой погрешности по паспорту прибора (∆I доп) будет больше погрешности (∆ I) в любой точке диапазона ( ∆ I доп.  >  ∆ I) во всех точках на всех диапазонах. А численное значение класса точности больше численного значения относительной погрешности прибора в любой точке диапазона. ( Кл.т.  >  ∆A% )

11. При наличии нескольких диапазонов измерений повторить поверку в каждом диапазоне.

  12.Посмотрите полученные результаты и ответьте на вопросы

Примечание. Жирным шрифтом выделены ключевые слова или термины, курсивом – слова на которые необходимо обратить внимание.

ВОПРОСЫ:

1. Почему различаются показания приборов?

2. Какой прибор считается образцовым, а какой рабочим?

3. Когда можно считать что рабочий прибор годным для проведения измерений?

4. Что такое внутреннее сопротивление прибора и влияет ли оно на силу тока в цепи и 5. падение напряжения на приборе?

6. Что такое абсолютная погрешность прибора и как ее определить?

7. Что такое относительная погрешность прибора и как ее определить?

8. Что такое верхний и нижний предел измерений прибора?

9. Что такое диапазон измерений и как его определить?

10 Сколько рабочих приборов можно включить в цепь при поверке?

11. Как определить класс прибора, и что он означает?

Используемое оборудование

1. Амперметр (Ампервольтомметр) образцовый - один. 100 mA.

2. Амперметр (Ампервольтомметр) рабочий один или несколько. 100 mA.

3. Калькулятор.

4. Блок питания с регулированием выходного напряжения от 0v.

5. Соединительные концы.

 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7

Измерение напряжения и поверка вольтметра.

Сведения из теории. При параллельном соединении элементов цепи напряжение, в точках соединения - электрических узлах, одинаково для всех параллельных элементов цепи. Электрическим узлом называется соединение проводников, имеющее более двух концов, на схемах обозначается точкой. Свойство параллельной цепи можно использовать для поверки вольтметров. Операция сравнения показаний двух или более вольтметров включенных параллельно к одному источнику тока называется поверкой. Один из вольтметров, наиболее точный, называется образцовым, а другие - рабочими. Показания образцового прибора принимаются за действительные, а отклонение показания рабочего прибороа, от показания образцового, считается погрешностью. Погрешность бывает абсолютная, выраженная в измеряемых единицах и относительная, выраженная в процентах от верхнего предела измерений. Класс точности прибора определяется как отношение абсолютной погрешности прибора к диапазону измерений. Диапазон измерений - это разница наибольшего и наименьшего значения показаний прибора для данного положения переключателя пределов измерений. Класс точности и диапазон измерений, метрологические характеристики прибора. Если погрешность велика, то прибор не укладывается в установленный для него класс и не должен использоваться в работе.

Цель работы: Закрепить навыки работы с мультиметром по измерению напряжения. Познакомится с операцией поверки вольтметров, и понятиями погрешность абсолютная, погрешность относительная, метрологическими характеристиками - класс точности, диапазон измерения. Получить навык работы с регулируемым блоком питания.

1.Записать тему и зарисовать схему в тетрадку. Собрать электрическую, схему включив вольтметры параллельно. Если ток постоянный, то «плюсовые» клеммы всех источников питания соединяются с «плюсовой» клеммой источника питания, «минусовые» аналогично.

2.Установить регулятор напряжения источника питания (ИП) в нулевое положение.

3.Подключить электрическую цепь к ИП.

 4.Разделить верхний диапазон измерений рабочего вольтметра на 10 частей, определить точки поверки вольтметра.

5.Вращая ручку ИП установить напряжение равное 1/10 от диапазона измерений на рабочем вольтметре.

6.Посмотреть и записать показания образцового и рабочего вольтметра в таблицу.

7.Проделать эту операцию 10 раз, увеличивая показания образцового вольтметра на 1/10 часть диапазона каждый раз.

8.Рассчитать погрешность по формуле ∆U = Uраб - U обр.

9.Рассчитать относительную погрешность по формуле

U мах. - верхний предел измерений рабочего прибора.

Посмотрите полученные результаты и ответьте на вопросы:

1. Почему различаются показания приборов?

2. Что такое электрический узел?

3. Когда можно считать рабочий прибор годным для проведения измерений?

4. Сколько рабочих приборов можно включить в цепь при поверке?

5. Какие пределы измерений бывают?

6. Что такое абсолютная погрешность прибора и как ее определить?

7. Что такое относительная погрешность прибора и как ее определить?

8. Что такое диапазон измерений и как его определить?

9. В каких единицах измеряется напряжение?

10. Как называется прибор, измеряющий напряжение?

11. Как определить класс прибора, и что он означает?

Запиши вопросы и свои ответы в тетрадь.

Примечание. Жирным шрифтом выделены ключевые слова или термины, курсивом – слова на которые необходимо обратить внимание.

Используемое оборудование

1. Вольтметр (Ампервольтомметр) образцовый - один. 0-10V кл 0.5

2. Вольтметр (Ампервольтомметр) рабочий один или несколько. 0-10V кл 4,5

3. Калькулятор.

4. Блок питания с регулированием выходного напряжения от 0v.

5. Соединительные концы.

 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8