Министерство образования и науки Российской Федерациифедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»Подразделение Направление Исследование метрологических характеристик и поверка вольтметра с электромагнитной системойОтчет по лабораторной работе №1Дисциплина «Метрология, стандартизация и сертификация»

Выполнил студент группы З-5А12 Ковалев Алексей Геннадьевич

«18» марта 2023 г.Проверил Кравченко Евгений Владимирович«___» ___________2023 г.Томск – 2023Цель работы: изучении принципа действия вольтметра с электромагнитной системой, символьных обозначений электроизмерительных приборов, освоении методики проведения поверки вольтметра. Задачами лабораторной работы являются:

1. 
   изучение основных символьных обозначений, наносимых на электроизмерительные приборы;
   
2. 
   изучение принципа действия вольтметра с электромагнитной системой;
   
3. 
   проведение поверки вольтметра.
   

Принцип действия вольтметра с электромагнитной системойПриборы электромагнитной системы основаны на взаимодействии магнитного поля катушки с подвижным ферромагнитным сердечником. Узел для создания вращающего момента состоит из катушки, по которой протекает измеряемый ток, и сердечника, закрепленного на оси указателя. Конструкция электромагнитного вольтметра показана на рисунке 1.Рисунок 1 - Конструкция электромагнитного вольтметраЭлектромагнитная энергия системы определяется выражением:где – сопротивление обмотки катушки.Ток I, проходя по катушке, обладающей индуктивностью L, намагничивает подвижный сердечник. Он втягивается внутрь катушки, создавая вращающий момент. Вращающий момент поворачивает сердечник в такое положение, при котором электромагнитная энергия системы будет максимальной.

---

Вращающий момент определяется выражением:т.к. величина напряжения U не зависит от пространственного положения сердечника (α), а определяется параметрами цепи.С осью сердечника скреплены стрелка и спиральная пружина, создающая противодействующий момент:где k – коэффициент жесткости пружины.Из условия равенства вращающего и противодействующего моментов следует:Из уравнения выше следует, что отклонение указателя пропорционально квадрату измеряемого напряжения, т.е. шкала не является линейной.Катушку вольтметра с электромагнитной системой изготавливают из большого числа витков тонкой медной проволоки, достаточного для полного отклонения указателя.Диапазон измерения электромагнитных вольтметров до 600 мВ, класс точности 1,5 и ниже.Ход работыДля снятия метрологических характеристик электромагнитного вольтметра необходимо собрать схему, приведенную на рисунке 2. Рисунок 2 - Схема экспериментальной цепи

1. 
   Повернули регулятор автотрансформатора против часовой стрелки до упора.
   
2. 
   Соединили проводником контакты К1 выхода автотрансформатора с измерительным контактом вольтметра К3.1 панели «Приборы магнитоэлектрические».
   
3. 
   Соединили проводником контакты К2 выхода автотрансформатора с измерительным контактом вольтметра К4.1 панели «Приборы магнитоэлектрические».
   
4. 
   Соединили контакт К3.2 вольтметра с контактом К1.1 Активной нагрузки панели Блока нагрузок.
   
5. 
   Соединили контакт К4.2 вольтметра с контактом К2.1 Активной нагрузки панели Блок нагрузок.
   
6. 
   Установили переключатель режима работы мультиметра в положение измерения переменного напряжения, предел измерения 200 В. Подключили общий измерительный контакт мультиметра к общему измерительному контакту К1.2 Активной нагрузки панели Блока нагрузок.
   
7. 
   Подключили контакт измерения V Ω Hz К2.2 Активной нагрузки панели Блок нагрузок.
   
8. 
   Включили электропитание лабораторной установки (установили переключатели сетевых автоматов АВ1 и АВ2 вверх), включили мультиметр.
   
9. 
   Плавно поворачивая регулятор Автотрансформатора по часовой стрелке, подобрали значение напряжения, при котором стрелка вольтметра установилась напротив заданной отметки шкалы в соответствии с вариантом.
   

---

Расчет метрологических характеристикАбсолютная погрешность для прямого и обратного хода соответственно вычисляется по формулам: = ­– , = ­– ,где -отсчет по рабочему эталону при увеличении показаний прибора, В; -отсчет по рабочему эталону при уменьшении показаний прибора, В; -значение напряжения, соответствующее отметке шкалы, В.Вариация прибора вычисляется по формуле:

---

Предел допускаемой основной абсолютной погрешности определяется по формуле: ,где - верхний предел поверяемого вольтметра, В;- нижний предел поверяемого вольтметра, В;- класс точности.Пример расчета для прямого хода и обратного хода для отметки шкалы 100 В:Для отметки шкалы 110 В:Для отметки шкалы 120 В:Для отметки шкалы 130 В:Для отметки шкалы 140 В:Для отметки шкалы 150 В:Для отметки шкалы 160 В:Ниже в таблице 1 представлены полученные данные.Таблица 1 - Полученные данные

---

Отметка шкалы, В	Отсчет по рабочему эталону, В			, В			Вариация
	Прямой ход	Обратный ход	Прямой ход		Обратный ход
100	99,1	99,9	-0,9		-0,1	-0,8
110	112,4	110,8	2,4		0,8	1,6
120	123,2	121,8	3,2		1,8	1,4
130	133,9	132,4	3,9		2,4	1,5
140	142,4	142	2,4		2	0,4
150	152,5	150,9	2,5		0,9	1,6
160	161,9	161,2	1,9		1,2	0,7

Графическое представление определяемых зависимостейРисунок 3 - График зависимости абсолютной погрешности прямого и обратного хода от измеряемой величиныРисунок 4 - График зависимости эталонного напряжения прямого и обратного хода от измеряемой величиныПротоколПоверки вольтметра типа В96П с электромагнитной системой. Класс точности прибора 1,5. Предел измерения прибора 300 В. Отсчет проводился по рабочему эталону типа MY64 с пределом измерения 200 В.

Отметки шкалы, В	Отсчет по рабочему эталону, В		Абсолютная погрешность, В			Вариация прибора
	Прямой ход	Обратный ход		Прямой ход	Обратный ход
100	99,1	99,9		-0,9	-0,1	-0,8
110	112,4	110,8		2,4	0,8	1,6
120	123,2	121,8		3,2	1,8	1,4
130	133,9	132,4		3,9	2,4	1,5
140	142,4	142		2,4	2	0,4
150	152,5	150,9		2,5	0,9	1,6
160	161,9	161,2		1,9	1,2	0,7

---

Смотрите также файлы

• Физические качества и их основные характеристики.docx

• 1 билет Препараты Кровь, эластический хрящ, подчелюстная железа Теория Рецепторы 2 билет.docx

• Программа основного общего образования география (для 59 классов образовательных организаций).docx

• Урок (45 минут). Максимальный балл 29 Цель о.docx

• Закон 44фз продажа имущества государственными и муниципальными.docx