Файл: Отчет по лабораторной работе Э11 по теме Поверка электротехнических амперметров и вольтметров.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 154
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
прибор выключают и после успокоения включают снова. Убедившись, что по
окончании переходного процесса указатель точно устанавливается на выбранной отметке шкалы, прибор выключают;
в) снова включают прибор и одновременно пускают в ход секундомер, который останавливают в тот момент, когда колебания указателя относительно положения установившегося равновесия не превышают 1,5% от длины шкалы.
Допустимые границы отклонения указателя от положения равновесия должны быть отмечены заранее.
Для повышения точности измерения время успокоения определяют как среднее значение из трех-четырех опытов.
Результат опыта представлены в виде табл. 2.
Таблица 2
По ГОСТ 8711-93 время установления показаний прибора не должно превышать 4 с. В нашем случае среднее время успокоения равно 3,8025 с и не превышает 4 с.
Если центр тяжести подвижной части прибора не совпадает с осью вращения, то вес подвижной части создает дополнительный момент, являющейся функцией угла поворота. Нормальное положение прибора указывается на его шкале. В этом положении влияние момента силы тяжести учтено при градуировке. При изменении положения прибора, момент силы тяжести изменяется и в показаниях прибора возникает дополнительная погрешность.
В ГОСТ 8711-93
нормируется погрешность от наклона прибора на ±5°
в любом направлении.
Все дополнительные погрешности определяются для двух отметок шкалы, из которых одна находится приблизительно на геометрической середине, а другая - у конечного значения шкалы.
Чтобы вычислить дополнительную погрешность от наклона, испытуемый прибор с помощью специального приспособления наклоняют в какую-либо сторону вперед, назад, влево или вправо на угол 5°.
Плавным регулированием измеряемой величины указатель испытуемого прибора устанавливают на заданную отметку Ax дважды при подходе со стороны меньших и со стороны больших значений и фиксируют
показания образцового прибора U* и U* .
OB OY
Действительное значение измеряемой величины при данном
0
положении прибора U* принимается равным среднему арифметическому
показаний образцового прибора U* и U* :
OB OY
????∗
0ср
= 1 (????∗
2
????????
+ ????∗
????????
) = 1 (10,278 + 10,198) = 10,238 В.
2
Для этой же отметки шкалы Uх должно быть измерено действительное значение измеряемой величины U0 при нормальном положении прибора:
???? = 1 (????
+ ???? ) = 1 (10,066 + 10,041) = 10,0535 В.
0ср 2 ов
????у 2
При этом можно воспользоваться данными опыта п. 2. Дополнительная погрешность от наклона прибора
Δ???????? = ????0ср — ????∗0ср = 10,0535 − 10,238 = −0,113 В;
Действительно, при нормальном положении прибора:
Ux = ????0ср + Δ????0ср = 10,0535 + (−0,0535) = 10 В;
где Δ????0ср − основная погрешность испытываемого прибора на данной отметке шкалы.
При наклоне прибора для той же отметки шкалы
Ux = ????∗0ср + Δ????0ср + Δ????ф = 10,1665 + (−0,0535) + (−0,113) = 10 В,
где ????∗0ср − действительное значение измеряемой величины при
данном положении прибора.
Из двух последних уравнений можно получить приведенную выше формулу для расчета дополнительной погрешности.
Приведенная погрешность от наклона
γ = ± ΔU???? ∗ 100% = ± −0,113 ∗ 100% = −0,75% ;
???? ????н 15
При опыте все другие влияющие величины (частота тока, температура и др.) должны быть равны их нормальным значениям.
Опыт проводится при наклоне прибора поочередно вперед, назад, влево и вправо. Результаты измерений и расчетов записываются в табл. 3.
Результат опыта и расчетов представлены в виде табл. 3.
Таблица 3
Дополнительная погрешность, вызванная изменением положения пр ибора от нормального положения в любом направлении на угол в 5 град, по ГОСТ 8711- 93 не должна превышать предела допускаемой основной погрешности.
Выбор метода измерения сопротивления приборов зависит от допускаемой погрешности измерения.
Внутреннее сопротивление поверяемого прибора R=0,125 Ом. Измеренное внутреннее сопротивление поверяемого прибора
Rизм=50,81 Ом
Внутреннее сопротивление вольтметров классов 0,05...0,5 может отличаться от номинального не более чем на половину величины допускаемой основной погрешности. Допускаемая погрешность при измерении сопротивления вольтметра не должна превышать ± 0,2 с (с – число, обозначающее класс точности прибора). Средствами измерений здесь могут быть одинарные мосты или компенсационные установки соответствующего класса точности.
По результатам поверки составить табл. 4 и сделать выводы о соответствии поверяемого прибора присвоенному ему классу точности.
Таблица 4
Выводы по лабораторной работе:
В ходе лабораторной работы мы ознакомились с методикой определения основной и некоторых дополнительных погрешностей вольтметров, а также мы устанавливали соответствие характеристик вольтметра требованиям ГОСТ 8711-93. В ходе поверки, нами было выяснено, что многие значения параметров не соответствуют требованиям.
окончании переходного процесса указатель точно устанавливается на выбранной отметке шкалы, прибор выключают;
в) снова включают прибор и одновременно пускают в ход секундомер, который останавливают в тот момент, когда колебания указателя относительно положения установившегося равновесия не превышают 1,5% от длины шкалы.
Допустимые границы отклонения указателя от положения равновесия должны быть отмечены заранее.
Для повышения точности измерения время успокоения определяют как среднее значение из трех-четырех опытов.
Результат опыта представлены в виде табл. 2.
Таблица 2
| Время успокоения, с | Среднее время, с |
| 3,66 | 3,8025 |
| 3,68 | |
| 3,87 | |
| 4,00 |
По ГОСТ 8711-93 время установления показаний прибора не должно превышать 4 с. В нашем случае среднее время успокоения равно 3,8025 с и не превышает 4 с.
-
Определение погрешности от наклона прибора
Если центр тяжести подвижной части прибора не совпадает с осью вращения, то вес подвижной части создает дополнительный момент, являющейся функцией угла поворота. Нормальное положение прибора указывается на его шкале. В этом положении влияние момента силы тяжести учтено при градуировке. При изменении положения прибора, момент силы тяжести изменяется и в показаниях прибора возникает дополнительная погрешность.
В ГОСТ 8711-93
нормируется погрешность от наклона прибора на ±5°
в любом направлении.
Все дополнительные погрешности определяются для двух отметок шкалы, из которых одна находится приблизительно на геометрической середине, а другая - у конечного значения шкалы.
Чтобы вычислить дополнительную погрешность от наклона, испытуемый прибор с помощью специального приспособления наклоняют в какую-либо сторону вперед, назад, влево или вправо на угол 5°.
Плавным регулированием измеряемой величины указатель испытуемого прибора устанавливают на заданную отметку Ax дважды при подходе со стороны меньших и со стороны больших значений и фиксируют
показания образцового прибора U* и U* .
OB OY
Действительное значение измеряемой величины при данном
0
положении прибора U* принимается равным среднему арифметическому
показаний образцового прибора U* и U* :
OB OY
????∗
0ср
= 1 (????∗
2
????????
+ ????∗
????????
) = 1 (10,278 + 10,198) = 10,238 В.
2
Для этой же отметки шкалы Uх должно быть измерено действительное значение измеряемой величины U0 при нормальном положении прибора:
???? = 1 (????
+ ???? ) = 1 (10,066 + 10,041) = 10,0535 В.
0ср 2 ов
????у 2
При этом можно воспользоваться данными опыта п. 2. Дополнительная погрешность от наклона прибора
Δ???????? = ????0ср — ????∗0ср = 10,0535 − 10,238 = −0,113 В;
Действительно, при нормальном положении прибора:
Ux = ????0ср + Δ????0ср = 10,0535 + (−0,0535) = 10 В;
где Δ????0ср − основная погрешность испытываемого прибора на данной отметке шкалы.
При наклоне прибора для той же отметки шкалы
Ux = ????∗0ср + Δ????0ср + Δ????ф = 10,1665 + (−0,0535) + (−0,113) = 10 В,
где ????∗0ср − действительное значение измеряемой величины при
данном положении прибора.
Из двух последних уравнений можно получить приведенную выше формулу для расчета дополнительной погрешности.
Приведенная погрешность от наклона
γ = ± ΔU???? ∗ 100% = ± −0,113 ∗ 100% = −0,75% ;
???? ????н 15
При опыте все другие влияющие величины (частота тока, температура и др.) должны быть равны их нормальным значениям.
Опыт проводится при наклоне прибора поочередно вперед, назад, влево и вправо. Результаты измерений и расчетов записываются в табл. 3.
Результат опыта и расчетов представлены в виде табл. 3.
Таблица 3
| Положение испытуемого прибора | Показания испытуемого прибора | Показания эталонного прибора | Погрешность от наклона | |||
| | Ux, В | U* , В 0В | U* , В 0У | U* , В 0СР | ΔUφ, В | γφ, % |
| Вверх, 5° | 10 | 10,278 | 10,198 | 10,238 | -0,1845 | -1,23 |
| 15 | 15,318 | 15,157 | 15,2375 | -0,184 | -1,22667 | |
| Вниз, 5° | 10 | 10,156 | 10,110 | 10,133 | -0,0795 | -0,53 |
| 15 | 15,119 | 15,151 | 15,135 | -0,0815 | -0,54333 | |
| Вправо, 5° | 10 | 10,186 | 10,0,78 | 10,132 | -0,0785 | -0,52333 |
| 15 | 15,214 | 15,150 | 15,182 | -0,1285 | -0,85667 | |
| Влево, 5° | 10 | 10,170 | 10,088 | 10,129 | -0,0755 | -0,50333 |
| 15 | 15,155 | 15,431 | 15,293 | -0,2395 | -1,59667 | |
Дополнительная погрешность, вызванная изменением положения пр ибора от нормального положения в любом направлении на угол в 5 град, по ГОСТ 8711- 93 не должна превышать предела допускаемой основной погрешности.
-
Определение сопротивления прибора
Выбор метода измерения сопротивления приборов зависит от допускаемой погрешности измерения.
Внутреннее сопротивление поверяемого прибора R=0,125 Ом. Измеренное внутреннее сопротивление поверяемого прибора
Rизм=50,81 Ом
Внутреннее сопротивление вольтметров классов 0,05...0,5 может отличаться от номинального не более чем на половину величины допускаемой основной погрешности. Допускаемая погрешность при измерении сопротивления вольтметра не должна превышать ± 0,2 с (с – число, обозначающее класс точности прибора). Средствами измерений здесь могут быть одинарные мосты или компенсационные установки соответствующего класса точности.
-
Результаты поверки
По результатам поверки составить табл. 4 и сделать выводы о соответствии поверяемого прибора присвоенному ему классу точности.
Таблица 4
| Параметры | γ0, % | γв, % | Δсм, мм | tу, с | γφ, % | R, Ом |
| Опытные значения | 4,00267 | 1,26 | 2 | 3,8025 | −0,50 | 51,10 |
| Пределы допускаемых значений для класса точности | 0,5 | 0,5 | 0,75 | 4 | 0,5 | 50,000±0,125 |
Выводы по лабораторной работе:
В ходе лабораторной работы мы ознакомились с методикой определения основной и некоторых дополнительных погрешностей вольтметров, а также мы устанавливали соответствие характеристик вольтметра требованиям ГОСТ 8711-93. В ходе поверки, нами было выяснено, что многие значения параметров не соответствуют требованиям.