Файл: Т.М. Черникова Линейные электрические цепи постоянного тока.pdf

лопригодны. Высший класс точности 1,5. Они применяются главным образом в качестве щитовых ваттметров и самопишущих приборов.

Шкалы приборов

На шкале прибора приведены основные его данные: обозначение единицы измеряемой величины, что определяет название прибора; класс точности; род измеряемого тока; положение шкалы при измерении (вертикальное, горизонтальное, под углом); условное обозначение системы прибора; категория защищенности от влияния внешнего магнитного поля; величина напряжения, которым испытана изоляция измерительной цепи от корпуса прибора; группа эксплуатации.

По условиям эксплуатации приборы разделяют на четыре группы. Соответственно их обозначения – А, Б, В, Г, которые на шкале прибора обычно заключаются в треугольник, например.

Группа А – приборы предназначены для работы в закрытых сухих отапливаемых помещениях; Б – для работы в закрытых неотапливаемых помещениях; В – для работы в полевых или морских условиях; Г – для работы в условиях тропического климата.

Остальные основные условные обозначения, наносимые на шкалы электроизмерительных приборов, представлены в табл. 1.1.

Точность прибора

Важнейшей характеристикой прибора является его точность. Число, характеризующее класс точности прибора, представляет

Таблица 1.1

Условные обозначения на шкале прибора

приведенную погрешность, выраженную в процентах:

где ∆А=Аизм – А –абсолютная погрешность; Аизм –результат измерения;

А – действительное значение величины; АН – верхний предел измерения прибора.

Все электроизмерительные приборы по степени точности делятся

на восемь классов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0, указанных на шкале прибора. Относительная погрешность измерения, если Аизм близка по величине к А:

Относительная погрешность δ увеличивается по сравнению с классом точности прибора во столько раз, во сколько раз номинальное значение шкалы прибора больше измеряемой прибором величины.

Включение приборов для измерения тока, напряжения, мощности

Для измерения силы IА тока в цепь последовательно с приемником R включают амперметр (рис. 1.4). При этом сопротивление амперметра должно быть меньше R как минимум в 100 раз.

Вцепях постоянного тока используют магнитоэлектрические, реже

–электромагнитные амперметры. В цепях переменного тока на частоте 50 Гц – электромагнитные и электродинамические амперметры, выпрямительные миллиамперметры.

Для измерения напряжения VV на каком-либо участке цепи измеряющий вольтметр включают параллельно этому участку (рис.1.5).

При этом сопротивление вольтметра должно быть больше R2 как минимум в 100 раз.

В цепях постоянного тока для измерения напряжений применяют магнитоэлектрические вольтметры. В цепях переменного тока преимущественно электромагнитные вольтметры, а для более точных измерений – электродинамические.

Для измерения малых переменных напряжений используют выпрямительные и электромагнитные вольтметры, а при повышенных частотах – электронные вольтметры.

Измерение мощности в цепях постоянного тока можно выполнять с помощью амперметра и вольтметра или электродинамическим прибором – ваттметром.

В цепях переменного тока для измерения активной мощности применяют электродинамические и ферродинамические ваттметры.

При этом одна катушка измерительного механизма ваттметра (неподвижная, с малым сопротивлением) подсоединяется последовательно, другая (подвижная, с добавочным сопротивлением) – параллельно нагрузке R, потребляемую мощность которой необходимо замерить (рис.

1.6).

Рис. 1.6

Домашнее задание

По учебнику изучить устройство и принцип действия приборов магнитоэлектрической и электромагнитной систем, достоинства и недостатки каждой системы. Ознакомиться с таблицей условных знаков на шкалах приборов, с классами точности, способами включения амперметра, вольтметра и ваттметра.

Порядок выполнения работы

1. Запишите основные технические характеристики амперметра, вольтметра и ваттметра, установленных на лабораторных стендах, в табл. 1.2.

2. Подбор приборов по пределам измерения.

2.1. Выберите два прибора (амперметра или вольтметра) с разными пределами измерения и их данные запишите в табл. 1.3.

Таблица 1.3

2.2.По указанию преподавателя задайтесь одинаковыми показаниями приборов А.

2.3.Вычислите относительные погрешности измерений.

2.4.Определите интервал вероятного истинного значения измеряе-

мой величины АИСТ.1 и АИСТ.2.

2.5. Оцените, какое из измерений выполнено более точно, как изменится погрешность измерений при изменении пределов приборов.

3. Измерение сопротивления методом вольтметра и амперметра. 3.1. Соберите электрическую цепь по схеме на рис. 1.7, сделайте

измерения I и U для заданного в табл. 1.4 значения сопротивления

RX=100 Ом.

3.2. Не изменяя значение сопротивления RX и положение рукоятки регулятора напряжения Т3, включите вольтметр по схеме на рис. 1.8 и сделайте аналогичные измерения, как и в предыдущем опыте.

3.3. Проделайте опыты согласно п. 3.1 и 3.2, но с другими значениями заданного в табл. 1.4 сопротивления RX = 5000 Ом.

Таблица 1.4

3.4.Рассчитайте по показаниям приборов сопротивление RX, абсолютную ∆ RX и относительные погрешности δ U, δ I, δ R, а также определите интервал вероятностного значения изменяемой величины RИСТ.

3.5.Сделайте вывод о зависимости точности измерений от схемы измерения и величины сопротивления.

Контрольные вопросы

1. Расшифруйте условные обозначения на шкалах электроизмери-