Laboratorijas darbi mehānikā

Transkripts

1 Laboratorijas darbs Nr..1 Elektrisko mēraparātu pārbaude un mērdiapazona paplašināšana Studenta vārds, uzvārds:... Fakultāte, grupa:... Studenta apliecības numurs:...

2 Teorētiskais pamatojums Praksē ne vienmēr ir pieejams mēraparāts ar piemērotu diapazonu, tādēļ atsevišķos gadījumos var izlīdzēties ar pieejamo mēraparātu, pēc vajadzības tam paplašinot mērdiapazonu. Lai paplašinātu mērdiapazonu, līdzstrāvas ampērmetriem (magnētelektriskās sistēmas) pieslēdz šuntus, bet voltmetriem - papildrezistorus. Papildrezistoru slēdz virknē ar voltmetru. Papildrezistorus var lietot magnētiskās sistēmas mēraparātiem un mēraparātiem maiņstrāvas ķēdēs līdz spriegumiem 500 V. Nepieciešamā papildrezistora pretestību var aprēķināt pēc formulas R p = RV ( n 1), (1) kur R V - voltmetra pretestība, U n = - skaitlis, kas rāda, cik reižu palielinās voltmetra mērapjoms. U V Lai paplašinātu voltmetra mērdiapazonu, vispirms ar tehnisko tiltu izmēra voltmetra iekšējo pretestību R V. Izmantojamās papildpretestības lielumu aprēķina pēc formulas (1). Šo papildpretestību atliek uz parastā reostata, nostādot slīdkontaktu tā, lai reostata pieslēgtās daļas pretestība atbilstu aprēķinātajai papildpretestībai. Reostata attiecīgās daļas pretestību mēra ar tehnisko tiltu. Lai pārbaudītu voltmetru ar paplašināto mērdiapazonu, pārbaudāmo aparātu V p un paraugaparātu V 0 pieslēdz paralēli diviem reostatiem potenciometriskā slēgumā kā parādīts 1. zīmējumā. Tālāk var veikt voltmetra ar paplašināto mērdiapazonu pārbaudi. Pirms strāvas ieslēgšanas mēraparātu rādītājus nostāda uz nulli. Tad ieslēdz strāvu un ar regulējošajām ierīcēm maina strāvu tā, lai pārbaudāmā mēraparāta rādījums pēc kārtas nostātos uz katras skalas pamatiedaļas. Abu mēraparātu rādījumi jāpieraksta. Jāregulē tā, lai pārbaudāmā mēraparāta rādījumi sāktos ar nulli, pakāpeniski palielinātos līdz nominālajai vērtībai un pēc tam vienmērīgi samazinātos līdz nullei. R 1 ~ V 0 R R P V P 1. zīm. Elektriskā slēguma shēma voltmetra mērdiapazona paplašināšanai un pārbaudei (Ja pārbauda voltmetru, nepaplašinot tā mērdiapazonu, shēmā neslēdz R p ). Ampērmetra skalas paplašināšanas gadījumā lieto šuntu - rezistoru, kas pieslēgts paralēli ampērmetram. Šunta pretestību var aprēķināt pēc formulas Rš R = A n 1 ()

3 kur R A - ampērmetra pretestība, I I A n = - skaitlis, kas rāda, cik reižu paplašināts mērdiapazons (šunta koeficients). No formulas (), redzams, ka šunta pretestības aprēķināšanai jāzin mēraparāta - ampērmetra pretestība. Šo pretestību mēra ar tehnisko tiltu. Lai pārbaudītu ampērmetru ar paplašināto mērdiapazonu A p, izmanto paraugaparātu A 0, veidojot slēguma shēmu, kā parādīts. zīmējumā. Elektrisko mēraparātu pārbaudes process sastāv no četriem posmiem: 1) ārējā apskate, ) paraugmēraparāta izvēle, 3) mēraparāta rādījumu pārbaude - salīdzināšana ar paraugmēraparāta rādījumiem, 4) pārbaudes dokumentu noformēšana. 1. posms. Ārējā apskatē noskaidro defektus, kuri var traucēt mēraparāta tālāko lietošanu, piemēram, bojāts korektors, rādītājs, atvienojušās detaļas, rādītāju nevar novietot nullpunktā, utt. ~ R 1 R A 0 A P R Š. zīm. Elektriskā slēguma shēma ampērmetra mērdiapazona paplašināšanai un pārbaudei. (Ja pārbauda ampērmetru, nepaplašinot tā mērdiapazonu, shēmā neslēdz R š ). posms. Paraugmēraparātu izvēlas pēc strāvas veida, tās nominālās vērtības un pēc precizitātes klases tā, lai mērījumu augšējā robeža neatšķirtos vairāk par 5 % no pārbaudāmā mēraparāta augšējās robežas. Paraugmēraparāta precizitātes klases skaitlim jābūt vismaz 3 reizes mazākam nekā pārbaudāmajam mēraparātam. 3. posms. Mēraparātu pārbauda, salīdzinot tā rādījumus ar paraugmēraparāta rādījumiem. Salīdzina skalas pamatiedaļas. Pārbaudē nosaka a) absolūto kļūdu: Δ = p 0 (3) kur p - pārbaudāmā mēraparāta rādījums, 0 - paraugmēraparāta rādījums, b) korekciju: α = 0 p, (4) 1 kur 0 = ( 0 p + 0s ), ja 0p - paraugmēraparāta rādījums, mērāmajam lielumam pieaugot, 0s -paraugmēraparāta rādījums, mērāmajam lielumam samazinoties (pie vienas un tās pašas p vērtības). c) relatīvo pamatkļūdu: γ p = Δ 100% (5) kur n - pārbaudāmā mēraparāta skalas nominālā vērtība (skalas augšējā robeža), n 3

4 d) pārbaudāmā mēraparāta precizitātes klasi, kas vienāda ar lielākās relatīvās pamatkļūdas absolūto vērtību. 4. posms. Pēc iegūtajiem mēraparāta pārbaudes datiem uzzīmē grafikus 0 α = = f ( ) - 3. zīmējumā (a) un f 1 ( p p ) - 3. zīmējumā (b). Lielums voltmetra pārbaudes gadījumā ir sprieguma vērtība U, kas mērīta voltos, ampērmetra pārbaudes gadījumā strāvas stiprums I, kas mērīts ampēros. 0 (a) P α 0 3. zīm. Mēraparāta pārbaude: a - graduēšanas grafiks, b - korekcijas līkne. (b) P Iespējamie darba uzdevumi. 1. Paplašināt dotā mēraparāta mērdiapazonu n reizes.. Pārbaudīt mēraparātu ar paplašināto mērdiapazonu, graduēt to, uzņemt korekcijas līkni un noteikt mēraparāta precizitātes klasi. 3. Salīdzināt mēraparāta precizitātes klasi pirms un pēc mērdiapazona paplašināšanas. 4

5 Protokols Nr.... Darba izpildītāji: 1. Darba uzdevumi:. Izmantotie mērinstrumenti un ierīces: Mērinstrumentu raksturojuma tabula: Nr. p.k. Nosaukums 1. Voltmetrs/ampērmetrs (pārbaudāmais) Tips, numurs Strāvas veids Precizitātes klase Mērapjoms Mazākās iedaļas vērtība. Voltmetrs/ampērmetrs (parauga) 3. Tehniskais tilts Mērījumu tabula Nr. p.k. U p, iedaļas (vai I p, iedaļas) U p, V (vai I p, A) U 0p ±δu 0p, V (vai I 0p ±δi 0p, A) U 0s ±δu 0s, V (vai I 0s ±δi 0s, A) U p [V] = U p [iedaļas] n U n =... V (vai I n =...A) 5