attachments_14-09-2012_08-07-22 / Лабораторная работа 5

Лабораторная работа № 5

Измерение сопротивления постоянного тока косвенным методом

5.1. Определение методической погрешности измерения электрического сопротивления, обусловленной влиянием приборов

• Цель работы

• Лабораторная установка и схема электрическая соединений

• Перечень аппаратуры

• Указания по проведению эксперимента

.

Цель работы

Выявить методическую погрешность измерения сопротивления, обусловленную собственным сопротивлением измерительных приборов.

Лабораторная установка и электрическая схема соединений

При измерении сопротивления возникает методическая погрешность, обусловленная конечным сопротивлением самих измерительных приборов. Варианты подключения приборов показаны на рис. 5.3.1 а и б.

а)

б)

Рис. 5.3.1. Варианты подключения приборов (а и б), при измерении сопротивления методом амперметра и вольтметра.

В цепи рис. 5.3.1а измеряемое сопротивление шунтируется сопротивлением вольтметра – измеренное сопротивление оказывается меньше действительного значения. В цепи рис. 5.3.1б амперметр включен последовательно с измеряемым сопротивлением. Результат измерения оказывается выше действительного значения сопротивления.

Соответствующие рис. 5.3.1 а и б электрические схемы соединений при испытании цепи измерения сопротивления на постоянном токе приведены на рис. 5.3.2 и 5.3.3. Установки (рис. 5.3.2 и 5.3.3) состоят из однофазного источника питания G1 (218), блока генераторов A1 (212.2) с выходом регулируемого постоянного напряжения, мультиметров MY60 (блок А3, 510.1) и тока 7050 (блок А3, 510.1), а также сопротивления РС5000 (блок А2, 534), блока резисторов А7 (2330). На рис. 5.3.2 и 5.3.3 жирной линией выделен проводник, который необходимо переключить для перехода от одной схемы к другой.

При выполнении экспериментов по указанию преподавателя измеряется сопротивление резистора «330 Ом» и набора из сопротивлений «10 Ом» (блок А7, 2330). Напряжение на резисторе устанавливается регулируемым источником постоянного напряжения (блок А1). Напряжение и ток испытываемого резистора измеряют амперметром и вольтметром и по результатам измерения и вычисляют сопротивление для схем включения приборов рис. 5.3.2 или 5.3.3.

Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блоков А1 (212.2) и приборов А2 (534) и А3 (510.1), требующих сетевого питания.

Рис. 5.3.2. Схема электрическая соединений для измерения сопротивления методом амперметра и вольтметра в цепи постоянного тока (рис. 5.3.1а).

Рис. 5.3.3. Схема электрическая соединений для измерения сопротивления методом амперметра и вольтметра в цепи постоянного тока (рис. 5.3.1б).

На рисунках жирной линией показан проводник, который необходимо переключить для перехода от схемы рис. 5.3.2 к рис. 5.3.3.

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Однофазный источник питания	218	~ 220 В / 16 А
А1	Блок генераторов напряжения	212.2	Синусоидальное напряжение Частота 0,2…20 кГц, Амплитуда 0…10 В
А2	Мультиметр	534	Цифровой мультиметр SANWA PC5000
А3	Блок мультиметров	510.1	Аналоговый мультиметр 7050, цифровой мультиметр MY60
А7	Блок резисторов	2330	Переменные резисторы 2х10 кОм; 330 Ом; 10 Ом

Указания по проведению эксперимента

• Убедитесь, что переключатели «Сеть» блоков, используемых в эксперименте, выключены.

• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений выполняемого эксперимента рис. 5.3.2; 5.3.3. На рисунках жирной линией показан проводник, переключение которого преобразует схему рис. 5.3.2 в схему рис. 5.3.3.

• Поверните ручку регулятора постоянного напряжения генератора «0…15 В» против часовой стрелки до упора (минимальное выходное напряжение источника).

• Тумблер переключателя выхода генератора установите в верхнее положении – выход подключен к гнезду «+».

• Переключатели пределов измерения мультиметров блоков А2 и А3 установите на предел измерения сопротивления (РС5000, блок А2) постоянного напряжения (MY60, блок А3) и тока (7050, блок А3). Установка пределов измерения мультиметров подробно описана в разделах 2.1 и 3.1. Для мультиметра MY60 (блок А3) рекомендуется установить предел «20 B» постоянного напряжения. Для мультиметра 7050 «50 mA» постоянного тока.

• Поверните ручку переменного резистора 330 Ом по часовой стрелке до упора, т. е. установите максимальное сопротивление.

• Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

• Включите выключатель «СЕТЬ» блока генераторов напряжения А1, блоков мультиметров А2 и А3 и выключатели питания мультиметров.

Измерение сопротивления

• По указанию преподавателя установите в соответствующем блоке некоторое сопротивление в диапазоне от 10 до 330 Ом.

• Ручкой регулировки выходного напряжения генератора («0…15 В») задайте несколько значений выходного напряжения источника.

• Для каждого выходного напряжения источника и сопротивления резистора, измерьте напряжение и ток сначала для схемы рис. 5.3.2, а затем для схемы рис.5.3.3. Для перехода от одной схемы к другой переключите провод, показанный на рисунках 5.3.2 и 5.3.3 жирной линией. Повторите измерения для других значений напряжения и сопротивления. Результаты занесите в табл. 5.3.1.

• По результатам измерений вычислите сопротивление . Из-за значительного сопротивления мультиметра на пределах измерения напряжения (примерно Ом), результат измерения сопротивления (R_х1) в схеме рис. 5.2.2 будет точнее, чем в схеме рис. 5.3.3 (R_х2).

• Определите относительную погрешность измерения сопротивления (схема рис. 5.3.3) по отношению к сопротивлению (схема рис. 5.3.2) в процентах

.

Результаты измерения сопротивления на постоянном токе

Таблица 5.3.1.

№ опыта	Сопротивление приборов		Прямое измерение сопротивления Rх , Ом РС5000,	Схема 1			Схема 2			Погрешность, %
	RV, Ом MY60	RA, Ом 7050		, В	, А	, Ом	, В	, А	, Ом

•