 |
Приборы, используемые в лабораторных работах
|
|
|
|
Краткая теория
Средствами электрических измерений называются такие технические устройства, которые используются: для работы с электрическими цепями, для определения различных параметров схем, и имеющие нормированные метрологические свойства.
Следует различать виды средств электрических измерений:
1. Меры.
2. Электроизмерительные приборы.
3. Измерительные преобразователи.
4. Электроизмерительные установки.
5. Измерительные информационные системы.
Классификация электроизмерительных приборов.
1. По принципу действия и по виду входных и выходных величин:
· Электрические-механические;
· Электрические-электрические;
· Тепловые-электрические.
2. По виду измерительной информации:
· Аналоговые преобразователи;
· Кодовые;
· Модуляционные.
3. По принципу действия измерительного механизма:
|
- прибор магнитоэлектрической системы. Он основан на действии вращательного момента однородного поля неподвижного, постоянного магнита на контур с током. Угол отклонения указателя пропорционален току, протекающему через рамку. Приборы такой системы применяются в качестве вольтметров и амперметров постоянного тока.
- прибор электромагнитной системы. Основан на взаимодействии магнитного поля и тока, протекающего по обмотке неподвижной катушке с подвижным сердечником. Угол отклонения стрелки пропорционален квадрату силы тока, протекающего через катушку. Приборы этой системы могут применяться для измерения и переменного и постоянного тока.
|
- прибор электродинамической системы. В таких приборах взаимодействуют токи, протекающие по двум катушкам, подвижной и неподвижной. Угол отклонения указателя прибора пропорционален произведению токов.
|
|
|
Все приведенные выше обозначения можно увидеть на передней панели электроизмерительного пробора. Кроме них встречаются значки, обозначающие основные характеристики прибора:
|
или
- горизонтальное рабочее положение прибора.
- вертикальное рабочее положение прибора.
|
- под углом к горизонту.
|
- прибор содержит выпрямитель
|
- пробойное напряжение корпуса
|
- прибор рассчитан на работу с постоянным током
|
- прибор рассчитан на работу с переменным током
|
- прибор рассчитан на работу с постоянным и
переменным током.
Маркировка.
Электроизмерительные приборы исключительно разнообразны по назначению, конструктивному оформлению, принципу действия и техническим характеристикам.
Внешний вид шкалы с нанесенными условными обозначениями согласно требованиям ГОСТа показан на рис. 0.1. Условные обозначения характеризуют прибор как электромагнитный типа ЭЗЗО на 10 А, класса точности 1,5, пригодный для переменного и постоянного тока на номинальную частоту 45—100 Гц и расширенную частоту до 300 Гц, рассчитан для работы в вертикальном положении, изоляция прибора испытана напряжением 2 кВ: амперметр изготовлен заводом ЗИП в 1971 году по ГОСТ 8711—60 и выпущен под № 00000. Таким образом, по условным обозначениям можно получить полное представление об основных технических характеристиках прибора.
При работе с электроизмерительными приборами необходимо знать их чувствительность и цену деления.
Чувствительностью (S) называется отношение углового или линейного перемещения указателя прибора dj к вызвавшему это перемещение изменению измеряемой величины da.
.
Цена деления (С) это значение измеряемой величины, которое вызывает отклонение указателя на одно деление.
|
|
|
Точность прибора (класс точности) определяют как отношение абсолютной ошибки к предельному значению измеренной величины.
.
 | |||
 |
Класс точности обозначают: 1,,.
Класс точности прибора означает, что основная приведенная погрешность в рабочем диапазоне шкалы, выраженная в процентах, не превышает в процентах значения, соответствующего классу точности прибора.
По точности измерения электроизмерительные приборы делятся на 8 классов точности: а) 0.05 б)0.1 в) 0.2 г) 0.5 д) 1 е) 1.5 ж) 2.5 з) 4
Класс точности прибора можно обнаружить на передней панели прибора.
Абсолютной погрешностью Δ U называется произведение предельного значения Uпред измеряемой величины на класс точности прибора γ.
.
Относительной погрешностью называется отношение абсолютной погрешности к результату.
.
Пример.
Многопредельный вольтметр, шкала которого имеет 75 делений (
), рассчитан на измерение напряжения в пределах (
):
1) 0÷3В 2) 0÷30В 3) 0÷300В.
Пусть при измерении двух различных напряжений стрелка отклонилась:
1) на одно деление (
); 2) на 60 делений (
).
Определить: а) чувствительность и цену деления;
б) абсолютную и относительную погрешность для предела 0÷300В (
)
а) 0÷3В (
) 
.
Аналогично: 0÷30В С= 0,4 В/дел, S= 2,5 дел/B
0÷300В С= 4 В/дел, S= 0,25 дел/B
б) , 
, 
, 
U1=C . dj1 = 4 . 1=4 B. U2=C . dj2 =240 B.
(DU = 3B, EU1 =75%, EU2 =1,25%)
Т.о. точность измерения тем выше, чем ближе значение измеряемой величины к пределу измерения прибора. Абсолютную погрешность можно уменьшить, переключив прибор на более низкий предел измерения.
Начинать измерения следует с наивысших пределов измерения прибора!
Приборы, используемые в лабораторных работах
Руководство по эксплуатации цифрового мультиметра.
Общие положения
Серия карманных 3,5 – разрядных мультиметров для контроля постоянного и переменного напряжения, постоянного тока, сопротивления и проверки диодов. Некоторые из них позволяют проверять температуру и/или h21E транзисторов снабжены звуковым прибором пробником (прозвонкой) и генератором звукового сигнала. Есть защита от перегрузок на всех пределах и индикатор разряда батарей.
Описание передней панели
|
|
|
1. Переключатель режимов и пределов. Переключателем выбирают род работы и желаемый предел, а так же включают мультиметр. Для продления срока службы батареи переключатель должен быть в положении «OFF», когда мультиметром не пользуются.
2. Дисплей. 3,5 разрядный семисегментный жидкокристаллический индикатор с высотой знака 0,5 дюйма (12,7 мм.).
3. Гнездо «общий» Гнездо для черного (отрицательного) щупа.
4. Гнездо «V,Ω,A» Гнездо для красного (положительного) щупа, для напряжения, сопротивления, и тока (исключая 10 А).
5. Гнездо «10 А» Гнездо для красного (положительного) щупа для тока до 10 А.
Контроль постоянного напряжения.
1. Вставьте красный щуп в гнездо «V,Ω,A», черный – в гнездо «СОМ».
2. Установите переключатель пределов на желаемей предел постоянного напряжения. Если проверяемое напряжение не известно заранее, поставьте переключатель на наибольший предел и понижайте его до получения удовлетворительного отсчета.
3. Присоедините щупы к проверяемому устройству или схеме.
4. Включите питание устройства или проверяемой схемы – значение напряжения появится на цифровом дисплее вместе с полярностью.
Контроль переменного напряжения.
1. Вставьте красный щуп в гнездо «V,Ω,A», черный – в гнездо «СОМ».
2. Переключатель пределов на нужный предел переменного напряжения.
3. Подключить щупы к проверяемому устройству или схеме.
4. Считать напряжение на цифровом дисплее.
Контроль постоянного тока.
1. Вставьте красный щуп в гнездо «V,Ω,A», черный – в гнездо «СОМ» (для измерений от 200 мА до 10 А вставьте шнур красный щуп в гнездо «10А»).
2. Переключатель пределов на нужный предел постоянного тока.
3. Разомкните проверяемую цепь, и включите щупы последовательно.
4. Считайте нужное показание тока на цифровом дисплее.
Проверка сопротивления.
1. Вставьте красный щуп в гнездо «V,Ω,A», черный – в гнездо «СОМ».
2. Переключатель пределов на желаемый предел Ом.
3. Если проверяемое сопротивление включено в схему, отключите питание и разрядите все емкости перед проверкой.
4. Подключить щупы к проверяемой схеме.
|
|
|
5. Считать значение сопротивления на цифровом дисплее.
Проверка диодов.
1. Вставьте красный щуп в гнездо «V,Ω,A», черный – в гнездо «СОМ».
2. Переключатель пределов в положение «-w|-».
3. Соединить красный щуп с анодом, а черный с катодом проверяемого диода.
4. На дисплее будет прямое падение напряжения в мВ. Если диод включен наоборот то на дисплее будет отображаться «1».
Контроль h21Е транзисторов (кроме М833, М837)
1. Переключатель пределов в предел h21Е
2. Определить тип транзистора: «NPN» или «PNP» и найти выводы эмиттера, базы, коллектора. Вставить выводы в соответствующие отверстия в панельке h21Е на передней панели.
3. На дисплее будет значение h21Е при токе базы 10 мкА и напряжении VCE 2,8 B.
Контроль температуры (М837, М838)
1. Переключатель пределов в положение ТЕМР и температура корпуса прибора появится на дисплее со знаком «оС»
2. Подключите термопару типа К, к гнездам «V,Ω,A» и «СОМ».
3. Коснитесь проверяемого объекта термопарой
4. Считайте температуру в «оС» на дисплее.
Звуковой пробник (прозвонка) (кроме М830В)
1. Красный щуп в «V,Ω,A», черный – в гнездо «СОМ»
2. Переключатель пределов в положение =))).
3. Подключить щупы к двум точкам проверяемой схемы. Если сопротивление ниже 1 кОм, звучит зуммер.
Руководство по эксплуатации магазина сопротивлений Р33.
Магазин сопротивления служит для получения различных сопротивлений в пределах от 0 до 99999,9 Ом (Ω).
Описание конструкции
Магазин сопротивлений РЗЗ состоит из 6 декад, которые соединены последовательно и смонтированы на верхней панели. Все детали прибора смонтированы па пластмассовой панели. На боковой стенке корпуса прикреплена табличка с маркировкой и схемой магазина. На панели находятся ручки рычажных переключателей с лимбами. На лимбах нанесены цифры от «0» до «9», а под лимбом находится стрелка с множителем данной декады. На панели расположены четыре зажима для включения магазина в цепь, которые имеют маркировку: «0», «0,9Ω», «99Ω», и «99999,9Ω». При подключении к зажимам «0» и «0,9Ω» подключается первая декада магазина (9X0,1), при подключении к зажимам «0» и «9,9Ω» включаются две первые декады (9X0,1 и 9X1), зажимы «0» и «99999,9Ω» служат для включения всего магазина.
Руководство по эксплуатации осциллографа.
|
|
|
