 |
CAL – выход генератора калибровочного напряжения,
|
|
|
|
GND – корпус,
CH 1 (Х) – входной зажим 1-го канала,
CH 2 (Y) – входной зажим 2-го канала,
AC-GND-DC – выбор режима связи между входным сигналом и усилителем канала вертикального отклонения (в положении GND вход усилителя канала вертикального отклонения заземлен; в положении АС усилитель имеет закрытый вход, т.е. на его входе включен разделительный конденсатор, подавляющий постоянную составляющую сигнала; в положении DC усилитель имеет открытый вход, т.е. на его входе конденсатор отсутствует),
VOLTS/DIV – переключение чувствительности (от 5 мВ/дел до 5 В/дел),
VARIABLE – плавная регулировка чувствительности (в положении CAL чувствительность соответствует калиброванному значению, в положении х5 MAG чувствительность увеличивается в 5 раз),
CH1 & CH2 DC BAL – регулировка баланса усилителей каналов,
▲▼ POSITION, ◄ ► POSITION – вертикальное и горизонтальное перемещение луча,
VERT MODE – выбор режимов работы усилителей 1-го и 2-го каналов:
СН 1 – одноканальный режим работы только 1-го канала,
СН 2 – одноканальный режим работы только 2-го канала,
DUAL – двухканальный режим 1-го и 2-го каналов,
ADD – осциллограф показывает сумму двух сигналов (СН1 + СН2) или их разность (СН1 – СН2) (если нажата дополнительно кнопка СН 2 INV).
Для точного сложения или вычитания сигналов чувствительности каналов должны быть одинаковы,
Рисунок 1.2
ALT/CHOP – при отжатом состоянии этой кнопки сигналы 1-го и 2-го каналов наблюдаются на экране поочередно (обычно при высокой скорости развертки), при нажатом состоянии – сигналы 1-го и 2-го каналов отображаются одновременно (при низкой скорости развертки),
CH2 INV – инвертирование входного сигнала 2-го канала,
TRIGGER – выбор режима синхронизации,
|
|
|
EXT TRIG IN – входной зажим сигнала внешней синхронизации,
SOURCE – выбор сигнала синхронизации:
СН 1 – внутренняя синхронизация осуществляется сигналом со входа СН 1;
СН 2 – внутренняя синхронизация осуществляется сигналом со входа СН 2;
TRIG.ALT – синхронизация осуществляется попеременно от сигналов СН 1 и СН 2, при этом изображение обоих сигналов будет неподвижным;
LINE – синхронизация осуществляется сигналом от сети;
EXT – синхронизация от внешнего сигнала, подаваемого через входной зажим EXT TRIG IN;
MODE – выбор типа синхронизации,
AUTO – автоматическая синхронизация (должна быть использована для наблюдения сигналов малой частоты).
NORM – внутренняя синхронизация (развертка запускается, когда амплитуда сигнала синхронизации достигает уровня, установленного ручкой TRIG LEVEL).
SLOPE – уровень синхронизации (в положении «+» синхронизация запускается, когда синхронизирующий сигнал превышает уровень синхронизации в положительном направлении; в положении «-» синхронизация запускается, когда синхронизирующий сигнал превышает уровень синхронизации в отрицательном направлении);
LEVEL – плавная регулировка уровня синхронизации;
Синхронизация развертки начинается, когда сигнал источника синхронизации превышает заранее установленный порог. Вращение регулятора TRIG LEVEL изменяет значение порога. Это позволяет устанавливать начало развертки в любую желаемую точку сигнала. При синусоидальной форме сигнала фаза, с которой начинает осуществляться развертка, меняется. Если регулятор TRIG LEVEL повернут в крайнее положительное или отрицательное положение, в режиме синхронизации NORM развертки не будет, потому что порог синхронизации больше амплитуды синусоидального сигнала.
TIME/DIV – регулировка времени развертки от 0,2 мкс/дел. до 0,5 с/дел. ступенями;
SWP.VAR – изменение времени развертки в пределах ступени плавно;
x 10 MAG – десятикратное увеличение масштаба по горизонтали
(при нажатой кнопке).
|
|
|
Подготовка к работе
Внимание!
Перед включением осциллографа в сеть органы управления установите в следующие положения: кнопку POWER – в отжатое положение (OFF); переключатели INTEN, FOCUS, ▲ ▼POSITION, ◄ ►POSITION – в среднее положение; ALT/CHOP – в отжатое положение (ALT); CH 2 INV, TRIG.ALT, x10 MAG – в отжатое положение; VERT MODE – в положение СН 1; VOLTS/DIV – в положение 0.5 V/DIV; VARIABLE – в положение CAL (положение по часовой стрелке); AC-GND-DC – в положение GND; SOURCE – в положение CH 1; SLOPE – в положение +; TRIGGER MODE – в положение AUTO; TIME/DIV – в положение 0.5 mSec/DIV; SWP.VAR – в положение CAL.
Нажмите переключатель POWER и убедитесь, что питание включено. Примерно через 20 секунд на экране появится линия. Если в течение минуты линия не появилась, проверьте положение переключателей и регуляторов. При помощи регуляторов INTEN и FOCUS отрегулируйте соответственно яркость и четкость линии. Выровняйте линию по центральной горизонтальной линии координатной сетки при помощи регуляторов CH 1 POSITION и TRACE ROTATION (регулируется с помощью отвертки).
После прогрева осциллографа в течение 15 минутпроизведите балансировкупоочередно каждого усилителя каналов вертикального отклонения. Для этого установите входные переключатели СН1 и СН2 в положение GND, а ручку TRIGGER MODE в положение AUTO. Установите ручку VOLTS/DIV в положение 5 mV – 10 mV. Не подавая сигнал на входы
усилителей, ручками перемещения луча по вертикали переместите линию
развертки в середину рабочей части экрана ЭЛТ. Регулировкой ручки балансировки DC BAL добейтесь независимости положения линии развертки по вертикали от положения ручек входного аттенюатора VOLTS/DIV.
Перед выполнением измерений параметров наблюдаемого сигнала произведите калибровку 1-го и/или 2-го канала.
Для калибровки используется стабильный по амплитуде (2 В) и частоте (1 кГц) сигнал образцового напряжения с выхода встроенного в осциллограф генератора (клемма CAL). Калиброванный сигнал подается на соответствующий вход канала вертикального отклонения с помощью входного кабеля. Установите переключатель AC-GND-DC в положение АС. На экране появится калибровочный сигнал, имеющий форму меандра. При помощи регулятора FOCUS сделайте изображение четким. Установите переключатели VOLTS/DIV и TIME/DIV так, чтобы форма сигнала была видна ясно. Установите регуляторы ▲▼POSITION и ◄ ►POSITION так, чтобы сигнал был выровнен по координатной сетке, и напряжение, и период удобно читались. Установите ручку VARIABLE в крайнее правое положение CAL (при измерениях ручкой VARIABLE не пользоваться). Период калиброванного меандра отрегулируйте ручкой TIME/DIV в соответствии с выбранным пределом измерения по длительности (при этом ручка SWP.VAR должна находиться в крайнем правом положении CAL).
|
|
|
Если изображение меандра не соответствует по амплитуде и частоте параметрам калибровочного сигнала, то регуляторами VARIABLE и SWP.VAR необходимо добиться этого соответствия и измерения выполнять при установленных положениях этих регуляторов (не в положении CAL).
Отображение функциональных зависимостей Y(X)
ФукцияY(X) позволяет наблюдать двухкоординатные невременные зависимости сигналов. Для использования этого режима необходимо установить переключатель TIME/DIV в положение X-Y. Сигнал оси Х (горизонтальной) подается на вход СН 1, а сигнал оси Y (вертикальной) – на вход СН 2.
Положение луча по осям Х и Y может устанавливаться регуляторами
◄► POSITION (по горизонтали), ▲▼ POSITION (по вертикали).
Размеры изображения по координатам Х и Y регулируются чувствительностью каналов CH1 и CH2 соответственно.
Измерение временных интервалов
Для обеспечения максимальной точности следует соблюдать следующие условия измерения:
- размер изображения измеряемого временного интервала должен быть большим, что уменьшает погрешность отсчета;
- размеры изображений по горизонтали измеряемого и калибровочного сигналов (или нескольких их периодов) должны быть по возможности одинаковыми, что исключает погрешность за счет нелинейности, так как
в этом случае действие нелинейности одинаково на измеряемый и калибровочный сигналы;
- калибровка перед измерением должна производиться для каждого из положений множителя TIME/DIV;
- измерение и калибровку проводить на горизонтальной осевой
линии шкалы с делениями.
|
|
|
Длительность измеряемого временного интервала (например, периода сигнала) определяется по формуле
,
где n – число делений по горизонтальной шкале, соответствующее измеряемому времени; c – значение коэффициента развертки, установленное переключателем TIME/DIV.
Измерение частоты
Частоту сигнала можно определить, измерив его период Т, так как 
.
Другим методом определения частоты является метод сравнения неизвестной частоты с эталонной по фигурам Лиссажу. В этом случае на усилитель вертикального отклонения подают сигнал, частоту которого надо измерить, а на усилитель горизонтального отклонения — сигнал генератора образцовой частоты, которую можно изменять (режим Y(X)).
При сближении частот на экране появляется вращающийся эллипс, остановка которого указывает на полное совпадение частот. При кратном соотношении частот на экране получается более сложная фигура, причем частота сигнала по вертикали так относится к частоте сигнала по горизонтали, как отношение числа точек касания касательной к фигуре по горизонтали к числу точек касания касательной к фигуре по вертикали.
Измерение амплитуды исследуемых сигналов
Для обеспечения максимальной точности измерения рекомендуется соблюдать следующие условия:
- размах изображения измеряемого сигнала должен быть большим, что уменьшает погрешность отсчета;
- размах изображений измеряемого и калибровочного сигналов должен быть по возможности одинаков, что позволяет свести к минимуму погрешность за счет нелинейности по вертикали, так как ее действие в этом случае одинаково на измеряемый и калибровочный сигналы;
- калибровку коэффициента отклонения производить отдельно в каждом из положений множителя VOLTS/DIV.
Погрешность измерения амплитуды периодического сигнала определяется по формуле
где Um – значение амплитуды, измеренное с помощью осциллографа;
Um 0 – значение амплитуды, определенное электронным вольтметром.
Вольтметр показывает среднеквадратическое значение напряжения, следовательно, значение амплитуды напряжения определится по формуле
,
где U – показания вольтметра;
– коэффициент амплитуды синусоиды.
Результаты измерений занести в таблицы 1.1 и 1.2.
Измерение постоянного напряжения и тока
Для измеренияпостоянного напряжения необходимо входной сигнал подавать на открытый вход осциллографа (режим DC) и, учитывая приведенные выше рекомендации, произвести измерение числа делений экрана, на которое сместился луч по вертикали вверх (при измерении постоянного положительного напряжения) или вниз (при измерении постоянного отрицательного напряжения) относительно положения луча при нулевом входном напряжении.
|
|
|
Измерение постоянного тока производится косвенно. Для этого необходимо в цепь измеряемого тока включить образцовое низкоомное сопротивление R 0 и, измерив осциллографом падение напряжения на этом сопротивлении U 0, рассчитать по закону Ома значение измеряемого тока.
Таблица 1.1 – Результаты измерения параметров периодических сигналов
| Сигнал | Осциллограммы исследуемого сигнала в режиме внутренней синхронизации | Um,мВ | Т, с | f, Гц | d U,% | d T,% |
| Синусоидальный | ||||||
| Импульсный |
В таблице 1.1:
T – длительность периода исследуемого сигнала,
d U – относительная погрешность измерения напряжения,
d T – относительная погрешность измерения длительности импульса исследуемого сигнала,
f – частота исследуемого сигнала,
Um – значение амплитуды исследуемого сигнала.
Таблица 1.2 – Временные диаграммы периодических сигналов и постоянных
напряжений
| Тип синхронизации | Временные диаграммы | Параметры исследуемых сигналов | ||
| Т, мс | tимп,мс | tз,мс | ||
В таблице 1.2:
T – длительность периода исследуемого сигнала,
tимп – длительность импульса исследуемого сигнала,
tз – временная задержка между исследуемым сигналом и сигналом, запускающим внешнюю синхронизацию.
Контрольные вопросы
1 Назначение электронного осциллографа.
2 Структурная схема универсального аналогового однолучевого электронного осциллографа.
3 Принцип действия и основные узлы двухканального осциллографа.
4 Типы разверток в осциллографе, применение каждой из них.
5 Что называется осциллограммой?
6 Что называется временной диаграммой?
7 Калибровка осциллографа: назначение, порядок проведения.
8 По каким основным параметрам выбирается осциллограф?
9 Какие операции нужно произвести при измерении: а) длительности временного интервала; б) амплитуды исследуемого периодического сигнала; в) частоты сигнала; г) силы тока; д) постоянного напряжения?
Литература
[1, С. 175-189, 414-418; 2, С. 89-96; 5, С. 54-80]
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Часть I
Определение метрологических характеристик вольтметра
Продолжительность лабораторной работы – 2 часа, самостоятельной работы – 1 час.
Цель работы
- приобрести умение определять класс точности и другие метрологические характеристики вольтметра по экспериментальным данным;
- приобрести навыки работы с вольтметрами.
Программа работы
1 Произвести поверку вольтметра методом непосредственного сравнения с образцовым прибором.
2 Определить характер абсолютной погрешности и класс точности вольтметра.
3 Построить статическую характеристику вольтметра
.
4 Построить кривую чувствительности вольтметра
.
5 Построить кривую поправок вольтметра
.
6 Определить вариацию показаний и остаточное отклонение указателя вольтметра от нулевой отметки.
7 Сравнить абсолютные погрешности поверяемого и образцового вольтметров для указанных преподавателем отметок шкалы.
Приборы, используемые при выполнении лабораторной работы
1 Поверяемый вольтметр типа Э30 или М367.
2 Цифровой вольтметр Щ301 или В7-68.
3 Реостат с максимально допустимым током 0,5 А.
4 Стабилизированный источник питания типа Б5-48.
5 Лабораторный автотрансформатор.
Пояснения к работе
Поверку вольтметра производят при нормальных условиях, для этой цели собирают схему, изображенную на рисунке 2.1.
В качестве образцового вольтметра PV2 используется комбинированный прибор Щ301, предел основной допускаемой погрешности которого вычисляется по формулам:
а) при измерении напряжения постоянного тока
;
б) при измерении напряжения переменного тока
.
Рисунок 2.1
Изменяя значение напряжения с помощью регулировочного резистора R, указатель поверяемого вольтметра PV1 устанавливают последовательно
на отметки шкалы, указанные преподавателем, сначала при возрастании напряжения от нуля до наибольшего значения (ход указателя «вверх»), затем при убывании от наибольшего значения до нулевой отметки поверяемого вольтметра (ход указателя «вниз»), причем указатель должен подходить к соответствующей отметке плавно (без перехода через нее) как со стороны меньших, так и со стороны больших значений измеряемого напряжения.
Действительное значение измеряемого напряжения определяется по образцовому вольтметру PV2. Для определения характера абсолютной инструментальной погрешности поверяемого вольтметра необходимо произвести ряд повторных измерений и их результаты занести в таблицу 2.1.
Приборы, применяемые для измерения в цепях постоянного и переменного токов, поверяются отдельно на постоянном и переменном токе.
Таблица 2.1 – Результаты поверки вольтметра
| Показания вольтметров | Абсолютная погрешность | ||||
| поверяемого | образцового | Ход указателя | |||
| 
| Ход указателя | вверх | вниз | |
| вверх | вниз | ||||
| град | В | В | В | В | В |
Абсолютная инструментальная погрешность вольтметра 
определяется по формуле
,
где – показания поверяемого вольтметра, В; 
– показания образцового вольтметра, В.
При определении характера абсолютной погрешности необходимо
построить статистическую зависимость 
, для чего в осях и 
указать координаты всех абсолютных погрешностей, полученных при повторных
измерениях для каждой отметки шкалы.
Если зависимость будет иметь вид, представленный на
рисунке 2.2, то вольтметр обладает аддитивной абсолютной погрешностью,
и его класс точности определяется по формуле
,
где 
– максимальная относительная приведенная погрешность, %;
– максимальное значение абсолютной погрешности, В; 
– нормирующее значение измеряемой величины, в качестве которого берется, как правило, верхний предел соответствующего диапазона измерений, В.
Если зависимость будет иметь вид, представленный на рисунке 2.3, то вольтметр обладает мультипликативной абсолютной погрешностью, и его класс точности устанавливается по формуле
,
где 
– максимальная относительная погрешность, %.
Рисунок 2.2 Рисунок 2.3
Для построения статической характеристики вольтметра , где – угол отклонения указателя, необходимо воспользоваться результатами измерений из таблицы 2.1.
Чувствительность вольтметра определяется по формуле
, (2.1)
где 
– приращение угла отклонения указателя, град.;
– приращение напряжения, вызвавшего приращение , В;
Кривая чувствительности строится по статической характеристике графо-аналитическим методом, используя формулу (2.1).
На основании таблицы 2.1 заполняется таблица 2.2.
Таблица 2.2 – Определение относительной погрешности и поправки
| U, В | ||||||||
| D m, В | ||||||||
| d m, % | ||||||||
| –D m, В |
В этой таблице: U – поверяемая отметка шкалы;
D m – максимальная абсолютная погрешность на соответствующей отметке;
– максимальная относительная погрешность на соответствующей отметке;
–D m – поправка на соответствующей отметке;
Вариация показаний вольтметра на поверяемой отметке шкалы определяется как абсолютное значение разности показаний образцового вольтметра при одном и том же показании поверяемого вольтметра, полученном при ходе «вверх» и ходе «вниз» (таблица 2.1).
Для определения остаточного отклонения указателя от нулевой отметки шкалы необходимо отметить положение указателя поверяемого вольтметра после плавного уменьшения значения измеряемого напряжения от конечной отметки шкалы до нуля.
Контрольные вопросы
1 Какие характеристики прибора относятся к метрологическим?
2 Что такое класс точности прибора и как он определяется?
3 Как выбрать предел измерения прибора для обеспечения минимума относительной инструментальной погрешности, если у прибора аддитивная погрешность?
4 Как выбрать предел измерения прибора для обеспечения минимума абсолютной инструментальной погрешности, если у прибора мультипликативная погрешность?
5 Как определить чувствительность прибора?
6 Что такое основная и дополнительная погрешности и как они нормируются?
Литература
[1, С. 10-19, 23-28, 51-61; 2, С. 65-68; 4, С. 25-31]
Часть II
Поверка амперметров, вольтметров и ваттметров на постоянном токе
с помощью измерительной установки У358
Продолжительность лабораторной работы – 2 часа, самостоятельной работы – 1 час.
Цель работы
- усвоить методику поверки средств измерений;
- приобрести навыки работы с измерительной установкой.
Программа работы
1 Произвести поверку указанного преподавателем средства измерения.
2 Определить основную погрешность и поправку на каждом поверяемом делении шкалы.
3 Сделать вывод о возможности дальнейшей эксплуатации средства измерения.
Пояснения к работе
Структурная схема измерительной установки представлена на рисунке 2.4.
Действительные значения тока и напряжения формируются программируемыми калибраторами П321 и П320, имеющими в своем составе шестиразрядный масштабный преобразователь, управляющий выходным током (напряжением).
Значение калиброванного тока I к (напряжения U к) может быть установлено вручную или автоматически с дискретностью 
I п ( U п), где I п (U п) – конечное значение диапазона калиброванного тока (напряжения).
Действительное значение параметра Ai (ток или напряжение) на выходе соответствующего калибратора для i -й поверяемой отметки равно
Ai = AN 
,
где AN – верхний предел диапазона измерений поверяемого прибора;
i – порядковый номер поверяемой отметки;
N – число делений шкалы прибора.
Установка обеспечивает изменение Ai на калиброванную величину D Ai, равную абсолютной погрешности прибора на поверяемой отметке, но с обратным знаком, т.е. поправке к показаниям прибора на i -й отметке.
Поправка определяется по формуле
D Ai = nc,
где n – поправка в долях деления шкалы поверяемого прибора;
с – цена деления шкалы поверяемого прибора.
Рисунок 2.4
Поверяемый прибор соответствует классу точности, если выполняется неравенство
,
где a – класс точности поверяемого прибора.
Блок управления (БУ) представляет собой логико-арифметическое устройство и включает в себя шифраторы клавиатуры, поправки и класса поверяемой отметки, устройство ввода, арифметический процессор, регистр результата. БУ формирует управляющие коды и подает их на разъемы программного управления калибраторов.
Встроенное в блок управления цифропечатающее устройство (ЦПУ) печатает протокол поверки в виде:
1) 125 – индекс поверителя;
6044 – заводской номер поверяемого прибора;
2004 – год изготовления прибора;
10 0000 – верхний предел диапазона измерений поверяемого прибора, 10 В;
555000 – единица измерений, В;
2) результат поверки на каждой поверяемой отметке:
– 0.500 – относительная погрешность в долях класса точности поверяемого прибора;
100.000 – номер поверяемой отметки;
0.100 – поправка в долях деления шкалы поверяемого прибора.
Примечание. Коды единиц измерения:
111 – ампер;
222 – миллиампер;
333 – микроампер;
444 – наноампер;
555 – вольт;
666 – милливольт;
777 – микровольт;
888 – ватт.
Основой блока управления является арифметический процессор типа А21, выполняющий логические и арифметические операции.
Информация в арифметический процессор поступает от блока клавиатуры, рычажных и кнопочных переключателей через шифраторы и устройство ввода.
Установка имеет ручной и автоматический режимы работы.
В ручном режиме на основе данных о значениях верхнего предела
измерения, числа делений шкалы и номера поверяемой отметки процессор через регистр результата формирует двоично-десятичный код, подаваемый на соответствующий программируемый калибратор для получения требуемого значения тока или напряжения.
В автоматическом режиме процессор, исходя из заданного числа шагов на шкалу и числа делений в шаге, самостоятельно выбирает номера поверяемых отметок.
В обоих режимах при несовпадении положения стрелки прибора с поверяемой отметкой оператор с помощью переключателей ПОПРАВКА устанавливает стрелку на соответствующую отметку.
В автоматическом режиме ручкой ЧАСТОТА регулируется скорость переключения поверяемых отметок таким образом, чтобы в паузе между переключениями была возможность совместить стрелку с поверяемой отметкой.
Кнопка СК предназначена для сброса неверно введенной информации.
1 Подготовка измерительной установки к работе:
1.1 Установить органы управления в исходное положение:
а) тумблер СЕТЬ блока коммутации – отключен;
б) кнопки блока управления:
СЕТЬ – не нажата;
ПРОТОКОЛ – не нажата;
АВТ. РУЧ – в положении РУЧ;
ОТЛАДКА I – не нажата;
ПОВЕРЯЕМАЯ ОТМЕТКА, ПОПРАВКА – в нулевом положении;
в) Переключатели калибратора П320
- декадные переключатели – в нулевом положении;
- переключатели диапазонов – в положении УП;
г) переключатели калибратора П 321
- декадные переключатели – в нулевом положении;
- переключатель диапазонов – в положении УП.
1.2 Включение установки:
а) включить установку тумблером СЕТЬ;
б) включить тумблерами СЕТЬ калибраторы П320 и П321 и блок управления.
2 Поверка амперметров в интервале конечных значений диапазонов измерений от 0,125 mА до 10 А:
2.1 Установить переключатель РОД РАБОТЫ на блоке коммутации в положение «А, V».
2.2 В зависимости от значения тока установить переключатель ПРЕДЕЛЫ ТОКА в соответствующее положение.
2.3 Установить переключатель ПОЛЯРНОСТЬ А в соответствующее положение.
2.4 Подключить амперметр к зажимам «А».
2.5 Нажать кнопку переключателя КЛАСС ТОЧНОСТИ на блоке управления, соответствующую классу точности поверяемого прибора.
2.6 Нажать кнопки НУ, О.
2.7 Нажать кнопку ПРОТОКОЛ.
2.8 Набрать на блоке клавиатуры индекс поверителя, нажать кнопку "à".
2.9 Набрать на блоке клавиатуры номер поверяемого прибора, нажать кнопку "à" (нули перед значащей цифрой не набираются).
2.10 Набрать на блоке клавиатуры год изготовления прибора, нажать кнопку "à".
2.11 Нажать кнопку ПИ.
2.12 Набрать на блоке клавиатуры предел измерения, нажать кнопку А(V), затем число делений шкалы прибора, нажать кнопку Д.
2.13 Установить переключателем ПОВЕРЯЕМАЯ ОТМЕТКА нужную отметку.
2.14 Совместить с помощью переключателей ПОПРАВКА стрелку прибора с поверяемой отметкой.
2.15 Нажать кнопку Р. ПЕЧАТЬ. ЦПУ отпечатает результат поверки.
3 Поверка вольтметров в интервале конечных значений диапазонов измерений от 12,5 mV до 1000 В:
3.1 Установить переключатель РОД РАБОТЫ на блоке коммутации в положение «А, V».
3.2 Установить переключатель ПОЛЯРНОСТЬ V, mА – в среднее положение.
3.3 Подключить поверяемый прибор к зажимам «V».
3.4 Выполнить операции пп. 2.5 – 2.12.
3.5 Установить переключатель ПОЛЯРНОСТЬ V, mА – в соответствующее положение.
3.6 Выполнить операции пп. 2.13-2.15.
4 Поверка ваттметров:
4.1 Установить переключатель РОД РАБОТЫ на блоке коммутации в положение «А, V».
4.2 Установить переключатель ПРЕДЕЛЫ ТОКА в соответствующее положение.
4.3 Установить переключатели ПОЛЯРНОСТЬ А в положение I, полярность V1, mА – в среднее положение.
4.4 Подключить поверяемый ваттметр: зажимы обмотки напряжения к зажимам "V" блока коммутации, зажимы токовой обмотки к зажимам "А" блока коммутации.
4.5 Установить переключатель диапазонов на калибраторе П320 в положение, соответствующее пределу по напряжению ваттметра.
4.6 Нажать кнопку ПУСК на калибраторе П320.
4.7 Установить переключатель ПОЛЯРНОСТЬ V, mА – в положение I.
4.8 Декадными переключателями калибратора П320 установить номинальное напряжение на ваттметре.
4.9 Выполнить операции пп. 2.5 – 2.12.
4.10 С помощью рычажных переключателей ПОВЕРЯЕМАЯ ОТМЕТКА подать на ваттметр значение тока, соответствующее поверяемой отметке.
4.11 Совместить с помощью переключателей ПОПРАВКА стрелку прибора с поверяемой отметкой.
4.12 Нажать кнопку Р.ПЕЧАТЬ. ЦПУ отпечатает результат поверки.
5 Поверка приборов в автоматическом режиме:
5.1 Подключить поверяемый прибор к соответствующим зажимам блока коммутации.
5.2 Нажать кнопку переключателя КЛАСС ТОЧНОСТИ в соответствии с классом точности поверяемого прибора.
5.3 Нажать кнопку переключателя ЧИСЛО ШАГОВ НА ШКАЛУ в соответствии с числом поверяемых отметок шкалы прибора.
5.4 Нажать кнопку переключателя ЧИСЛО ДЕЛЕНИЙ В ШАГЕ. Число делений в шаге определяется по формуле
,
где N – число делений шкалы;
mm – число шагов на шкалу.
5.5 Нажать соответствующую кнопку (®) и последовательно СБРОС и ПУСК.
5.6 Нажать кнопку ПРОТОКОЛ.
5.7 Нажать кнопку ПИ.
5.8 Набрать на клавиатуре значения, равные пределам измерений и числу делений шкалы прибора.
5.9 Нажать кнопки АВТ.РУЧ, СБРОС и ПУСК, после чего на прибор автоматически подаются калиброванные значения тока (напряжения). На цифровом табло ПОВЕРЯЕМАЯ ОТМЕТКА индицируется номер поверяемой отметки.
5.10 Совместить указатель прибора с поверяемой отметкой в интервалах между сменой отметок.
В автоматическом режиме кнопка «®» определяет направление поверки от нулевой отметки шкалы до отметки, соответствующей пределу измерения прибора, кнопка «» определяет обратное направление поверки.
Ручкой ЧАСТОТА необходимо отрегулировать требуемую скорость переключения поверяемых отметок.
5.11 Для повторения цикла необходимо:
5.11.1 Нажать последовательно кнопки СБРОС и ПУСК.
5.11.2 При изменении направления поверки нажать соответствующую кнопку (®) и последовательно СБРОС и ПУСК.
Контрольные вопросы
1 Поясните принцип действия и устройство измерительной установки.
2 По каким формулам рассчитываются классы точности средств измерений?
3 Как определить абсолютную и относительную инструментальные погрешности по результатам поверки?
Литература
[1, С. 39-43, 349-358].
Часть III
Определение класса точности вольтметра с помощью персонального компьютера
Продолжительность лабораторной работы – 2 часа, самостоятельной работы – 1 час.
Цель работы
– приобрести умение определять класс точности вольтметра по экспериментальным данным.
– приобрести навыки работы с вольтметрами и персональным компьютером.
Программа работы
1 Произвести поверку вольтметра методом непосредственного сравнения с образцовым прибором с применением персонального компьютера (ПК).
2 Определить характер абсолютной погрешности и установить класс точности вольтметра.
3 Сравнить абсолютные погрешности образцового и поверяемого вольтметров для указанных преподавателем отметок шкалы.
Приборы, используемые при выполнении лабораторной работы
1 Поверяемый вольтметр типа Э544 или М367.
2 Образцовый программируемый вольтметр В7-68.
3 Реостат с максимально допустимым током 0,5 А.
4 Стабилизированный источник питания типа Б5-48.
5 Лабораторный автотрансформатор.
6 Персональный компьютер типа IBM PC.
Пояснения к работе
Для определения класса точности вольтметра собирают схему, изображенную на рисунке 2.1.
В качестве образцового вольтметра PV2 используется комбинированный прибор В7-68, обеспечивающий работу с персональным компьютером типа IBM PC.
Пределы основной допускаемой погрешности вольтметра В7-68 равны:
а) при измерении напряжения постоянного тока
б) при измерении напряжения переменного тока
Инструкция по использованию вольтметра В7-68
1 Подключить кабелем вольтметр к компьютеру в порт СОМ1.
2 Включить компьютер.
3 Включить вольтметр (выключатель на задней панели вольтметра).
4 Дождаться установки параметров вольтметра до получения надписей:
«.» – первая строка на экране вольтметра (мигает точка «.»);
«–0000, V» – вторая строка на экране вольтметра.
5 Нажать кнопку MENU на передней панели вольтметра для получения надписей:
«» – первая строка на экране вольтметра пустая;
«Prog 0» – вторая строка на экране вольтметра (мигает цифра «0»).
6 Нажать кнопку с цифрой 1 на па
|
|
|
