Чувствительность и цена деления измерительного прибора
Чувствительностью
электроизмерительного прибора называется
отношение линейного или углового
перемещения указателя d
к изменению измеряемой величины ,
вызывавшей это перемещение
.
ВеличинаС=1/S,
обратная чувствительности, называется
ценой деления прибора. Цена деления
прибора определяет значение измеряемой
физической величины, вызывающей
отклонение указателя прибора (стрелочного,
цифрового, светового, вибрационного)
на одно минимальное деление.
Цена деления
зависит от верхнего и нижнего пределов
измерения и от числа делений шкалы.
На рис. 5 показана шкала прибора,
рассчитанного на измерение постоянного
тока в пределах от 0 до 300 mA,
шкала которого имеет 60 делений. Цена
деления такого прибора равна
отношению верхнего предела измерения
к общему количеству делений
шкалы, т.е., ,
чувствительность .
Погрешности электроизмерительных приборов
Абсолютно точно
измерить электрические величины с
помощью приборов невозможно из-за целого
ряда причин (конструктивное несовершенство
самих приборов, влияние внешних факторов
и т.п.). Для оценки точности самих
измерительных приборов служит их
приведенная погрешность. Приведенная
погрешность п
определяет в процентах отношение
абсолютной погрешности A
к верхнему
пределу измерения прибора (у
многопредельных приборов к верхнему
пределу на соответствующем
диапазоне):
.
Классом точности
прибора называется наибольшая возможная
приведенная погрешность прибора:
,
где Amax
– наибольшая возможная абсолютная
погрешность прибора.
Для электроизмерительных
приборов стандартом установлены
следующие классы точности: 0,05; 0,1;
0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.
Пример.
Имеется амперметр класса 0,5 с пределом
измерения тока Imax
= 2A.
Рассчитать приборную погрешность этого
амперметра – I.
Максимальная
абсолютная погрешность, исходя из класса
точности прибора, определяется по
формуле
.
В качестве приборной
погрешности этого амперметра можно
принять половину Imax
, т.е. .
Следует отметить,
что класс точности средств измерений
не является показателем точности
измерения, т.к. на результат измерения
влияют, помимо инструментальной,
методические и субъективные погрешности.
Фронтальная лабораторная работа №1 Определение цены деления прибора
Цель работы:
определение цены деления исследуемого
прибора по напряжению и по току.
Оборудование:
исследуемый прибор ИП, многопредельные
контрольные вольтметр и миллиамперметр,
реостат.
Задание 1.
Определение цены деления исследуемого
прибора по напряжению.
Порядок выполнения
задания
1. Собрать цепь по
схеме на рис. 6. К делителю напряжения R
подключают исследуемый прибор ИП и
параллельно ему контрольный вольтметр
V.
2.Определить цену
деления контрольного вольтметра:
,
где Uпред
– верхний предел измерения контрольного
вольтметра;
nобщ –
общее количество делений шкалы
контрольного вольтметра.
3. Движок потенциометра
поставить в положение, при котором
подаваемое в цепь напряжение будет
минимальным.
4. Подать напряжение
питания на схему. Затем, перемещая
движок потенциометра, установить на
исследуемом приборе количество делений
,
равное 5,10,15,20,25, и определить соответствующее
количество делений
на контрольном вольтметре. Результаты
измерений занести в табл. 1.
Таблица 1
N |
Сk |
nk |
Uk |
n |
C |
Cсл |
Cпр |
C |
|
||
В/дел |
Дел |
В |
дел |
В/дел |
В/дел |
В/дел |
В/дел |
В/дел |
В/дел |
% |
|
1 |
5 |
||||||||||
2 |
10 |
||||||||||
3 |
15 |
||||||||||
4 |
20 |
||||||||||
5 |
25 |
5. Определить
напряжение Uk,
которое показывает контрольный вольтметр
для каждого значения nk:
Uk
= Сk
nk.
Так как оба прибора
подключены параллельно, то напряжение
на контрольном приборе и исследуемом
одинаково. Поэтому цена деления
исследуемого прибора по напряжению
С
определяется
для каждого n
как ,
а затем находится среднее арифметическое
<C>.
6. Рассчитать
величину доверительного интервала по
формуле:
,
где –
случайная погрешность, –
приборная погрешность.
Случайная
погрешность <Cсл>
находится как среднее арифметическое
абсолютных погрешностей Cсл
отдельных измерений. Здесь приведен
упрощенный метод учета случайных
погрешностей. Более точный метод приведен
в приложении II.
Приборная погрешность
определяется, исходя из класса точности
прибора (см. стр.7).
7. Вычислить
относительную погрешность ИП: .
8. Окончательный
результат измерения цены деления прибора
по напряжению записать в виде: .
9. Определить
верхний предел исследуемого прибора
по напряжению: ,
где
– общее число делений шкалы исследуемого
прибора.
Задание 2.
Определение цены деления исследуемого
прибора по току.
Порядок выполнения
задания
1. Собрать цепь по
схеме на рис. 7. Реостат R,
исследуемый прибор ИП и контрольный
миллиамперметр
соединяют последовательно.
2. Определить цену
деления контрольного миллиамперметра:
,
где
– верхний предел измерения контрольного
миллиамперметра;
–
общее количество делений шкалы
контрольного миллиамперметра.
3. Движок реостата
установить на максимум сопротивления,
т.е. на минимум тока в цепи.
4. Подать напряжение
на схему. Перемещая движок реостата,
установить на исследуемом приборе
последовательно количество делений
,
равное 5,10,15,20,25, записать соответствующее
количество делений
на контрольном
миллиамперметре в табл. 2.
5. Ток ,
который показывает контрольный
миллиамперметр, определить для
каждого значения
как.
Так как оба прибора
подключены последовательно, то через
них идет одинаковый ток. Поэтому цену
деления исследуемого прибора по току
С
можно определить для каждого
как ,
а затем найти
– среднее арифметическое.
Таблица 2
N |
Сk |
nk |
Ik |
n |
C |
Cсл |
Cпр |
C |
|
||
|
дел |
мА |
дел |
|
% |
||||||
1 |
5 |
||||||||||
2 |
10 |
||||||||||
3 |
15 |
||||||||||
4 |
20 |
||||||||||
5 |
25 |
6. Вычислить
погрешность измерений и записать
окончательный результат (см. Задание
1, п.6-8).
7.Определить верхний
предел исследуемого прибора по току:
,
где –
общее число делений шкалы исследуемого
прибора.
Задание 3.
Определение сопротивления исследуемого
прибора.
Сопротивление
исследуемого прибора определить,
используя закон Ома, по формуле:
.
Соседние файлы в папке Лаб.электр
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Цена деления и чувствительность электроизмерительного прибора
Ценой деления электроизмерительного прибора С называется значение измеряемой величины, вызывающее отклонение стрелки прибора на одно деление шкалы. В общем случае цена деления зависит от используемого диапазона шкалы прибора (dХ) и числа делений в этом диапазоне (dN):
а для равномерной шкалы прибора
где Хmaх — предел измерений (максимальное значение величины, измеряемое прибором); Nш — число делений шкалы.
Прежде чем приступить к каким-либо измерениям электроизмерительным прибором, нужно выбрать и установить предел измерений и рассчитать цену одного деления шкалы данного прибора.
Например, выбран и установлен на вольтметре предел измерения напряжения 3 В, максимальное количество делений на шкале 30, т.е. Х = 3 В, α = 30. Тогда С = 3 / 30 = 0,1В/дел.
Чувствительностью электроизмерительного прибора называется число делений, приходящихся на единицу измеряемой величины. Это есть величина, обратная цене целения прибора. Для неравномерной шкалы
для равномерной шкалы S = Nш / Xmax. Размерность [S] = [C-1] = дел/В.
Чем больше чувствительность, тем точнее прибор. Простейшие приборы имеют неизменную цену деления. Более удобны в работе многопредельные приборы, цена деления которых может меняться, например, ампервольтметры или тестеры, предназначенные для измерения нескольких электрических величин (тока, напряжения и сопротивления) на нескольких пределах измерения, т.е. с разной ценой деления.
Дата добавления: 2015-08-01 ; просмотров: 2337 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Чувствительность приборов
Под чувствительностью приборов понимают число делений шкалы, приходящееся на единицу измеряемой величины. Чувствительность вольтметра, амперметра и ваттметра может быть определена следующим образом:
= 1/СP = 1/5 = 0,2 дел/Вт (делений на ватт).
Цель работы: Изучить назначение и возможности использования различных измерительных приборов в цепях постоянного тока, выбирать метод измерения и определять погрешность измерения, определять степень влияния измерительных приборов на параметры измеряемой цепи и основные погрешности при измерении электрических величин.
1. В электрическую цепь, согласно варианту, таблица 3-1, включить приборы для измерения тока, напряжения мощности.
— показания приборов с учетом их внутренних сопротивлений;
— абсолютную погрешность измерения, относительную методическую погрешность, наибольшую относительную погрешность результата измерений, среднеквадратичную относительную погрешность, обусловленную: а) классом точности и пределом измерения прибора;
б) внутренним сопротивлением прибора (RВТ).
— мощность, потребляемую измерительными приборами.
Схемы к контрольному заданию №1
Таблица 1-1 – Варианты заданий к контрольному заданию №3
№ варианта | U,В | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | R4, Ом | R5, Ом | Rv,Ом | RА, Ом | Rw1, Ом | Rw2, Ом | gA, % | gV, % | gW, % | UН, В | IН, А | UНW, В | IНW, А | № рис. |
** | * | *** | 1,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 3.1 | |||||||||||
* | *** | ** | 1,5 | 3.2 | ||||||||||||||
** | * | *** | 0,5 | 0,5 | 1,5 | 3.3 | ||||||||||||
** | * | *** | 1,5 | 3.4 | ||||||||||||||
* | ** | *** | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 3.1 | ||||||||||||
** | *** | * | 0,5 | 1,5 | 3.2 | |||||||||||||
*** | ** | * | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 3.3 | ||||||||||||
*** | ** | * | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 3.4 | |||||||||||
*** | * | ** | 1,5 | 3.1 | ||||||||||||||
** | *** | * | 1,5 | 3.2 | ||||||||||||||
*** | ** | * | 0,5 | 3.3 | ||||||||||||||
* | ** | *** | 0,5 | 0,5 | 0,2 | 3.4 | ||||||||||||
** | * | *** | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 3.1 |
№ варианта | U,В | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | R4, Ом | R5, Ом | Rv,Ом | RА, Ом | Rw1, Ом | Rw2, Ом | gA, % | gV, % | gW, % | UН, В | IН, А | UНW, В | IНW, А | № сх., рис. |
*** | ** | * | 0,5 | 0,5 | 3.2 | |||||||||||||
** | *** | * | 0,5 | 0,5 | 3.3 | |||||||||||||
** | *** | * | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 3.4 | ||||||||||||
*** | * | ** | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 3.1 | ||||||||||||
*** | ** | * | 3.2 | |||||||||||||||
** | *** | * | 1,5 | 3.3 | ||||||||||||||
** | * | *** | 0,5 | 0,5 | 1,5 | 3.4 | ||||||||||||
*** | * | ** | 0,5 | 0,5 | 3.1 | |||||||||||||
* | ** | *** | 1,5 | 1,5 | 3.2 | |||||||||||||
* | ** | *** | 1,5 | 1,5 | 0,5 | 3.3 | ||||||||||||
* | *** | ** | 1,5 | 3.4 | ||||||||||||||
** | *** | * | 0,5 | 0,5 | 3.1 |
Примечание: (*) — найти напряжение, (**) — найти ток, (***) — найти мощность.
Пример расчета
Включение измерительного прибора в исследуемую электрическую цепь изменяет режим его работы. Это изменение вызывается тем, что работающий прибор потребляет определенную энергию. По известной инструментальной погрешности можно рассчитать погрешности измерений, если учесть методическую погрешность.
1. В электрической цепи, схема которой приведена на рис. 1.3, входное напряжение U = 10 В, сопротивления резисторов R1 = 8 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 4,4 Ом, R4 = 4 Ом, R5 = 2,6 Ом, измерить ток через R5 (I5), напряжение на R3(Uac) и мощность на R1(P1);
Рисунок 1.3 – Расчетная схема |
Измерительные приборы имеют следующие параметры:
— Амперметр магнитоэлектрической системы с внутренним сопротивлением RA = 0,2 Oм, класс точности gА = 1,0, нормирующее значение шкалы прибора (предел измерения шкалы) IН = 5А.
— Вольтметр магнитоэлектрической системы с внутренним сопротивлением RV = 500 Oм, класс точности gV = 0,5, предел измерения шкалы UН =10В.
— Ваттметр электродинамической системы имеет:
сопротивление токовой катушки (последовательной цепи) RW1 = 2 Oм, сопротивление катушки напряжения (параллельной цепи) RW2 = 500 Ом, класс точности gW = 1,0,
верхний предел измерения по току IНW1 = 0,25 А, верхний предел измерения по напряжению UНW2 = 5 B.
1. Находим действительные значения токов, напряжений и мощности (без учета внутренних сопротивлений приборов):
1) Производим расчет эквивалентного сопротивления цепи:
2) Определяем общий тока в цепи и на ее участках:
; ;
;
3)Действительные значения измеряемых величин:
Ток через резистор R5(до включения амперметра) (I5):
Напряжение на R3 (Uас) (до включения вольтметра):
Мощность на R1(P1) (до включения ваттметра):
где Ucd = R1,2 · I3= 1,6 · 0,8 = 1,28 B – напряжение на резисторе R1.
4) Для проверки правильности расчетов токов составим уравнение баланса мощностей цепи:
Мощность, потребляемая нагрузкой
Погрешность расчета баланса мощности равна
.
Если баланс мощности сходится с допустимой погрешностью, то расчет токов выполнен верно.
2. Расчет цепи с учетом внутренних сопротивлений приборов (после включения приборов)
1) включаем электроизмерительные приборы в исследуемую схему (рис. 1.5 а, б)
Приборы электродинамической системы, в частности ваттметры, имеют две катушки — подвижную и неподвижную.
Неподвижная катушка, выполненная из довольно толстого провода, имеет очень малое внутреннее сопротивление RW1 и называется последовательной обмоткой. Она включается в цепь последовательно подобно амперметру.
Подвижная катушка, выполненная из очень тонко провода, имеет практически чисто активное сопротивление RW2 и называется параллельной обмоткой. Ее включают параллельно участку цепи, подобно вольтметру. Жестко скрепленная со стрелкой (указателем), она может вращаться в магнитном поле, создаваемом неподвижной катушкой.
Прибор имеет четыре зажима — от каждой катушки по два. Чтобы правильно включить прибор, конец последовательной (токовой) обмотки прибора, который должен быть соединен с цепью со стороны источника тока, обозначают звездочкой. Звездочкой также маркируют конец параллельной обмотки (обмотки напряжения), который должен быть соединен с токовой обмоткой
1) Расчет эквивалентного сопротивления цепи:
2) Определяем показания приборов
Результат измерения амперметра вольтметра или ваттметра, обозначим Х΄ в отличие от действительного значения измерения обозначаемой Х (без штриха).
показания амперметра:
показания вольтметра: ,
где – ток через эквивалентное сопротивление R3V.
где UW2 – ток через неподвижную катушку:
UW2 – напряжение на подвижной катушке:
.
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2022 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.01 с) .
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Чувствительность — вольтметр
Чувствительность вольтметра ( Ом / В) показывает величину множителя, на который нужно умножить сопротивление резистора, чтобы увеличить шкалу измерителя на 1 В. Измеритель чувствительностью 20000 Ом / В оказывает меньший нагрузочный эффект на схему, в которой производится измерение, по сравнению с измерителем чувствительностью 1000 Ом / В. [2]
Чувствительность вольтметров невелика вследствие невозможности детектирования без заметных искажений малых переменных напряжений. [4]
Повышение чувствительности вольтметров достигается применением электронных или транзисторных усилителей, а для расширения пределов используются различные делители напряжения. [6]
Аттенюатором регулируется чувствительность вольтметра ; усилитель предназначен для согласования сопротивления аттенюатора с входом преобразователя Пр. Последний выполняется либо на диодной цепочке ( см. рис. 1.176), либо оптронного типа ( см. рис. 1.17 г), он обеспечивает среднеквадра-тические показания индикатора. [7]
Чтобы повысить чувствительность вольтметра и вместе с тем избежать необходимости применения высокочувствительных измерительных механизмов, используется принцип усиления. В схеме рис. 71, а измеряемое переменное напряжение Ux, преобразованное в напряжение постоянного тока, поступает на усилитель постоянного тока, на выходе которого включен магнитоэлектрический измерительный механизм. [9]
Для увеличения чувствительности вольтметров режима А их выполняют так, чтобы гальванометр ичмеря-т то-ты-то ттт. Регулируя сопротивление RK, которое значительно превышает сопротивление гальванометра, получим, что при 1К / 1 стрелка гальванометра станет на нуль. [11]
С целью повышения чувствительности вольтметра осуществляется усиление постоянного тока, для чего используются усилители, которые обеспечивают постоянство коэффициента усиления. [13]
Кроме того, снижается чувствительность вольтметра . Для устранения этого явления предусматривают второй компенсирующий диод, аналогичный детекторному. Один из вариантов компенсации ( например, в вольтметре ВЗ-2А) заключается в том, что через индикаторный прибор протекают направленные навстречу токи основного л компенсирующего диодов. Величины токов уравнивают с помощью переменного сопротивления, последовательно включенного в цепь компенсирующего диода. При другом варианте компенсации ( например, в приборе В7 — 2) параллельно компенсирующему диоду ( рис. 5 — 11) включают такое же сопротивление, как и нагрузка параллельного детектора. На этом сопротивлении создается падение напряжения за счет начального тока компенсирующего диода, которое используется для компенсации напряжения, падающего на нагрузке детекторного диода. Обычно напряжения с обоих сопротивлений подаются на сетки ламп, образующих соседние плечи мостовой схемы усилителя постоянного тока. Напряжения уравнивают регулировкой накала диодов. [14]
При нажатой кнопке 1 чувствительность вольтметра равна 5 мв на всю шкалу отсчетного гальванометра. Коэффициент усиления равен порядка 3000, поэтому нормальное выходное напряжение усилителя около 15 в. Это напряжение подводится через разделительный конденсатор 125 на клеммы Усилитель. К этим клеммам можно подключить осциллограф или телефон для наблюдения формы кривой или для слухового контроля. [15]
Источник
Чувствительность приборов
Под чувствительностью приборов понимают число делений шкалы, приходящееся на единицу измеряемой величины. Чувствительность вольтметра, амперметра и ваттметра может быть определена следующим образом:
= 1/СP = 1/5 = 0,2 дел/Вт (делений на ватт).
Цель работы: Изучить назначение и возможности использования различных измерительных приборов в цепях постоянного тока, выбирать метод измерения и определять погрешность измерения, определять степень влияния измерительных приборов на параметры измеряемой цепи и основные погрешности при измерении электрических величин.
1. В электрическую цепь, согласно варианту, таблица 3-1, включить приборы для измерения тока, напряжения мощности.
— показания приборов с учетом их внутренних сопротивлений;
— абсолютную погрешность измерения, относительную методическую погрешность, наибольшую относительную погрешность результата измерений, среднеквадратичную относительную погрешность, обусловленную: а) классом точности и пределом измерения прибора;
б) внутренним сопротивлением прибора (RВТ).
— мощность, потребляемую измерительными приборами.
Схемы к контрольному заданию №1
Таблица 1-1 – Варианты заданий к контрольному заданию №3
№ варианта | U,В | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | R4, Ом | R5, Ом | Rv,Ом | RА, Ом | Rw1, Ом | Rw2, Ом | gA, % | gV, % | gW, % | UН, В | IН, А | UНW, В | IНW, А | № рис. |
** | * | *** | 1,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 3.1 | |||||||||||
* | *** | ** | 1,5 | 3.2 | ||||||||||||||
** | * | *** | 0,5 | 0,5 | 1,5 | 3.3 | ||||||||||||
** | * | *** | 1,5 | 3.4 | ||||||||||||||
* | ** | *** | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 3.1 | ||||||||||||
** | *** | * | 0,5 | 1,5 | 3.2 | |||||||||||||
*** | ** | * | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 3.3 | ||||||||||||
*** | ** | * | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 3.4 | |||||||||||
*** | * | ** | 1,5 | 3.1 | ||||||||||||||
** | *** | * | 1,5 | 3.2 | ||||||||||||||
*** | ** | * | 0,5 | 3.3 | ||||||||||||||
* | ** | *** | 0,5 | 0,5 | 0,2 | 3.4 | ||||||||||||
** | * | *** | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 3.1 |
№ варианта | U,В | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | R4, Ом | R5, Ом | Rv,Ом | RА, Ом | Rw1, Ом | Rw2, Ом | gA, % | gV, % | gW, % | UН, В | IН, А | UНW, В | IНW, А | № сх., рис. |
*** | ** | * | 0,5 | 0,5 | 3.2 | |||||||||||||
** | *** | * | 0,5 | 0,5 | 3.3 | |||||||||||||
** | *** | * | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 3.4 | ||||||||||||
*** | * | ** | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 3.1 | ||||||||||||
*** | ** | * | 3.2 | |||||||||||||||
** | *** | * | 1,5 | 3.3 | ||||||||||||||
** | * | *** | 0,5 | 0,5 | 1,5 | 3.4 | ||||||||||||
*** | * | ** | 0,5 | 0,5 | 3.1 | |||||||||||||
* | ** | *** | 1,5 | 1,5 | 3.2 | |||||||||||||
* | ** | *** | 1,5 | 1,5 | 0,5 | 3.3 | ||||||||||||
* | *** | ** | 1,5 | 3.4 | ||||||||||||||
** | *** | * | 0,5 | 0,5 | 3.1 |
Примечание: (*) — найти напряжение, (**) — найти ток, (***) — найти мощность.
Пример расчета
Включение измерительного прибора в исследуемую электрическую цепь изменяет режим его работы. Это изменение вызывается тем, что работающий прибор потребляет определенную энергию. По известной инструментальной погрешности можно рассчитать погрешности измерений, если учесть методическую погрешность.
1. В электрической цепи, схема которой приведена на рис. 1.3, входное напряжение U = 10 В, сопротивления резисторов R1 = 8 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 4,4 Ом, R4 = 4 Ом, R5 = 2,6 Ом, измерить ток через R5 (I5), напряжение на R3(Uac) и мощность на R1(P1);
Рисунок 1.3 – Расчетная схема |
Измерительные приборы имеют следующие параметры:
— Амперметр магнитоэлектрической системы с внутренним сопротивлением RA = 0,2 Oм, класс точности gА = 1,0, нормирующее значение шкалы прибора (предел измерения шкалы) IН = 5А.
— Вольтметр магнитоэлектрической системы с внутренним сопротивлением RV = 500 Oм, класс точности gV = 0,5, предел измерения шкалы UН =10В.
— Ваттметр электродинамической системы имеет:
сопротивление токовой катушки (последовательной цепи) RW1 = 2 Oм, сопротивление катушки напряжения (параллельной цепи) RW2 = 500 Ом, класс точности gW = 1,0,
верхний предел измерения по току IНW1 = 0,25 А, верхний предел измерения по напряжению UНW2 = 5 B.
1. Находим действительные значения токов, напряжений и мощности (без учета внутренних сопротивлений приборов):
1) Производим расчет эквивалентного сопротивления цепи:
2) Определяем общий тока в цепи и на ее участках:
; ;
;
3)Действительные значения измеряемых величин:
Ток через резистор R5(до включения амперметра) (I5):
Напряжение на R3 (Uас) (до включения вольтметра):
Мощность на R1(P1) (до включения ваттметра):
где Ucd = R1,2 · I3= 1,6 · 0,8 = 1,28 B – напряжение на резисторе R1.
4) Для проверки правильности расчетов токов составим уравнение баланса мощностей цепи:
Мощность, потребляемая нагрузкой
Погрешность расчета баланса мощности равна
.
Если баланс мощности сходится с допустимой погрешностью, то расчет токов выполнен верно.
2. Расчет цепи с учетом внутренних сопротивлений приборов (после включения приборов)
1) включаем электроизмерительные приборы в исследуемую схему (рис. 1.5 а, б)
Приборы электродинамической системы, в частности ваттметры, имеют две катушки — подвижную и неподвижную.
Неподвижная катушка, выполненная из довольно толстого провода, имеет очень малое внутреннее сопротивление RW1 и называется последовательной обмоткой. Она включается в цепь последовательно подобно амперметру.
Подвижная катушка, выполненная из очень тонко провода, имеет практически чисто активное сопротивление RW2 и называется параллельной обмоткой. Ее включают параллельно участку цепи, подобно вольтметру. Жестко скрепленная со стрелкой (указателем), она может вращаться в магнитном поле, создаваемом неподвижной катушкой.
Прибор имеет четыре зажима — от каждой катушки по два. Чтобы правильно включить прибор, конец последовательной (токовой) обмотки прибора, который должен быть соединен с цепью со стороны источника тока, обозначают звездочкой. Звездочкой также маркируют конец параллельной обмотки (обмотки напряжения), который должен быть соединен с токовой обмоткой
1) Расчет эквивалентного сопротивления цепи:
2) Определяем показания приборов
Результат измерения амперметра вольтметра или ваттметра, обозначим Х΄ в отличие от действительного значения измерения обозначаемой Х (без штриха).
показания амперметра:
показания вольтметра: ,
где – ток через эквивалентное сопротивление R3V.
где UW2 – ток через неподвижную катушку:
UW2 – напряжение на подвижной катушке:
.
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.014 с) .
Источник
Чувствительность – вольтметр
Cтраница 1
Чувствительность вольтметра ( Ом / В) показывает величину множителя, на который нужно умножить сопротивление резистора, чтобы увеличить шкалу измерителя на 1 В. Измеритель чувствительностью 20000 Ом / В оказывает меньший нагрузочный эффект на схему, в которой производится измерение, по сравнению с измерителем чувствительностью 1000 Ом / В.
[2]
Чувствительность вольтметров невелика вследствие невозможности детектирования без заметных искажений малых переменных напряжений.
[4]
Повышение чувствительности вольтметров достигается применением электронных или транзисторных усилителей, а для расширения пределов используются различные делители напряжения.
[6]
Аттенюатором регулируется чувствительность вольтметра; усилитель предназначен для согласования сопротивления аттенюатора с входом преобразователя Пр. Последний выполняется либо на диодной цепочке ( см. рис. 1.176), либо оптронного типа ( см. рис. 1.17 г), он обеспечивает среднеквадра-тические показания индикатора.
[7]
Чтобы повысить чувствительность вольтметра и вместе с тем избежать необходимости применения высокочувствительных измерительных механизмов, используется принцип усиления. В схеме рис. 71, а измеряемое переменное напряжение Ux, преобразованное в напряжение постоянного тока, поступает на усилитель постоянного тока, на выходе которого включен магнитоэлектрический измерительный механизм.
[9]
Для увеличения чувствительности вольтметров режима А их выполняют так, чтобы гальванометр ичмеря-т то-ты-то ттт. Регулируя сопротивление RK, которое значительно превышает сопротивление гальванометра, получим, что при 1К / 1 стрелка гальванометра станет на нуль.
[11]
С целью повышения чувствительности вольтметра осуществляется усиление постоянного тока, для чего используются усилители, которые обеспечивают постоянство коэффициента усиления.
[13]
Кроме того, снижается чувствительность вольтметра. Для устранения этого явления предусматривают второй компенсирующий диод, аналогичный детекторному. Один из вариантов компенсации ( например, в вольтметре ВЗ-2А) заключается в том, что через индикаторный прибор протекают направленные навстречу токи основного л компенсирующего диодов. Величины токов уравнивают с помощью переменного сопротивления, последовательно включенного в цепь компенсирующего диода. При другом варианте компенсации ( например, в приборе В7 – 2) параллельно компенсирующему диоду ( рис. 5 – 11) включают такое же сопротивление, как и нагрузка параллельного детектора. На этом сопротивлении создается падение напряжения за счет начального тока компенсирующего диода, которое используется для компенсации напряжения, падающего на нагрузке детекторного диода. Обычно напряжения с обоих сопротивлений подаются на сетки ламп, образующих соседние плечи мостовой схемы усилителя постоянного тока. Напряжения уравнивают регулировкой накала диодов.
[14]
При нажатой кнопке 1 чувствительность вольтметра равна 5 мв на всю шкалу отсчетного гальванометра. Коэффициент усиления равен порядка 3000, поэтому нормальное выходное напряжение усилителя около 15 в. Это напряжение подводится через разделительный конденсатор 125 на клеммы Усилитель. К этим клеммам можно подключить осциллограф или телефон для наблюдения формы кривой или для слухового контроля.
[15]
Страницы:
1
2
3
4
5