Расширение пределов измерения амперметра с помощью шунта

Постановка задачи: подключением шунта расширить предел измерения миллиамперметра с  мА до  мА. Сопротивление миллиамперметра
 Ом.

Рассчитаем величину сопротивления шунта для схемы рис. 2.4.2б

.

 

Схема электрическая соединений для расширения предела измерения амперметра приведена на рис. 2.4.4.

Рис. 2.4.4. Схема электрическая соединений для
расширения предела измерения амперметра.

 

К выходу регулируемого источника постоянного напряжения G (блок А1, 212.2) подключена цепь из последовательно соединенных сопротивления  (блок А7, 2330), цифрового миллиамперметра  (MY60, блок А3) и аналогового миллиамперметра  (мультиметр 7050, блок 510.1) с шунтом – переменным резистором из блока А7, 2330. Для калибровки аналогового миллиамперметра с расширенным пределом измерения тока  используется цифровой миллиамперметр .

Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блоков генераторов напряжений А1 (212.2) и мультиметров А3 (510.1).

 

Перечень аппаратуры

 

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Однофазный источник питания	218	~ 220 В / 16 А
А1	Блок генераторов напряжения	212.2	Постоянное напряжение 0…+15 В, ток не более 200 мА
А3	Блок мультиметров	510.1	Аналоговый мультиметр 7050, цифровой мультиметр MY60
А7	Блок резисторов	2330	Переменные резисторы 2х10 кОм; 330 Ом; 10 Ом
А13	Магазин сопротивлений ITC-8	1407	R=0,5 Ом…10 МОм

 

Указания по проведению эксперимента

 

Расширение пределов измерения вольтметра
с помощью добавочного сопротивления

                                       

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

· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений рис. 2.4.3.

· Установите минимальное выходное напряжение на выходе регулируемого генератора постоянных напряжений (блок А1, 212.2): ручку регулировки напряжения 0…15 В поверните против часовой стрелки до упора. Тумблер источника постоянного напряжения переведите в верхнее положение: источник подключен к
гнездам «+» и «-».

· Установите переключателем магазина сопротивлений А13 величину добавочного сопротивления 100 кОм (положение – 100К).

· Установите пределы измерения мультиметров блока А3 (510.1):
- для мультиметра 7050 предел измерения постоянного напряжения 2,5 В;
- для мультиметра MY60 предел измерения постоянного напряжения 20 В.

· Проверьте и, при необходимости, скорректируйте установку стрелки аналогового мультиметра 7050 на 0 шкалы.

 

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

· Включите выключатель «СЕТЬ» блока генераторов напряжения А1, блока
мультиметров А3 и выключатель питания мультиметра MY60.

 

· Вращая по часовой стрелке ручку регулировки постоянного напряжения генератора А1 установите стрелку аналогового прибора (7050) на конечное деление шкалы. Сравните ожидаемую величину конечного значения расширенного предела измерения аналогового вольтметра (7,5 В) с точным значением, измеренным цифровым прибором.

Цепь из добавочного сопротивления и вольтметра образует вольтметр с пределом измерения 7,5 В. Линейная шкала аналогового вольтметра (DCV,A) имеет 5 больших делений, каждое из которых соответствует 7,5/5=1,5 В, т. е. оцифрованные деления шкалы соответствуют 0; 1,5; 3; 4,5; 6; 7,5 В.

Для оценки точности вольтметра с расширенным пределом измерения напряжения, определим его абсолютную погрешность для оцифрованных делений шкалы.

· Уменьшая выходное напряжение генератора постоянных напряжений последовательно установить стрелку аналогового прибора на деления шкалы 40, 30, 20 и 10 единиц, что соответствует 6, 4,5, 3 и 1,5 В. Соответствующее этим показаниям аналогового прибора точное значение напряжения генератора определить по показаниям цифрового мультиметра. Вычислить абсолютную погрешность показаний аналогового прибора. Результаты занести в таблицу 2.4.1.

 

 

Таблица 2.4.1

№	Показания аналогового вольтметра ( )		Показания цифрового вольтметра, В ( )	Абсолютная погрешность, В
	делений	В
1	40	6
2	30	4,5
3	20	3
4	10	1,5

 

 

Расширение пределов измерения амперметра с помощью шунта

 

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

· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений рис. 2.3.6.

· Установите минимальное выходное напряжение на выходе регулируемого генератора постоянных напряжений (блок А1, 212.2): ручку регулировки напряжения 0…15 В поверните против часовой стрелки до упора. Тумблер источника постоянного напряжения переведите в верхнее положение: источник подключен к
гнездам «+» и «-».

· Установите минимальное сопротивление резистора 10 Ом – поверните ручку против часовой стрелки до упора (блок А7, 2330)

·  Установите ручку переменного  резистора 330 Ом в среднее положение – указатель в положении 50% (блок А7, 2330).

· Установите пределы измерения мультиметров блока А3 (510.1):
- для мультиметра 7050 предел измерения постоянного тока 5 мА;
- для мультиметра MY60 предел измерения постоянного тока 200 мА.

· Проверьте и, при необходимости, скорректируйте установку стрелки аналогового мультиметра 7050 на 0 шкалы.

 

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

· Включите выключатель «СЕТЬ» блока генераторов напряжения А1, блока
мультиметров А3 и выключатель питания мультиметра MY60.

 

· Вращая по часовой стрелке ручку регулировки постоянного напряжения генератора А1 установите по показаниям цифрового мультиметра MY60 ток в цепи 100 мА. Если при максимальном напряжении на выходе генератора (15 В) не удается получить требуемый ток, уменьшите величину сопротивления переменного резистора «330 Ом».

· Регулировкой сопротивлений шунта добейтесь отклонения стрелки аналогового прибора на конечное деление шкалы. Регулировку величины сопротивления шунта целесообразно начать с медленного вращения ручки резистора 10 Ом по часовой стрелке: ток аналогового миллиамперметра начнет постепенно нарастать.

· Установив стрелку вблизи конечного деления шкалы необходимо регулировкой выходного напряжения генератора восстановить ток цепи 100 мА. После этого, продолжая изменять сопротивление шунта, необходимо выставить стрелку аналогового прибора возможно ближе к конечному делению шкалы.

· При необходимости повторить подстройку тока 100 мА и резистора шунта.

Цепь из шунта и миллиамперметра образует миллиамперметр с пределом измерения 100 мА. Для отсчета значений тока, измеряемого этим миллиамперметром, удобно использовать равномерную (черную) шкалу с 10 делениями мультиметра 7050.

Для оценки точности миллиамперметра с расширенным пределом измерения тока, определим его абсолютную погрешность для оцифрованных делений шкалы.

· Уменьшая выходное напряжение генератора постоянных напряжений последовательно установить стрелку аналогового прибора на деления шкалы 8, 6, 4 и 2 единицы, что соответствует 80, 60, 40 и 20 мА. Соответствующее этим показаниям аналогового прибора точное значение тока в цепи определить по показаниям цифрового мультиметра. Вычислить абсолютную погрешность показаний аналогового прибора. Результаты занести в таблицу 2.4.2.

 

Таблица 2.3.2

№	Показания аналогового миллиамперметра ( )		Показания цифрового миллиамперметра, мА ( )	Абсолютная погрешность, мА
	делений	мА
1	8	80
2	6	60
3	4	40
4	2	20

 

 

2.5. Калибровка аналоговых амперметра и вольтметра

 

- Цель работы

- Лабораторная установка и схема электрическая соединений

- Перечень аппаратуры

- Указания по проведению эксперимента

.

Цель работы

 

Экспериментально определить погрешности аналогового мультиметра на пределах измерения постоянного напряжения и тока.

 

 

Лабораторная установка и электрическая схема соединений

 

Для определения погрешности измерения показания аналогового прибора сравниваются в показаниями более точного цифрового прибора.

Для определения погрешности измерения аналогового мультиметра на одном из пределов измерения постоянного напряжения аналоговый прибор 7050 (блок А3) и цифровой прибор MY60 (блок А3) подключаются параллельно к регулируемому генератору постоянного напряжения из блока А1 (рис. 2.5.1).

Для определения погрешности измерения тока необходимо собрать цепь из последовательно соединенных генератора постоянного напряжения (блок А1), переменного токоограничивающего резистора 330 Ом (блок А7), аналогового (7050) и цифрового (MY60) мультиметров из блока А3 (рис. 2.5.2).

 

Рис. 2.5.1. Схема электрическая соединений для калибровки аналогового вольтметра.

 

Рис. 2.5.2. Схема электрическая соединений для калибровки аналогового амперметра.

 

Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блоков генераторов напряжений А1 (212.2) и мультиметров А3 (510.1).

Перечень аппаратуры

 

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Однофазный источник питания	218	~ 220 В / 16 А
А1	Блок генераторов напряжения	212.2	Постоянное напряжение 0…+15 В, ток не более 200 мА
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

 

Калибровка аналогового вольтметра

                                       

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

· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений рис. 2.5.1.

· Установите минимальное выходное напряжение на выходе регулируемого генератора постоянных напряжений (блок А1, 212.2): ручку регулировки напряжения 0…15 В поверните против часовой стрелки до упора. Тумблер источника постоянного напряжения переведите в верхнее положение: источник подключен к
гнездам «+» и «-».

· Установите пределы измерения мультиметров блока А3 (510.1):
- для мультиметра 7050 предел измерения постоянного напряжения 2,5 В;
- для мультиметра MY60 предел измерения постоянного напряжения 20 В (переключать на 2 В при соответствующих напряжениях).

· Проверьте и, при необходимости, скорректируйте установку стрелки аналогового мультиметра 7050 на 0 шкалы.

 

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

· Включите выключатель «СЕТЬ» блока генераторов напряжения А1, блока
мультиметров А3 и выключатель питания мультиметра MY60.

 

· Вращая по часовой стрелке ручку регулировки постоянного напряжения генератора А1 установите стрелку аналогового прибора (7050) на конечное деление шкалы. Сравните ожидаемую величину конечного значения предела измерения аналогового вольтметра (2,5 В) с точным значением, измеренным цифровым прибором.

Для оценки точности вольтметра, определим его абсолютную погрешность для оцифрованных делений шкалы.

· Уменьшая выходное напряжение генератора постоянных напряжений последовательно установить стрелку аналогового прибора на деления шкалы 250, 200, 150, 100 и 50 единиц, что соответствует 2,5, 2, 1,5, 1 и 0,5 В. Соответствующее этим показаниям аналогового прибора точное значение напряжения генератора определить по показаниям цифрового мультиметра. Вычислить абсолютную погрешность показаний аналогового прибора. Результаты занести в таблицу 2.5.1.

 

 

Таблица 2.5.1

№	Показания аналогового вольтметра ( )		Показания цифрового вольтметра, В ( )	Абсолютная погрешность, В
	делений	В
1	40	6
2	30	4,5
3	20	3
4	10	1,5

 

 

Калибровка аналогового амперметра

 

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

· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений рис. 2.5.2.

· Установите минимальное выходное напряжение на выходе регулируемого генератора постоянных напряжений (блок А1, 212.2): ручку регулировки напряжения 0…15 В поверните против часовой стрелки до упора. Тумблер источника постоянного напряжения переведите в верхнее положение: источник подключен к
гнездам «+» и «-».

· Установите ручку переменного резистора 330 Ом в среднее положение – указатель в положении 50% (блок А7, 2330).

· Установите пределы измерения мультиметров блока А3 (510.1):
- для мультиметра 7050 предел измерения постоянного тока 50 мА;
- для мультиметра MY60 предел измерения постоянного тока 200 мА.

· Проверьте и, при необходимости, скорректируйте установку стрелки аналогового мультиметра 7050 на 0 шкалы.

 

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

· Включите выключатель «СЕТЬ» блока генераторов напряжения А1, блока
мультиметров А3 и выключатель питания мультиметра MY60.

 

· Вращая по часовой стрелке ручку регулировки постоянного напряжения генератора А1 добейтесь отклонения стрелки аналогового прибора на конечное деление шкалы. Если при максимальном напряжении на выходе генератора (15 В) не удается получить требуемый ток, уменьшите величину сопротивления переменного резистора «330 Ом».

Для оценки точности миллиамперметра с пределом измерения тока 50 мА, определим его абсолютную погрешность для оцифрованных делений шкалы.

· Уменьшая выходное напряжение генератора постоянных напряжений последовательно установить стрелку аналогового прибора на деления шкалы 40, 30, 20 и 10 мА. Соответствующее этим показаниям аналогового прибора точное значение тока в цепи определить по показаниям цифрового мультиметра. Вычислить абсолютную погрешность показаний аналогового прибора. Результаты занести в таблицу 2.5.2.

 

Таблица 2.5.2

№	Показания аналогового миллиамперметра ( )		Показания цифрового миллиамперметра, мА ( )	Абсолютная погрешность, мА
	делений	мА
1	40	40
2	30	30
3	20	20
4	10	10

 

2.6. Определение методической погрешности измерений, обусловленной влиянием приборов

 

 

- Цель работы

- Лабораторная установка и схема электрическая соединений

- Перечень аппаратуры

- Указания по проведению эксперимента

 

Цель работы

 

Экспериментальное выявление методической погрешности измерения напряжения и тока, обусловленной конечным сопротивлением измерительных приборов.

Лабораторная установка и электрическая схема соединений

 

Для измерения напряжения и тока к исходной электрической цепи подключается измерительный прибор: вольтметр или амперметр. Поскольку измерительный прибор отбирает некоторую энергию от измеряемой цепи, токи и напряжения цепи несколько изменяются, и возникает методическая погрешность измерения. Проанализируем влияние измерительного прибора на цепь с помощью метода эквивалентного генератора.

Вольтметр подключается к 2 узлам цепи А и образует новую ветвь цепи (рис. 2.6.1 а). Напряжение этой ветви и определяет показания вольтметра. Согласно теореме об эквивалентном генераторе исследуемую цепь относительно ветви вольтметра можно представить схемой рис.2.6.1 б.

 

а)	б)

 

Рис. 2.6.1. Схема подключения вольтметра к исследуемой цепи (а)
и эквивалентная схема измерительной цепи с вольтметром (б).

В схеме эквивалентного генератора э.д.с. , т. е. равна напряжению холостого хода на зажимах разомкнутой ветви. Это «истинное» напряжение между узлами исходной схемы до подключения вольтметра. Эту величину может измерить «идеальный» вольтметр с сопротивлением . Для реального вольтметра с конечным сопротивлением  всегда будет присутствовать методическая погрешность, обусловленная внутренним сопротивлением эквивалентного генератора . Напряжение вольтметра с конечным сопротивлением равно , т. е. ниже напряжения  до подключения вольтметра. Абсолютная методическая погрешность равна

.

Для снижения влияния методической погрешности на результат необходимо выбирать вольтметр с .

Амперметр включается в разрыв одной из ветвей цепи и измеряет ток этой ветви (рис. 2.6.2 а). Согласно теореме об эквивалентном генераторе, исследуемую цепь относительно зажимов амперметра удобно представить параллельной схемой замещения (рис. 2.6.2 б).

 

а)	б)

 

Рис. 2.6.2. Схема подключения амперметра к исследуемой цепи (а)
и эквивалентная схема измерительной цепи с амперметром (б).

 

В схеме рис. 2.6.2 б источник тока  равен току короткого замыкания ветви, т. е. току ветви до подключения амперметра. Сопротивление источника  - это входное сопротивление цепи относительно зажимов подключения амперметра при обнуленных источниках энергии в цепи. Если амперметр «идеальный» с сопротивлением , то весь ток источника  замыкается через прибор, и методической погрешности нет. При  на амперметре возникает падение напряжения, и часть тока  замыкается через внутренне сопротивление источника . Возникает методическая погрешность

.

Для снижения влияния методической погрешности на результат необходимо выбирать амперметр с .

 

В данной работе эквивалентный генератор, замещающий реальную цепь, образован последовательным соединением регулируемого источника постоянного напряжения (блок А1) и магазина сопротивлений А13 или переменного резистора из блока А7. Схемы электрические соединений экспериментов по выявлению методической погрешности приведены на рис. 2.6.3 – для вольтметра и рис. 2.6.4 – для амперметра.

Для выявления методической погрешности в схеме рис. 2.6.3 вольтметром измеряется напряжение как непосредственно на выходе блока генератора А1 (переключателем блока А13 установлено минимальное сопротивление 0,5 Ом), так и напряжение на выходе цепи, моделирующей эквивалентный генератор (сопротивление А13 увеличивается ступенями до 10 МОм). При увеличении сопротивления блока А13 напряжение на нем возрастает, а напряжение на вольтметре понижается – возникает методическая погрешность.

 

 

Рис. 2.6.3. Схема электрическая соединений для определения
методической погрешности измерения напряжения.

 

Для выявления методической погрешности обусловленной влиянием амперметра, используется цепь рис. 2.6.4. В цепи последовательно соединены генератор постоянного напряжения (А1), переменный резистор 10 Ом (блок А7) и цифровой мультиметр (MY60) блока А3. Переключение пределов измерения мультиметра приводит к изменению тока в цепи и к изменению показаний прибора.

 

Рис. 2.6.4. Схема электрическая соединений для выявления
методической погрешности амперметра.

Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блоков генераторов напряжений А1 (212.2) и мультиметров А3 (510.1).

 

Перечень аппаратуры

 

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Однофазный источник питания	218	~ 220 В / 16 А
А1	Блок генераторов напряжения	212.2	Постоянное напряжение 0…+15 В, ток не более 200 мА
А3	Блок мультиметров	510.1	Аналоговый мультиметр 7050, цифровой мультиметр MY60
А7	Блок резисторов	2330	Переменные резисторы 2х10 кОм; 330 Ом; 10 Ом
А13	Магазин сопротивлений ITC-8	1407	R=0,5 Ом…10 МОм

 

Указания по проведению эксперимента

 

Определение методической погрешности
измерения напряжения вольтметром

                                       

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

· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений рис. 2.6.3.

· Установите минимальное выходное напряжение на выходе регулируемого генератора постоянных напряжений (блок А1, 212.2): ручку регулировки напряжения 0…15 В поверните против часовой стрелки до упора. Тумблер источника постоянного напряжения переведите в верхнее положение: источник подключен к
гнездам «+» и «-».

· Установите переключателем магазина сопротивлений А13 величину сопротивления
0,5 Ом (положение – 0,5Ω).

· Установите предел измерения постоянного напряжения мультиметра MY60 – 20 В (блок А3, 510.1).

 

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

· Включите выключатель «СЕТЬ» блока генераторов напряжения А1, блока
мультиметров А3 и выключатель питания мультиметра MY60.

 

· Вращая по часовой стрелке ручку регулировки постоянного напряжения генератора А1 установите, по показаниям мультиметра, напряжение 8…15 В. Для дальнейших расчетов удобно целое значение напряжения, например 10,00 В.

· Увеличивая сопротивление блока А13 определите минимальное сопротивление, при котором появится методическая погрешность – показания вольтметра уменьшаться на несколько единиц младшего разряда. Занесите показания вольтметра при дальнейшем увеличении сопротивления  блока А13 в таблицу 2.6.1. Абсолютную методическую погрешность измерения напряжения  вычислите по соотношению

 

,

где  - показания вольтметра при сопротивлении блока А13 равном ;

 - показания вольтметра при сопротивлении А13 равном 0,5 Ом.

 

Таблица 2.6.1

Сопротивление А13, Ом

0,5

1

2

20

200

1к

10к

20к

100к

1М

2М

10М

Показания вольтметра , В

Абсолютная погрешность измерения напряжения , В

 

 

Выявление методической погрешности измерения
тока с помощью амперметра

 

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

· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений рис. 2.6.4.

· Установите минимальное выходное напряжение на выходе регулируемого генератора постоянных напряжений (блок А1, 212.2): ручку регулировки напряжения 0…15 В поверните против часовой стрелки до упора. Тумблер источника постоянного напряжения переведите в верхнее положение: источник подключен к
гнездам «+» и «-».

· Установите максимальное сопротивление резистора 10 Ом – поверните ручку резистора по часовой стрелке до упора (блок А7, 2330)

· Для мультиметра MY60 (блок А3, 510.1) установите предел измерения постоянного тока 20 мА.

 

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

· Включите выключатель «СЕТЬ» блока генераторов напряжения А1, блока
мультиметров А3 и выключатель питания мультиметра MY60.

 

· Вращая по часовой стрелке ручку регулировки постоянного напряжения генератора А1 установите по показаниям цифрового мультиметра MY60 ток в цепи близкий к 20 мА (например 18,00…19,99 мА).

· Переключите мультиметр MY60 на пределы измерения постоянного тока 200 мА
и 2 А. Сравните значения тока, полученные при этих положениях переключателя пределов измерения.

 

2.7. Оценка величины сопротивления аналоговых и цифровых приборов

 

- Цель работы

- Лабораторная установка и схема электрическая соединений

- Перечень аппаратуры

- Указания по проведению эксперимента

 

 

Цель работы

 

Оценить величину сопротивления аналогового и цифрового мультиметров для нескольких пределов измерения постоянного напряжения.

Лабораторная установка и электрическая схема соединений

 

Определим сопротивление вольтметра на пределах измерения постоянного напряжения косвенным методом. Выполним опыт по измерению напряжения источника с постоянной э.д.с.  непосредственно вольтметром (рис. 2.7.1а), и вольтметром с включенным последовательно добавочным сопротивлением (рис. 2.7.1б). После включения добавочного сопротивления показания вольтметра  будут меньше . При известной величине добавочного сопротивления , по результатам эксперимента вычисляется сопротивление вольтметра

 

,

где  - э.д.с. источника постоянного напряжения (измеряется вольтметром до подключения добавочного сопротивления);

 - показания вольтметра после подключения добавочного сопротивления;

 - величина добавочного сопротивления;

 - ток в цепи вольтметра после подключения добавочного сопротивления.

Для повышения точности результата добавочное сопротивление  должно быть сравнимо по величине с сопротивлением вольтметра ,

 

а)	б)

 

Рис. 2.7.1. Принципиальная схема косвенного измерения сопротивления вольтметра.

Опыт по измерению э.д.с. источника (а).

Опыт с добавочным сопротивлением (б).

 

Схема электрическая соединений для опыта по определению сопротивления вольтметра приведена на рис. 2.7.2. В качестве источника э.д.с. используется  регулируемый источник постоянного напряжения (блок А1). Добавочное сопротивление – магазин сопротивлений А13.

Для измерения э.д.с. источника  вольтметром измеряется напряжение на выходе блока генератора А1 при минимальном сопротивлении блока А13 (переключателем блока установлено сопротивление 0,5 Ом). При неизменной э.д.с. источника  увеличивают сопротивление  (А13), добиваясь существенного снижения показаний вольтметра   (примерно до ½ ). По полученным значениям ,  и  вычисляют  по приведенной выше формуле.

 

 

Рис. 2.7.2. Схема электрическая соединений для определения
сопротивления вольтметра косвенным методом.

Опыт выполняют для пределов измерения постоянного напряжения как для мультиметра MY60, так и для аналогового мультиметра 7050 (подключение показано пунктиром на рис. 2.7.2).

Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блоков генераторов напряжений А1 (212.2) и мультиметров А3 (510.1).

 

 

Перечень аппаратуры

 

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Однофазный источник питания	218	~ 220 В / 16 А
А1	Блок генераторов напряжения	212.2	Постоянное напряжение 0…+15 В, ток не более 200 мА
А3	Блок мультиметров	510.1	Аналоговый мультиметр 7050, цифровой мультиметр MY60
А13	Магазин сопротивлений ITC-8	1407	R=0,5 Ом…10 МОм

 

Указания по проведению эксперимента

 

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

· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений рис. 2.7.2.

· Установите минимальное выходное напряжение на выходе регулируемого генератора постоянных напряжений (блок А1, 212.2): ручку регулировки напряжения 0…15 В поверните против часовой стрелки до упора. Тумблер источника постоянного напряжения переведите в верхнее положение: источник подключен к
гнездам «+» и «-».

· Установите переключателем магазина сопротивлений А13 величину сопротивления
0,5 Ом (положение – 0,5Ω).

· Для одного из мультиметров блока А3 установите тестируемый предел измерения постоянного напряжения Для мультиметра MY60 рекомендуются пределы 200 мВ, 2 В или 20 В. Для мультиметра M7050 – пределы 2,5 В или 25 В.

 

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

· Включите выключатель «СЕТЬ» блока генераторов напряжения А1, блока
мультиметров А3 и выключатель питания мультиметра MY60 (если этот мультиметр используется в опыте).

· Проверьте положение переключателя магазина сопротивлений А13. Переключатель должен стоять в положении 0,5 Ом (0,5Ω).

 

· Вращая по часовой стрелке ручку регулировки постоянного напряжения генератора А1 установите показания мультиметра вблизи конечного значения установленного предела измерения (например для предела 2 В – установить напряжение 1,8…1,9 В). Для пределов 20 и 25 В установить близкое к максимальному напряжение генератора (10…15 В). Это значение соответствует э.д.с. генератора .

· Увеличивая сопротивление  блока А13 добиться снижения показаний вольтметра  примерно до ½ . По найденным значениям вычислите сопротивление вольтметра

.

· Повторите опыт для других пределов измерения. Перед переключением предела измерения установите минимальное выходное напряжение генератора (0 В) по показаниям мультиметра, и установите переключатель магазина сопротивлений А13 в положение 0,5 Ом.

 

2.8. Измерение э.д.с. источника с высоким внутренним сопротивлением компенсационным методом

- Цель работы

- Лабораторная установка и схема электрическая соединений

- Перечень аппаратуры

- Указания по проведению эксперимента

 

Выше в работе 2.6 показано, что при измерении напряжения в цепи, замещаемой эквивалентным генератором с высоким внутренним сопротивлением, возникает методическая погрешность, обусловленная конечной величиной сопротивления вольтметра. Для устранения этой методической погрешности используется компенсационный метод измерения. Принципиальная схема, поясняющая сущность компенсационного метода измерений, приведена н