Эксперт

Сергей

Задать вопрос

Мы готовы помочь Вам.

Цель работы: изучение принципа действия и характеристик основных электроизмерительных приборов; проверка закона Ома; измерение удельного сопротивления проводника.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МИНИМУМ

Электроизмерительные приборы классифицируются:

• по виду измеряемой физической величины – амперметры, вольтметры, омметры и др.;
• по роду тока – приборы постоянного тока, приборы переменного тока, приборы постоянного и переменного тока;
• по принципу действия – магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, тепловые и др.;
• по степени точности – зависит от класса точности.

Основные признаки прибора обозначаются условными знаками и приводятся на шкале прибора.

Принцип работы приборов магнитоэлектрической системы (рис. 1) основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита и обмотки подвижной части прибора, по которой протекает измеряемый ток. Между наконечниками 2 постоянного магнита 1 неподвижно укреплен стальной цилиндрический сердечник 3, в зазоре между которыми находится подвижная рамка 4 с обмоткой из тонкого провода. На торцевых сторонах катушки укреплены полуоси 5, упирающиеся в подпятники 6. На одной полуоси закреплена стрелка 7. Конец стрелки может перемещаться над шкалой с делениями. Две спиральные пружины 8 служат для электрического соединения обмотки с внешней цепью и для создания противодействующего момента силы.

Магнитоэлектрические приборы применяются для измерения тока и напряжения только в цепях постоянного тока. Они имеют равномер­ную шкалу, обладают большой точностью и чувствительностью.

Принцип работы приборов электромагнитной системы (рис. 2) основан на взаимодействии ферромагнитного сердечника подвижной части измерительного механизма с магнитным полем тока, протекающим в неподвижной катушке. На оси подвижной части этого прибора закрепле­на плоская стальная пластина 1 специальной формы, втягиваемая внутрь неподвижной катушки 2, по которой проходит измеряемый ток. С осью сердечника связана стрелка-указатель 3 и спиральная пружина 4. Грузики 5 служат для уравновешивания подвижной части измерительного механизма. Для успокоения стрелки прибора применяется воздушный поршневой успокоитель 6.

Приборы этого типа просты по устройству, дешевы и прочны, поэтому нашли широкое применение главным образом для технических измерений переменного тока промышленной частоты.

Недостатком электромагнитных приборов является их малая чув­ствительность, низкая точность и неравномерность шкалы.

Значение измеряемой величины, при котором стрелка прибора откло­няется до конца шкалы, называется пределом измерения этого прибора. В простейшем случае предел измерений указывается градуировкой шкалы прибора. Для примера на рис. 3 изображена шкала миллиамперметра магнитоэлектрической системы с пределом измерения  75 мА.

Электроизмерительные приборы могут иметь несколько пределов измерения (так называемые многопредельные приборы). В этом случае на шкале указывается наименование измеряемой величины, а предел измерения указывается на переключателе или рядом с соответствующей клеммой. Например, если вольтметр имеет два предела измерения 3 В и 7,5 В, то на его шкале может быть нанесено 75 делений, а на переключателе указано 3 V и 7,5 V.

Цена  деления

Цена деления прибора равна значению измеряемой величины, которое соответствует одному делению шкалы. Если шкала прибора имеет N делений, а его предел измерения  Х_т, то цена деления такого прибора

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дать определение физических величин: сила тока; электрическое напряжение, сопротивление, удельное сопротивление проводника.
2. Вывести формулы (6) и (7).
3. По какой схеме (“а ” или “b “) (рис. 5) следует проводить измерения для более точного определения сопротивления при следующих соотношениях сопротивлений:
а) ; б) ?
4. Что такое класс точности прибора и как он связан с абсолютной погрешностью прибора?
5. Как определяется цена деления однопредельного прибора?
6. Когда необходимо применять многопредельные приборы?
7. Принцип действия прибора магнитоэлектрической системы.
8. Принцип действия прибора электромагнитной системы.
9. Основные недостатки приборов электромагнитной системы.
10. Что такое идеальный вольтметр, идеальный амперметр?