Раздел 4 Электрические измерения Лабораторно-практическое задание №29 Изучение устройства электроизмерительных приборов

Раздел  4  Электрические измерения

Лабораторно-практическое задание №29

Изучение устройства электроизмерительных приборов

цель:

Провести демонтаж предложенного электроизмерительного прибора

Провести сборку предложенного электроизмерительного прибора

Оборудование:

Электроизмерительный прибор;

Отвертка;

Ветошь.

Ход работы

Рассмотреть шкалу прибора, записать в  тетрадь  характеристику электроизмерительного прибора;  Провести разборку измерительного прибора: элементы прибора уложить по порядку:

Корпус (материал корпуса) его лицевая панель и задняя панель; Стрелка и успокоитель (из чего сделаны); Корректор (назначение); Катушка (количество катушек, материал обмотки, материал сердечника) Пружина (роль ее): Наличие сопротивлений; Наличие источников питания Шкала и ее подставка.

Перечислить возможные поломки данного электроизмерительного прибора и способы их устранения; Провести сборку электроизмерительного прибора; Правила техники безопасности при работе с электроприборами.

Модельный ответ

№	Признаки	Баллы
1	Проводит разборку  измерительного прибора,  соблюдая технику безопасности	3
2	Правильно материал электроизмерительных приборов	2
3	Правильно определяет назначение элементов электроизмерительного прибора	1
4	Правильно определяет возможные поломки электроизмерительного прибора	2
5	Правильно определяет способы устранения поломок электроизмерительного прибора	3
Итого	11

10 - 11 баллов –оценка 5;

8 - 9 баллов – оценка 4;

5 -7 баллов –оценка

Лабораторно-практическое задание № 30

«Изучение шкалы электроизмерительных приборов»

цель:

Изучить основные характеристики  электроизмерительных приборов

Оборудование:

Электроизмерительные приборы:

Амперметр (постоянного и переменного тока), вольтметр (постоянного и переменного тока),  ваттметр, мультиметр, фазометр, частотомер, люксметр.

Ход работы

Задание № 1

Рассмотреть шкалу каждого прибора, описать шкалу прибора по плану:

Вид измеряемой величины; Способ представления измеряемой величины Род тока Равномерность шкалы Расположение прибора при измерении Наличие испытания изоляции Наличие защиты от внешних магнитных полей Наличие защиты от внешних электрических полей Году изготовления Изготовитель Серийный номер

Задание №2

Рассмотреть шкалу прибора заполнить таблицу № 1

Таблица №1  «Шкалы электроизмерительных приборов».

Приборы	Система прибора	Класс точности	Пределы измерения	Цена деления
Пос тоянный ток	Пере менный ток	Посто янный ток	Пере менный ток	Посто янный ток	Пере менный ток	Постоянный ток	Переменный ток
Амперметр
Вольтметр
Ваттметр
Другие

Модельный ответ

№	Признаки	Баллы
1	Правильно  классифицирует электроизмерительные приборы,  по признакам 1-6	3
2	Правильно  классифицирует электроизмерительные приборы,  по признакам 1-6	1
3	Правильно определяет систему  электроизмерительных приборов	2
4	Правильно определяет класс точности  электроизмерительных приборов	2
5	Правильно определяет приделы измерения  электроизмерительных приборов	2
6	Правильно определяет цену деления  электроизмерительных приборов	2
Итого	12

11 - 12 баллов –оценка 5;

8 - 10 баллов – оценка 4;

5 -7 баллов –оценка

Литература

1.   «Лабораторно-практические работы по электротехнике» М. АКАДЕМА 2004 стр. 121- 125. Приложение  №1 к лабораторным работам «Краткое описание работы измерительных приборов»

2. КАДЕМА 2006 стр.  157

Стр. 73  5.4 Основные характеристики измерительных приборов

Лабораторно-практическое задание № 31

Расчет дополнительного сопротивления  и шунта к электроизмерительным приборам

цель:

Расширение пределов измерения приборов непосредственной оценки

Оборудование:

Электроизмерительные приборы;

Отвертка;

Ветошь.

Общие сведения

Обмотка амперметра рассчитана на небольшие токи. Для увеличения пределов измерения амперметра применяют шунты. Шунт  включается в цепь параллельно амперметру. Сопротивление шунта  рассчитывают по формулам:

Rш = RА / (n-1)

Где RА - сопротивление амперметра, n – коэффициент расширения, который находится по формуле

n = I /I А

I – измеряемый ток,  I А – максимально допустимый ток амперметра

Для расширения пределов измерения вольтметра используют добавочные резисторы RД, который включают в цепь последовательно с вольтметром. Сопротивление добавочного резистора определяют по формуле:

RД = RV  (m-1)

  RV –сопротивление вольтметра,  m - коэффициент расширения, который находится по формуле

m = U / UV

U – напряжение измеряемое,  UV – максимально допустимое напряжение вольтметра 

В схемах переменного тока для расширения шкалы измерения используются измерительные трансформаторы, которые одновременно обеспечивают безопасность операторов при измерениях в высоковольтных цепях. Правила включения и выбор трансформаторов изложен в § 11.12 «Общая электротехника с основами электроники» Москва «Высшая школа»,  1989,  Учебное пособие.

Ход работы

Задание №1

Рассчитать сопротивление шунта к амперметру по заданным условиям таблица №1;

1. Зарисовать схему включения шунта к амперметру,

2. Определить сопротивление шунта

3. Определить предел измерения амперметра с шунтом,

4. Определить цену деления амперметра до  установки  шута и с шунтом

5. Определить класс точности амперметра до  установки  шута и с шунтом 

6. Определить наибольшую мощность потребляемую амперметром с шунтом

Задание №2

Рассчитать добавочное сопротивление  к вольтметру по заданным условиям таблица №1;

1. Зарисовать схему включения добавочное сопротивление  к вольтметру,

2. Определить сопротивление добавочное сопротивление  к вольтметру

3. Определить предел измерения вольтметра с добавочным сопротивлением,

4. Определить цену деления вольтметра до  установки  добавочного сопротивления и поле установки  добавочного сопротивления 

5. Определить класс точности  вольтметра до  установки  добавочного сопротивления и поле

6. Определить наибольшую мощность потребляемую добавочным сопротивлением  к вольтметру

Таблица № 1

Вариант	Амперметр	Вольтметр
Предел измерения	Внутреннее Сопротивление	Коли чество делений на шкале	Необходимое расширение	Предел измерения	Внутреннее Сопротивление	Коли чество делений на шкале	Необходимое расширение
150 мкА	400 Ом	50	15 А	75мВ	25 Ом	150	5 В
100 мкА	200 Ом	100	30А	750мВ	1350 Ом	100	7,5 В
0,15 А	0,5 Ом	30	7,5А	750мВ	1350 Ом	100	15В
20А	0,015 Ом	200	80А	750мВ	1350 Ом	100	150 В
7,5 мА	10 Ом	15	30 А	750мВ	1350 Ом	100	75 В
20мА	15 Ом	40	60 А	300В	30 кОм	60	1,5 кВ
25мА	4 Ом	50	100А	7,5В	200 Ом	15	600 В
75 мкА	200 Ом	100	15А	150В	3 кОм	30	600В
50 мкА	100 Ом	50	50А	300В	7кОм	60	600В
0,15 А	0,5 Ом	30	5А	100В	2 кОм	100	1 кВ

Модельный ответ

№	Признаки	Баллы
1	Правильно рисует схему включения приборов для расширения пределов измерения амперметра и вольтметра	1
2	Правильно рассчитывает сопротивление шунта	2
3	Правильно рассчитывает дополнительное сопротивление	1
4	Правильно определяет цену деления прибора без расширения и с расширением шкалы	2
5	Правильно класс точности  прибора без расширения и с расширением шкалы	3
6	Правильно определяет потребляемую мощность	2
Итого	11

10 - 11 баллов –оценка 5;

8 - 9 баллов – оценка 4;

5 -7 баллов –оценка

Лабораторно-практическое задание № 32

Измерение мощности  прямым и косвенным методом

цель:

Сравнение результатов измерения мощности прямым и косвенным методом

Оборудование:

Устройство лабораторное по электротехнике К-4822-2; 

плата №1;

штатив лабораторный с напряжением постоянного тока 30 В;

амперметр постоянного тока на 1 А  (или 3А);

соединительные провода (8 шт).

Общие сведения

Для измерения мощности прямым методом в цепях постоянного и однофазного переменного тока используют ваттметры электродинамической системы. Неподвижную (амперметровую) обмотку ваттметра включают в цепь последовательно. Подвижную (вольтметровую) – параллельно потребителю. На лицевой панели есть 4 зажима: токовые и зажимы напряжения. Два зажима отмеченные точками называют генераторными, которые являются началами обмоток. Как правило их объединяют и подключают к одному и тому же проводу. 

Измерение мощности можно провести косвенным методом. В цепь включают амперметр и вольтметр, считывают показания. Рассчитывают мощность по формуле.

Ход работы

задание №1

Запишите в тетради стол № (за которым выполняете работу) дату, номер выполняемой работы, группу и свою фамилию, поставьте подпись Соблюдая требования ГОСТ, начертите электрическую цепь, состоящую из:

Источника 30 В;

Сопротивлений  2 и 3,  соединенных последовательно;

амперметра, для измерения силы тока во всей цепи;

вольтметра для измерения напряжения на  третьем резисторе

Убедитесь, что все тумблеры и кнопка «Стоп» находятся в состоянии отключено.

Соберите электрическую цепь

Покажите электрическую цепь преподавателю; объясните последовательность сборки  цепи!!! 

С  разрешения преподавателя

включите тумблер 30В поверните его регулятор на постоянное напряжение,

включите тумблер «Цепь собрана»,

нажмите кнопку «Пуск»

Источник питания должен заработать (еле слышный звук)

Если источник не работает,  сообщите преподавателю

Проведите измерения, запишите в тетрадь Рассчитайте мощность, которую потребляет резистор 3

задание №2 

1. Соблюдая требования ГОСТ, начертите электрическую цепь, состоящую из:

Источника 30 В;

сопротивлений 2 и 3, соединенных последовательно;

ваттметра, который измерялбы мощность потребляемую третьим резистором

Покажите собранную  схему электрической цепи преподавателю

Проведите измерение мощности прямым методом Запишите показания

задание №3

1.прочитайте § 11.13  «Общая электротехника с основами электроники» Москва «Высшая школа»,  1989,  Учебное пособие

2. Зарисуйте схему включения ваттметра в  трехфазную симметричную цепь

3. Соберите схему используя плату 3

Сделайте вывод

Модельный ответ

№	Признаки	Баллы
1	Правильно выполняет схему электрической цепи, соблюдая ГОСТ	2
2	Правильно выполняет сборку электрической цепи, в соответствии со схемой	2
3	Правильно определяет показания приборов  электроизмерительных приборов	2
4	Правильно рассчитывает мощность  косвенным методом	2
5	Правильно делает вывод в соответствии с целями работы	3
Итого	11

10 - 11 баллов –оценка 5;

8 - 9 баллов – оценка 4;

5 -7 баллов –оценка