ПІДГОТОВКА ПРИЛАДУ ДО РОБОТИ
ПОВІРКА МОСТА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ МО-62 ТА ПРЯМЕ ВИМІРЮВАННЯ ОПОРУ РЕЗИСТОРА
МЕТА РОБОТИ: Проведення повірки приладу МО-62 , визначення опору резистора та оцінка похибки вимірів.
ПРИЛАДИ ТА ОБЛАДНАННЯ: Міст постійного струму МО-62, резистор, з’єднувальні провідники.
ЗАВДАННЯ:
1. Ознайомитись з інструкцією до моста постійного струму МО-62.
2. Провести повірку моста МО-62 згідно інструкції.
3. Підготувати прилад МО-62 до роботи і провести вимірювання опору резистора.
4. Провести обробку результатів вимірювань та оцінку похибок вимірювань.
5. Оформити виконану лабораторну роботу.
Л І Т Е Р А Т У Р А
Інструкція до моста постійного струму МО-62.
Дворяшин Б.В., Кузнецов Л.И. ’’Радиотехнические измерения’’,М.:’’Советское радио’’,1978.
Брянский Л.Н., Дойников А.С.’’Краткий справочник метролога’’,М.:Издательство стандартов, 1981.
Семенов ’’Контроль качества’’, М.: ’’Высшая школа’’,1990.
ПРИЗНАЧЕННЯ
Міст .постійного струму МО-62 призначений для виміру електричних опорів у наступних межах і класах точності:
· із зовнішнім гальванометром
· від 10-4 до 10 -2 Ом у класі 0,5 (додаткова межа);
· від 10-2 до 106 Ом у класі 0,1;
· від з вбудованим гальванометром
· від 10—4 до 10-3 Ом в класі 5,0 (додаткова межа);
· від 10-3 до 10-2 Ом в класі 1,0 (додаткова межа)
· від 10-2 до 10-1 Ом в класі 0,5;
· від 0,1 до 1 Ом в класі 0,2;
· від 1 до 10-4 Ом в класі 0,1;
· від 104 до 105 Ом в класі 0,5;
· від 105 до 106 Ом в класі 2,0.
Крім того, міст дозволяє:
· а) визначити характер і місце ушкодження повітряних ліній або кабелю;
б) повіряти вимірювальні прилади й пристрої до термометрів опору, за винятком деяких меж виміру;
· в) підганяти опір сполучних ліній приладів, що працюють із термометрами опору по 2 і 3-провідній схемі включення;
· г) вимірювати опори ізоляції в межах від 1 до 100 Мом;
· д) використовувати плече зрівняння моста в якості магазину опорів;
· е) використовувати внутрішній гальванометр у зовнішніх електричних ланцюгах.
Міст призначений для роботи при температурі навколишнього повітря від плюс 10 до плюс 35°С і відносної вологості не більше 80%.
ПРИСТРІЙ І ПРИНЦИП РОБОТИ
Опис схеми принципової електричної
Міст постійного струму, складається з:
· а) п’ятидекадного магазина опору, використовуваного в якості плеча зрівняння моста або зразкового магазина опору (рис. 1);
Рис. 1. Схема магазина опору моста
- б) резисторів R1 й R2, які використовуються для імітації опору ланцюгів до теплотехнічних приладів, що працюють з термометрами опору;
- в) плечей відношення моста (рис. 2);
- г)блоку живлення моста (рис. 3)
Плече зрівняння моста (рис. 1) виконано у вигляді п’ятидекадного магазина опору ’’Х100Ω’’, ’’Х10Ω’’,’’1Ω’’ ’’Х0,1Ω’’, ’’Х0,01Ω’’.
Плечі відносини моста (рис. 2) складаються з набору опорів, сума яких становить 1000 ом.
Положення М1000 використається тільки при кабельних вимірах. Відповідна зміна плечей відносини здійснюється шляхом переміщення крапки харчування моста.
Рис. 2. Схема плечей відношення моста |
Рис. 3. Схема живлення моста.
Живлення мостової схеми (рис. 3) може здійснюватися від батарей постійного струму, а також від мережі змінного струму 127 або 220 В частотою 50—60 гц.
Живленн від мережі змінного струму здійснюється через понижуючий трансформатор і випрямний місток.
Будова
Корпус приладу має ручку для перенесення й 8 гумових ніжок. На внутрішній стороні знімної кришки приладу є ящик для мережного шнура й каліброваних проводів; а також шильдик із зображенням схеми принципової електричної,- основних схем виміру й основних технічних характеристик.
На дюралюмінієвій панелі змонтовані:
- гальванометр магнітоелектричної системи з рухомою частиною, укріпленої на растяжках;
· шість декадних перемикачів, зібраних на відділових пресованих підставах.
На трьох перемикачах установлено по 10; резисторів опором відповідно 100, 10 й 1 ом; на четвертому перемикачі — 10 спіралей по 6,1 ом; на п'ятому перемикачі — 10 петель по 0,01 ом. П'ять декадних перемикачів з резисторами, з'єднаними послідовно, утворюють важільний магазин, який служить одночасно плечем порівняння моста.
На шостому перемикачі «N=» установлено 11 резисторів, які з'єднані послідовно й утворять «плечі відношення» моста.
Резистори намотані бифилярно з манганінового проводу на каркаси й просочені церезином, спіралі й петлі покриті шелаком;
· перемикач живлення моста «ПП», що має п'ять фіксованих положень:
· перемикач «МЕРЕЖА» — для включення приладу в мережу змінного струму;
· Пр — запобіжник на два положення — 127 й 220 В залежно від напруги живлення мережі;
· Ш — гніздо для включення штепсельної вилки шнура для живлення приладу від мережі;
· Л — сигнальна лампочка, що сигналізує про включення прилад у мережу;
· кнопки «ГРУБО» й «ТОЧНО» для послідовного включення джерела живлення й гальванометра;
· перемикач схеми «ПС» на 4 фіксовані положення:
«МП» - метод петлі,
«ЗИ» - метод трьох вимірів,
«2з» - двухзажимная схема виміру,
«4з» - четырехзажимная схема виміру;
· перемикач гальванометра В7, що має два фіксованих положення «ГВ» й «ГН», що дозволяє підключати до схеми приладу внутрішній або зовнішній гальванометри;
· затискачі «БН» для підключення зовнішньої батареї;
· затискачі «ГН» для підключення зовнішнього гальванометра;
· затискачі «R», «2,5 Ом», «7.5Ом» використаються для підключення приладів, що перевіряють, працюючих з термометрами опору;
· затиски «Ш», «Tl», «Т2», «П2» - використаються для підключення вимірюваного опору по двох- і четирьохзажимній схемі включення;
Панель кріпиться чотирма гвинтами до корпуса, два з яких опечатуються. На дні корпуса закріплена касета із внутрішнім джерелом живлення.
ПІДГОТОВКА ПРИЛАДУ ДО РОБОТИ
Перед виміром установити коректором стрілку гальванометра на «0».
При випробуванні кабельних і повітряних ліній попередньо відключити джерела електричної енергії й розрядити вимірювані ланцюги.
При використанні зовнішніх джерела живлення й гальванометра підключити їх відповідно до затискачів «БН» й «ГН», а їхні перемикачі «ПП» й В7 установити відповідно в положення «БН» й «ГН».
При використанні внутрішніх джерел живлення й гальванометра перемикачі «ПП» й В7 установити відповідно в положення «БВ» (1,5 V або 9V) і «ГВ».
При живлення моста від мережі необхідно:
- запобіжник установити в положення, яке відповідає величині живлячої напруги (127 або 220 в);
- для безпеки роботи рекомендується заземлити;
- установити в гніздо для включення штепсельної вилки мережний шнур і включити за допомогою мережного шнура прилад у мережу змінного струму. Включити перемикач «МЕРЕЖА» у положення «ВКЛ.», при цьому повинна зайнятися сигнальна лампочка приладу, перемикач «ПШ устано вити в положення «МЕРЕЖА» (1,5 V або 36 V).
При необхідності заміни елементів внутрішньої батареї живлення необхідно:
- відвернути 4 гвинти й зняти кришку касети;
- вийняти використані елементи;
- вкласти, не застосовуючи зусилля, нові елементи;
- поставити кришку й загорнути гвинти.
ПОРЯДОК РОБОТИ
Вимір опорів від 0,0001 до 100 Ом
Вимір опорів від 0,0001 до 100 ом проводять за 4-затискною схемою підключення в наступному порядку:
- вимірюваний опір підключити відповідно до схеми пиг 4перемикач схеми виміру_«ПС> установити в , положення «4з»
Рис. 4. Схема виміру опорів
- " 4 перемикачі плечей відносини «N=» установити обраний множник (табл. 1);
- при натиснутій кнопці «ГРУБО» а потім «ТОЧНО» обертанням рукояток перемикачів (плече порівняння) установити : стрілку гальванометра
- резулька^ виміру визначається по формулі:
Rx*N=Rcp., (1)
де N - множник, виставлений на перемикачі плечей відносини «N=». .-
Rcp,= (XI • 100+Х2 • 10+ХЗ • 1+Х4 • 0,14-Х5 -0,01) ом;
XV, Ш, ХЗ,.Х4, Х5 - показання рукояток перемикачів" плеча порівняння
Повірка логометрів й урівноважених мостів
Для повірки логометрів й урівноважених автоматичних мостів використається магазин опору моста (див. рис. 1).
Повірку логометрів й урівноважених мостів проводити в наступному порядку:
· підключити за допомогою каліброваних проводів магазин опору, що імітує термометр опору до повіряємого логометру, або врівноваженого моста. У випадку двухпроводной схеми зібрати схему згідно мал. 6, у випадку трехпроводной - згідно мал. 7;
· перемикач схеми «ПС» установити в положення «ЗИ»;
· зміною опору магазина (плече опору) підвести стрілку приладу, що повіряє, до повіркової відмітки,
· зробити відлік імітуючого опору по ма газину плеча порівняння,
· відповідно до діючих стандартів й інструкціям визначить* погрішність приладу, що перевіряє.
Примітка. Розглянутим способом можуть бути повірені (без обліку виправлень) всі мости й логометри, за винятком мостів класу 0,2, а також мостів і логометрів класу 0,5, різниця верхньої й нижньої меж виміру яких становить 100°С и менше.
Рис. 5. Схема повірки логометрів й урівноважених мостів (двухпровідна схема) |
ВКАЗІВКИ ПО ПОВІРЦІ
Повірка моста проводиться при температурі навколишнього повітря плюс 20±5°І відносної вологості не більше 80% відповідно до ДСТ 13550-68 «Мости постійного струму вимірювальні. Методи й засоби перевірки».
При заелементній повірці дійсні значення опорів плеча порівняння визначаються шляхом виміру їхнім подвійним мостом класу 0,05 або потенціометром методом заміщення відповідними зразковими котушками класу 0,01
Перед виміром необхідно:
- сіяти рукоятку із циферблатом і щітку з підлягаючій перевірці декади, приклавши до рукоятки зусилля, перпендикулярно до панелі;
- установити на підставі з контактами декади повірочну щітку й закріпити її.
Вимір проводити за схемою рис. 6 і табл. 2, де зазначені контакти декади й перевірочної щітки, до яких повинні бути підключені проведення.
Рис. 6 Схема повірки основної погрішності моста
Таблиця 2
Декади *100 Ом. *10 Ом. *1 Ом. * 0,1 Ом. *0,001 Ом. | ||||||
Порядковий номер резистора в декаді | Знаходиться між контактами | Оприділяєма відносна похика | Умовні позначення контактів, до яких повинні бути підключені провода | |||
Від еталонної катушки R | Від зажима моста Хд1 | Від зажима моста Хд2 | Від батареї Б | |||
1-2 | δn1 | 13* | ||||
2-3 | δn2 | |||||
3-4 | δn3 | |||||
4-5 | δn4 | |||||
5-6 | δn5 | |||||
6-7 | δn6 | |||||
7-8 | δn7 | |||||
8-9 | δn8 | |||||
9-10 | δn9 | |||||
10-11 | δn10 | 12* |
Де n – порядковий номер декади
Відносні погрішності опорів декад моста повинні мати значення, наведені в табл. 3.
Підрахована погрішність не повинна перевищувати зазначеного в табл. 3 значення для даної декади.
Погрішність плечей відносини визначається шляхом послідовного виміру мостом класу 0,05 дійсних значень опорів, що входять у плечі відносини, методом заміщення опору зразкової котушки, або, якщо номінальне значення резистора, що перевіряє, не збігається з номінальним значенням опору зразкової котушки, зразковою схемою опору
Таблиця 3
Декада плеча порывняння | Допустимы основны погрышносты резисторыв в %, не быльше |
*100 Ом. | ±0,05 |
*10 Ом. | ±0,05 |
*1 Ом. | ±0,06 |
*0,1 Ом. | ±0,15 |
*0,01 Ом. | ±1 |
Резистори понад 100 ом виміряються на одинарному мосту, інші — на подвійному мосту. Погрішність всіх ступенею опорів плечей відносини не повинна перевищувати ±0,025%.
Граничні значення резисторів, що перевіряють, і затиски, між якими ці опори виміряються, зазначені в табл. 4.
Погрішність опорів «2,5 Ω», «7.5 Ω» визначається шляхом послідовного виміру опорів подвійним мостом класу 0,05.
Граничні значення резисторів, що перевіряють, і затиски, між якими ці резистори виміряються, зазначені в табл. 5.
Початковий опір виміряється не менш 4—5 разів на затисках «R» й «П1» методом безпосереднього вимыру подвійним мостом класу 0,05. Кожне з обмірюваних значень із урахуванням каліброваного проведення включаючи вариацію, повинне бути в межах 0,099—-0,101 ом.
Таблиця 4
Затиски між якими повіряється резистор | Номінальне значення повіряємого резистора, Ом. | Максимальнізначення повіряємого резистора, Ом. |
«R»-«2,5Ω» прав. | 2,47 | 2,465-2,475 |
«П1»-«2,5Ω» лів. | 2,47 | 2,465-2,475 |
«2,5Ω» лів.-«7,5Ω» лів. | 4,990-5,010 | |
«2,5Ω» прав.-«7,5Ω» прав. | 4,990-5,010 |
R = 1,2 кОм.
R1 = 1,211 кОм. (1*100*10+2*10*10+1*1*10+1*0,1*10+0,01*10) = 1211 Ом. = 1,211 кОм.
R2 = 1,213 кОм.
R3 = 1,215 кОм.
Ř = (R1+ R2+ R3)/3 = (1,211+1,213+1,1215)/3 = 1,1213 кОм.
∆ R1 = R1- Ř = 1,211-1,213 = -0,002 кОм.
∆ R2 = R2- Ř = 1,213-1,213 = 0,0 кОм.
∆ R3 = R3- Ř = 1,215-1,213 = 0,002 кОм.
δ1 = -0,002/1,213*100% = -0,16%
δ2 = 0,0/1,213*100% = 0%
δ3 = 0,002/1,213*100% = 0,16%
Ř = (R1+ R2+ R3)/3 = 1,2181 кОм.
∆ R1 = 1,211-1,2181 = -0,006 кОм.
∆ R2 = 1,2122-1,2181 = -0,0059 кОм.
∆ R3 = 1,230-1,2181 = -0,0019 кОм.
δ1 = -0,006/1,2181*100% = -0,49%
δ2 = -0,0059/1,2181*100% = -0,48%
δ3 = 0,0019/1,2181*100% = -0,155%
R1 = 92,010 кОм. R1 = 8,8676 кОм.
R2 = 92,921 кОм. R2 = 8,8771 кОм.
R3 = 91,813 кОм. R3 = 8,8651 кОм.
Ř = (R1+ R2+ R3)/3 = (92,010+92,321+91,813)/3 = 92,048 кОм.
∆ R1 = R1- Ř = 92,010-92,048 = -0,038 кОм.
∆ R2 = R2- Ř = 92,048-92,321 = -0,273 кОм.
∆ R3 = R3- Ř = 92,048-91,813 = 0,235 кОм.
δ1 = -0,038/92,048*100% = -0,041%
δ2 = -0,273/92,048*100% = -0,297%
δ3 = 0,235/92,048*100% = 0,255%
Ř = (R1+ R2+ R3)/3 = 8,86993 кОм.
∆ R1 = 8,8676-8,86993 = 0,00233 кОм.
∆ R2 = 8,8781-8,86993 = -0,00717 кОм.
∆ R3 = 8,8651-8,86993 = -0,00483 кОм.
δ1 = -0,00233/8,86993*100% = -0,026%
δ2 = 0,00717/8,86993*100% = 0,081%
δ3 = -0,00483/8,86993*100% = 0,0545%
R1 = 91,560 кОм.
R2 = 91,535 кОм.
R3 = 91,572 кОм.
Ř = (R1+ R2+ R3)/3 = (91,56+91,535+91,572)/3 = 91,556 кОм.
∆ R1 = R1- Ř = 91,56-91,556 = 0,044 кОм.
∆ R2 = R2- Ř = 91,535-91,556 = -0,021 кОм.
∆ R3 = R3- Ř = 91,572-91,566 = 0,016 кОм.
δ1 = 0,044/91,556*100% = 0,048%
δ2 = -0,021/91,556*100% = 0,0229%
δ3 = 0,016/91,556*100% = 0,0174%