Содержание работы и методика ее выполнения.

Тема : Измерение основных параметров электрической цепи с помощью мультиметра.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Цель работы:

Выработать практические навыки измерений мультиметром

ОБОРУДОВАНИЕ:

- для опыта № 1: источник постоянного тока – 30 В; реостат – 200 Ом; набор добавочных резисторов; вольтметр образцовый класса точности 0,2; вольтметр для расширения пределов шкалы;

- для опыта № 2: источник постоянного тока – 12 В; реостат – 200 Ом; набор шунтов; амперметр образцовый класса точности 0,2; амперметр для расширения пределов шкалы. ЛС НТЦ -07 “ТОЭ”.

Порядок выполнения работы:

Выполнить задания, в т.ч. индивидуальный вариант задания, по указанию преподавателя;

Оформить отчет.

Теоретические сведения:

Мультиметр также часто называют "мультитестером", потому что он предназначен для снятия довольно широкого спектра показателей: измерение постоянного и переменного напряжения, сопротивления и силы тока. Во многих мультиметрах также присутствует возможность измерения коэффициента усиления транзисторов и предусмотрен специальный режим для тестирования диодов, прозвонка цепи на короткое замыкание и т.д. Одним словом - "мульти" (для многого) "тестер":)

Дорогие модели подобных измерительных устройств включают в себя и дополнительные функции: замера температуры (с помощью щупа-термопары), индуктивности катушек, емкости конденсаторов.

Учиться пользоваться мультиметром мы будем на примере бюджетного устройства китайского производства. В комплект его поставки входит набор простеньких "щупов" (красный и черный провода на фото выше), при помощи которых и производятся измерения. Их, по необходимости, можно заменить на более качественные или - удобные.

Примечание:

Необходимо (скотчем, изолентой), зафиксировать места входа обеих проводов в полые пластмассовые трубки-держатели. Дело в том, что проводники в трубках жестко не зафиксированы и при поворотах и изгибах "щупа" могут запросто оторваться (в силу крайне хлипкого припоя) возле основания измерительного наконечника.

В его верхней части -- семисегментное цифровое табло, которое может отображать до четырех цифр (9999 - максимальное значение). При разряде питающей батареи на нем появляется соответствующая надпись: «bat».

Под табло находятся две кнопки. Слева кнопка «Hold» - удержание показаний последнего значения (чтобы не держать в памяти при переписывании в блокнот). И справа - «Back Light» - подсветка экрана синим цветом (при замерах в условиях плохого освещения). С тыльной стороны на корпусе мультиметра имеется откидная ножка-подставка (для удобного размещения тестера на столе).

Питается цифровой мультиметр 9-ти вольтовой батарейкой типа «Крона». Правда чтобы добраться до нее необходимо снять резиновый защитный чехол и заднюю крышку тестера.

Внизу красным обведен наш элемент питания, а вверху - плавкий предохранитель, который должен защитить измеритель от выхода из строя в случае перегрузки.

Итак, перед тем, как начать пользоваться мультиметром надо правильно подсоединить к нему измерительные "щупы". Общий принцип здесь следующий:

Черный провод (его называют по разному: общий, com, common, масса) это - минус. Мы подсоединяем его к соответствующему гнезду мультитестера с подписью «COM». Красный - в гнездо справа от него, это - наш "плюс".

Оставшееся свободным гнездо слева - для измерения постоянного тока с пределом до 10-ти ампер (большие токи) и - без предохранителя, о чем свидетельствует предупреждающая надпись «unfused». Так что, необходимо быть внимательными, чтобы не сжечь устройство!

Также необходимо обратить внимание на знак предупреждения (красный треугольник). Под ним написано: MAX 600V. Это - максимально допустимый предел измерений напряжения для данного мультиметра (600 Вольт).

Предупреждение! Запомнить следующее правило: если измеряемые значения напряжения (Вольты) или силы тока (Амперы) заранее неизвестны, то для предотвращения выхода мультитестера из строя устанавливайте его переключатель на максимально возможный предел измерений. И только после этого (если показания слишком малы или - не точны) переключайте прибор на предел, ниже текущего.

Работать с мультиметром надо с помощью кругового переключателя с указывающей стрелкой. По умолчанию она выставлена в положение «OFF» (прибор выключен). Стрелку можно вращать в любом направлении. Тут есть один очень важный момент! Работая с цифровым мультиметром, мы имеем возможность измерять значения как переменного, так и постоянного тока и напряжения. Сейчас в промышленности и быту в подавляющем большинстве используется переменный ток. Именно он "течет" по высоковольтным линиям проводов от генераторов электростанций в наши дома, "зажигает" наши лампы освещения и "питает" различные бытовые электроприборы.

Переменный ток, по сравнению с постоянным, намного легче преобразовывать (с помощью трансформаторов) в ток другого (нужного нам) напряжения. Например: 10 000 Вольт могут быть с легкостью превращены в 220 и совершенно спокойно направлены для нужд жилого дома. Переменный ток (по сравнению с постоянным) также намного проще "добывать" в промышленных масштабах и передавать его (с меньшими потерями) на большие расстояния.

Внутри системного блока всегда течет постоянный ток, так как блок питания компьютера преобразовывает переменный ток (подающегося в жилые дома с подстанции) в постоянный низкого напряжения (необходимый для питания комплектующих компьютера).

Пользоваться мультиметром надо, учитывая все сказанное выше. Поэтому, необходимо запомнить наизусть следующие сокращения:

DCV = DC Voltage - (анг. Direct Current Voltage) - постоянное напряжение

ACV = AC Voltage - (анг. Alternating Current Voltage) - переменное напряжение

DCA - (анг. Direct Current Amperage) - сила тока постоянного напряжения (в амперах)

ACA - (анг. Alternating Current Amperage) - сила тока переменного напряжения (в амперах)
Если приглядется к циферблату измерителя, можно обязательно увидеть, что он делится строго на две части: одна для измерения постоянного и вторая - переменного напряжений.

Две буквы «DC» в левом нижнем углу на фото выше? Это значит что левее (относительно положения «OFF») мы будем работать с мультиметром, измеряя постоянные значения напряжения и силы тока. Соответственно правая часть мультитестера отвечает за измерения тока переменного.

Пример использования мультиметра для замера емкости обычной батарейки для биоса «CR 2032» номиналом 3,3 Вольта.

(Всегда выставлять предел выше, чем измеряемые значения). Мы знаем, что в батарейке - 3,3V и это - ток постоянный. Соответственно - выставляем на круговом переключателе "предел" измерений по шкале постоянного тока в 20 Вольт. Как показано на фото ниже.

Затем - берем наш гальванический элемент (батарейку) и прикладываем к ней измерительные "щупы" мультиметра. Точно так, как на фото ниже:

Следует обратить внимание на отмеченный красным знак «+» на батарейке. К этой ее стороне мы прикладываем "плюс" (красный щуп), а к обратной стороне - "землю" (черный). Итак, мы воспользовались мультиметром и каков результат? Посмотрите (фото выше) на цифровое табло тестера. Там отображаются цифры «1.42». Значит в нашей батарейке сейчас 1.42 Вольта, что приведет к автоматическому сбросу BIOS при каждом включении компьютера.

Чтобы научиться пользоваться мультиметром и эффективно с ним работать, нам надо знать (запомнить, записать, вызубрить, вытатуировать) :) следующие обозначения, которые мы наверняка встретим на аналогичных измерителях, не зависимо от их модели.

Более совершенные образцы мультиметров показывают еще и емкость элементов - «F» (она измеряется в Фарадах) и индуктивность - «L» (вычисляется в Генри - "Гн").

Содержание работы и методика ее выполнения.

1. Определить размещение приборов на столе.

Опыт № 1:

Напряжение источник: U = 30 B.

2. С помощью мультиметра измерить внутреннее сопротивление вольтметра.

3. Рассчитать величину сопротивления добавочного резистора:

Rдоб = RV (m - 1); m = U/UV,

где RДОБ – сопротивление добавочного резистора; RV – сопротивление

экспериментального вольтметра; m – добавочный множитель; U – максимальное

изменяемое напряжение; UV – предел измерения экспериментального вольтметра.

4. Предъявить расчеты для проверки преподавателю.

5. Собрать электрическую цепь согласно предложенной схеме (рис.1)

Рис.1 Принципиальная схема включения вольтметра в цепи

6. Предъявить собранную схему для проверки преподавателю.

7. Включить источник питания и произвести необходимые измерения, результаты

которых занести в табл. 1.

Таблица 1

№ опыта Измерено Вычислено

Uк, В Uэ, В U, B

8. Отключить источник питания.

9. Произвести необходимые расчеты по формулам:

∆U = U _К – U_Э,

где ∆U –поправка; U _К – напряжение контрольного вольтметра; U_Э – напряжение

экспериментального вольтметра.

10. Расчеты занести в табл. 1.

11. При помощи реостата уменьшить исходное напряжение.

12. Повторить пункты 7-10.

13. Разобрать электрическую цепь.

Опыт № 2:

Напряжение источник: U = 12 B.

14. С помощью мультиметра измерить внутреннее сопротивление амперметра.

15. Рассчитать величину сопротивления шунта:

R_Ш = R_A / (n - 1); n = I/I_A,

где R_Ш – сопротивление шунта; R_A – сопротивление экспериментального амперметра; n –

шунтирующий множитель; I_A – предел измерения для экспериментального амперметра; I

– максимальная измеряемая сила тока (1 А).

16. Предъявить расчеты для проверки преподавателю.

17. Собрать электрическую цепь согласно предложенной схеме (рис. 2).

18. Предъявить собранную схему для проверки преподавателю.

Рис. 2 Принципиальная схема включения амперметра в цепи

19. Включить источник питания и произвести необходимые измерения, результаты

которых занести в табл.2.

Таблица 2

№ опыта Измерено Вычислено

Uк, В Uэ, В U, B

20. Отключить источник питания.

21. Произвести необходимые расчеты по следующей формуле:

I = IК – IЭ

где I – поправка; IК – напряжение контрольного вольтметра; IЭ - напряжение

экспериментального вольтметра.

22. Расчеты занести в табл. 2.

23. При помощи реостата изменить исходное напряжение сети.

24. Повторить пункты 19-22.

25. Разобрать электрическую цепь.

26. На основании опытных данных и расчетов сделать выводы:

- как просчитывается добавочное сопротивление (сопротивление шунта) при прочих известных параметрах;

- как определяется действительное напряжение (ток) в цепи, если известны показания измерительного прибора и поправка.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. измерительные приборы и их классификация;

2. принцип работы измерительного прибора магнитоэлектрической системы;

3. схемы включения амперметра и вольтметра в цепь;

4. пределы измерения приборов;

5. Почему для расширения пределов измерения вольтметра используют добавочные сопротивления (последовательное соединение), а для расширения пределов измерения амперметра – шунты (параллельное соединение). ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Список используемой литературы

Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 46; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!