Характеристики использованных средств измерений.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего образования
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УРИВЕРСИТЕТ»
Институт нанотехнологий, электроники и приборостроения
Кафедра информационных измерительных технологий и систем
Направление 21.03.02 «Землеустройство и кадастры»
Отчёт
по лабораторной работе №6
по курсу Метрология, стандартизация и средства измерений
Измерение сопротивлений с помощью универсального измерительного прибора Р4833
Выполнили:
студентки группы ЭПбо2-5
Аксёнова А.А.
Кузнецова Я.Э.
Позднякова В.О.
Репенко Е.А.
Черныш А.А.
Проверил:
к.т.н., доцент кафедры ИИТиС
Бородянский И.М.
Таганрог 2018г.
Цель работы.
Ознакомление с принципом действия и основными характеристиками прибора Р4833 в режиме моста постоянного тока. Измерение ряда сопротивлений прибором и оценка погрешности измерений.
Порядок выполнения работы.
1. Ознакомиться с устройством прибора Р4833, найти основные органы управления, произвести подготовку прибора к работе согласно техническим указаниям.
2. Включить прибор в сеть переменного тока 220 В. Подготовить прибор для работы в режиме измерения сопротивлений в диапазоне от 102 до 106 Ом. Подключить к входным зажимам эталонный магазин сопротивлений МСР – 60М.
3. Установить на магазин сопротивлений МСР – 60М значение 111,10 Ом и провести первое измерение. Полученный результат занесите в таблицу.
|
|
|
4. Установить на магазин сопротивлений МСР – 60М следующее значение сопротивления – 222,20 Ом и провести второе измерение и т.д., т.е. всего 9 измерений.
5. Рассчитать значения абсолютных, относительных и приведенных погрешностей. Сравнить максимальное значение относительной погрешности результатов измерений с допустимым значением погрешности результата измерения и сделать заключение о соответствии прибора Р4833 своему классу точности на данном поддиапазоне.
6. Оценить чувствительность моста при измерении сопротивления 555,5 Ом.
7. Последовательно установить на эталонном магазине сопротивлений МСР – 60М значения сопротивлений Rх: 5, 50, 500, 5000, 50000 Ом и привести их измерения по двухзажимной схеме. Результаты занести в таблицу.
8. Оценить чувствительность моста для этих сопротивлений. Определить значение относительной погрешности в каждом случае и сравнить с допустимым значением погрешности. На основании результатов сравнения сделать заключение о соответствии моста классу точности на каждом поддиапазоне.
9. Провести измерение эталонного низкоомного сопротивления 0,1 Ом класс точности 0,01 по двухзажимной («МО-2») и четырехзажимной(«МО-4») схеме. Сравнить и объяснить полученные результаты.
|
|
|
10. Провести измерение нескольких неизвестных сопротивлений типа МЛТ-0,5. Результаты свести в таблицу.
11. Выключить мост, разобрать схему.
Методы измерений.
Одним из наиболее точных методов измерения сопротивлений резисторов средней и малой величины является измерение с помощью мостов постоянного тока. Одинарный (четырехплечий) мост постоянного тока имеет схему, показанную на рис. 1. Четыре плеча (ветви) моста содержат сопротивления R1, R2, R3 и R4; в диагональ аб, называемую диагональю питания, включен источник постоянного напряжения U; в диагональ вг, называемую выходной, включен чувствительный измерительный прибор (гальванометр) Г с внутренним сопротивлением RГ.
Рис. 1 – Схема экспериментальной установки
Если мост уравновешен, ток в гальванометре равен нулю. Для этого необходимо иметь равенство R1R4=R2R3,которое показывает, что, включив неизвестное сопротивление Rx в любое плечо моста, можно определить его значение по трем другим. Например, включив Rx вместо R1, будем иметь 
.
Уравновешивание моста осуществляется изменением сопротивлений R2, R3 и R4. Обычно вначале путем ступенчатого (дискретного) изменения сопротивлений устанавливают некоторое отношение R2/R4, а затем изменением сопротивления R3 приводят мост к равновесию, добиваясь отсутствия тока в гальванометре (нуль-индикаторе). Плечи R2 и R4 поэтому часто называют плечами отношения, а плечо R3 – плечом сравнения.С помощью магазина в плече сравнения можно получить все сопротивления в пределах от 10-2 до 10n-q Ом (n – число декад в магазине, q – число, определяющее дискретность магазина).Плечи R2 и R4 выполняют из ряда отдельных сопротивлений, различные соединения которых в схеме моста позволяют получить требуемые соотношения между ними.
|
|
|
Важной характеристикой мостовых схем является их чувствительность, так как большая точность измерений мостами постоянного тока во многом определяется высокой чувствительностью схемы моста. Чувствительность мостовой схемы (SCX) к относительному изменению сопротивления R1 будет максимальной в случае равенства всех сопротивлений плеч и сопротивления гальванометра (равноплечий мост): R1=R2=R3=R4=R5=R. Исходя их этого, можно получить выражение для максимальной чувствительности мостовой схемы к относительному изменению сопротивления плеча 
, где 
.
|
|
|
Обычно одинарные мосты предназначены для измерения сопротивлений от одного до 106 Ом. При измерении сопротивлений больших 106 Ом начинают сказываться на результате измерения токи утечки через сопротивление изоляции, вследствие чего погрешность измерения становится недопустимо большой. При измерении малых сопротивлений на точность измерения оказывают влияние сопротивления соединительных проводов и контактов. Эти сопротивления оказываются соизмеримыми с измеряемым сопротивлением. Чтобы уменьшить погрешности, обусловленные переходными сопротивлениями контактов и соединительных проводов, в современных мостах малые сопротивления (для прибора Р4833 от 100 Ом и меньше) измеряют по так называемой четырехзажимной схеме (рис. 2).
Рис. 2 – Двухзажимное и четырёхзажимное включение
Погрешность измерения мостом постоянного тока в нормальных условиях его применения в основном обуславливается следующими причинами:
а) неточностью подгонки сопротивлений плеч, вследствие чего действительные значения сопротивлений отличаются от номинальных (расчетных);
б) влиянием сопротивлений соединительных (монтажных) проводов и сопротивлений контактов;
в) дискретным (ступенчатым) изменением сопротивления плеча сравнения;
г) недостаточная чувствительность моста (схемы и гальванометра);
д) влиянием сопротивления изоляции и токов утечки.
В соответствии с ГОСТ 7165-78 мосты постоянного тока делятся на классы точности, определяемые соотношением постоянных c и d из формулы 
, где δ – предел допускаемой основнойпогрешности;RN – нормирующее значение сопротивления для данного диапазона измерений, совпадающее с наибольшим (конечным) значением сопротивления в данном диапазоне;Rx – значение измеряемого сопротивления;c и d – постоянные для данного диапазона.
При d ≤ 0,1с предел допускаемой основной погрешности устанавливается численно равным постоянной c (классу моста) 
,где K – класс точности моста.В этом случае результат измерения записывается в виде 
.
Характеристики использованных средств измерений.
Таблица 1
Характеристики средств измерений
| Класс точности СИ | Предел измерения
 Мы поможем в написании ваших работ! | |||