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%