Результаты наблюдений и расчетов
Лабораторная работа №2
Мостовые измерительные приборы
Студент: Грибенко Л.О.
ФИО
АТБз 13-1
Группа
Проверила преподаватель:
ктн доцент Половнева С.И.
Должность, ФИО
Оценка:___________________
Иркутск 2016 г.
Лабораторная работа № 2
Мостовые измерительные приборы
Цель работы:Ознакомиться с устройством, принципом действия и методом поверки автоматического уравновешенного моста.
Задание:Произвести измерения температуры при помощи автоматического моста и термометра сопротивления. Определить приведенную погрешность и вариацию показаний автоматического уравновешенного моста.
Общие сведения:
Для измерения температуры в комплекте с датчиками –термометрами сопротивлений, не имеющими встроенного преобразователя, применяются мостовые измерительные схемы (уравновешенные и неуравновешенные мосты). Измерительный мост (мост Вестона, рис.5) представляет собой электрическую цепь, состоящую из четырех резисторов и двух диагоналей ( диагонали питания а-b и измерительной диагонали с-d).
Рис. 6. Принципиальная схема моста Вестона
Принцип действия мостов основан на свойстве равновесия измерительной схемы. Если равны произведение сопротивлений противоположных плеч, то мост находится в равновесии и ток в измерительной диагонали равен нулю Уравнение равновесия (1):
R1 R3 =R2 R4; (1)
Icd = 0 (2)
Мостовые схемы могут быть уравновешенные и неуравновешенные.
Мост уравновешенныйсостоит из 2-х постоянных и 2-х переменных сопротивлений плеч (термометр сопротивления и реохорд). В момент измерения мост всегда уравновешен с помощью реохорда (рис. 2, уравнение 1). Тогда, добившись равновесия моста (ток в измерительной цепи отсутствует), по известным трем сопротивлениям определяется неизвестное.
Рис. 7. Принципиальная схема автоматического уравновешенного моста
При изменении температуры изменяется сопротивление датчика Rt, нарушается условие равновесия и в измерительной диагонали появляется ток, величина которого зависит от Rt при условии, что напряжение питания схемы будет постоянным (уравнение 3,4):
I= U[R1 R3 – R2 R4 / Rг(R1+ R2)+ R1 R2(R3+ R4)+ R3 R4(R1 +R2)] (3)
Рис.8. Принципиальная схема неуравновешенного моста
Описание лабораторного стенда (рис.8).
Стенд для проведения лабораторной работы состоит из (рис. 8)
· автоматического уравновешенного моста типа РП 160М;
· образцового магазина сопротивлений МРС-63;
· термометра сопротивления с НСХ 50М, расположенного в миниатюрной нагревательной печи;
· цифрового измерительного прибора ТРМ 200.
· коммутирующей аппаратуры.
Рис.9. Внешний вид стенда уравновешенного и неуравновешенного мостов
Ход работы
1. Внешний осмотр поверяемого прибора;
2. Определение основной погрешности прибора;
3. Определение вариации показаний прибора;
4. Заполнение протокола поверки;
5. Расчет основной приведенной погрешности и приведенной вариации показаний;
6. Составление заключения о годности поверяемого прибора на основании сравнения максимальной приведенной погрешности и приведенной вариации показанийс основной допускаемой погрешностью поверяемого прибора доп , определяемой классом точности прибора.
Рис. 10. Локальная поверочная схема
Определение основной погрешности поверяемого прибора:
Определение основной погрешности автоматического уравновешенного моста РП –160.
а) включить стенд;
б) включить поверяемый прибор;
в) тумблер №2 переключить в положение «вкл. РП-160 с МСР-63», а тумблер №3 в положение «ТРМ200 с ТСП»;
г) произвести поверку автоматического моста на всех оцифрованных отметках при прямом и обратном ходе для чего:
· установить на магазине сопротивления значение, соответствующее начальной отметке шкалы поверяемого прибора;
· произвести отсчет и запись показаний контрольного магазина сопротивления и автоматического моста;
· аналогично установить на контрольном магазине сопротивления значения, соответствующие следующей оцифрованной отметке шкалы моста и т.д. до конца шкалы (прямой ход), затем произвести поверку по всем оцифрованным отметкам шкалы в обратном направлении (обратный ход).
· результаты поверки занести в таблицу.
· определить приведенную погрешность моста:
где: абс- абсолютная погрешность, определяемая как разность между показаниями образцового прибора и значений градуировочной таблицы (табл. 3); Amax и Аmin – верхний и нижний пределы шкалы поверяемого моста в Ом.
Таблица 4
Результаты наблюдений и расчетов
Показания | Погрешности | Приведенная вариация, % | Допускаемая Погрешность, % | ||||||
поверяемого прибора | магазина сопротивлений,Ом | Абсолютная, Ом | приведенная в % | ||||||
по шкале 0С | по табл.1 [1], Ом | прям. ход | обрат. ход | прям ход | обрат. ход | прям ход | обрат ход | ||
49.5 | 50.6 | 0.5 | -0.6 | 0.013 | 0.016 | 2.869 | ±0,5 | ||
56.8 | 56.8 | 0.41 | -0.61 | 0.01 | 0.016 | 0.522 | |||
62.8 | 62.8 | 63.3 | -0.02 | -0.52 | 0.014 | 1.304 | |||
68.9 | 68.9 | 69.7 | 0.27 | -0.53 | 0.007 | 0.014 | 2.087 | ||
74.8 | 74.8 | 76.0 | 0.76 | -3.44 | 0.013 | 0.09 | 3.130 | ||
82.3 | 82.3 | 82.4 | -0.35 | -0.45 | 0.009 | 0.011 | 0.261 | ||
88.7 | 88.7 | 88.7 | -0.86 | -0.36 | 0.009 | 0.009 |
3. Определение приведенной вариации поверяемого прибора:
Vвар= 100(Апр-Аобр,)/( Amax - Аmin), %
где: Апр- значение показаний при прямом ходе,
Аобр- значение показаний при обратном ходе.
Допускаемая погрешность прибора в % не требует вычислений, берется со знаком ± и определяется классом точности поверяемого прибора!Например, если к.т. прибора 0,5 , то γдоп = ± 0,5% для всех отметок шкалы.
Допускаемая погрешность прибора в абсолютных единицах (Ом) равна произведению к.т. на диапазон измерения, деленному на 100:
где: к.m.- класс точности прибора.
Прибор годен к эксплуатации, если:
- внешний осмотр удовлетворяет требованиям ГОСТ;
- максимальная приведенную погрешность и вариация показаний меньше основной допускаемой погрешности ( выраженные в одинаковых единицах):
γпр < γдоп
Vвармах< γдоп
4. Заполнение протокола поверки.
Протокол поверки №____
От’’‘’20____г.
автоматического моста типа __________класса точности _______
НСХ________, с пределами измерений от _____________ до_________
Эталонным магазином сопротивления тип________ к. т. _____________
предел измерений от ____________до _______
Заключение:
- внешний осмотр________________________________
(соответствует/ не соответствует требованиям ГОСТ)
- годен/не годен