2. Описание схемы и порядок выполнения работы

1). Измерить параметры Iп и Rп неизвестного прибора можно по схеме, изображённой на рисунке 4.2.1. Для этого потребуются образцовый микроамперметр РАo (желательно класса 0,1 – 0,5, в крайнем случае – авометр, включённый на предел измерения тока до 1..10 мА), переменный резистор R сопротивлением 5 .. 10 кОм, гальванический элемент 332 или 343 и постоянный резистор, называемый в данном случае добавочным. Роль добавочного резистора Rд весьма ответственная: он должен ограничивать ток в цепи, в которую включается неизвестный (проверяемы) прибор, и тем самым защищать его от перегрузок.

Если при подключении источника питания ток в цепи окажется значительно больше тока Iи проверяемого прибора, то его стрелка, резко отклоняясь за предметы шкалы, может погнуться, а если ток очень большой, то может сгореть обмотка рамки.

Сопротивление добавочного резистора можно рассчитывать, пользуясь законом Ома (I=U/R). Поначалу для страховки следует полагать, что Iи проверяемого прибора не превышает 50 мкА. Тогда при напряжении источника питания 1,5 В (один элемент G) сопротивление добавочного резистора должно быть около 30 кОм (Rд = U/I = 1,5 В/0,00005 A = 30 кОм).

Р исунок 4.2.1 - Схема измерения параметров прибора.

Проверяемый измерительный прибор РАп, образцовый микроамперметр РАо, переменный резистор R и добавочный резистор Rд соединяют последовательно. Проверив, нет ли ошибки в полярности соединения зажимов прибора, устанавливают движок переменного резистора R в положение, соответствующее наибольшему сопротивлению (по схеме – крайнее нижнее), и только после этого включают в цепь гальванический элемент G. Стрелки обоих приборов должны отклониться. По мере уменьшения введенного в цепь сопротивления переменного резистора R стрелки приборов будут удаляться от нулевых отметок шкал. Заменяя добавочный резистор резисторами меньших номиналов и изменяя движком сопротивление переменного резистора, надо создать в цепи такой ток, при котором стрелка проверяемого прибора установится точно напротив конечной отметки шкалы. Значение этого тока, отсчитанное по шкале образцового микроамперметра, и будет током Iи проверяемого прибора.

Затем параллельно проверяемому прибору подключают шунтирующий его переменный резистор Rш (на рисунке 4.2.1 показан штриховыми линиями) сопротивлением 1,5…3 кОм и с его помощью добиваются, чтобы ток через проверяемый прибор РAп уменьшился вдвое. При этом общее сопротивление измерительной цепи несколько уменьшится, а ток увеличится. Затем, с помощью переменного резистора R устанавливают по образцовому микроамперметру начальный ток в цепи, а резистором Rш добиваются того, чтобы стрелка прибора РАп установилась точно напротив средней отметки шкалы. Тогда Rи проверяемого прибора будет равно сопротивлению введённой части резистора Rш. Это сопротивление измеряют Омметром.

2). Определение внутреннего сопротивления и тока полного отклонения стрелки прибора магнитоэлектрической системы (мА)

Для определения внутреннего сопротивления миллиамперметра необходимы свежий сухой элемент возможно большей ёмкости (с возможно меньшим сопротивлением) и два сопротивления R1 и R2, точно известной величины. Составляется последовательная цепь из источника тока, сопротивления R1 и измеряемого прибора. Сопротивление R1 должно быть подобрано так, чтобы стрелка прибора отклонилась примерно на всю шкалу. Замечают это первое показание миллиамперметра I1, а затем вместо сопротивления R1 включают сопротивление R2, величина которого подобрана так, чтобы стрелка миллиамперметра отклонилась меньше чем на половину шкалы. Замечют это второе показание миллиамперметра I2.

Величина внутреннего сопротивления миллиамперметра определяется по формуле

R_п= ,

где Rвн, R₁, R₂ – сопротивления, ом;

I₁, I₂ - токи, мa.

Определение сопротивления шунта прибора.

Имеем прибор М5-2 с пределом измерения 1 миллиампер. Рассчитать шунт для расширения предела измерения данного прибора до 10 мА.

3). Для определения входного сопротивления вольтметра измеряют этим вольтметром напряжение какого либо источника тока, например выпрямителя. Замечают показания вольтметра U₁, а затем между вольтметром и источником тока включают известное сопротивление R₁ и получают новое показание вольтметра U₂, причём надо так подобрать величину R₁, чтобы U₂ было меньше половины номинала шкалы вольтметра.

Входное сопротивление вольтметра определится по формуле

,

где Rвх и R1 – сопротивления, ком;

U₁ и U₂ - напряжения, В.U₁=14,5 В.

Предел измерения по току магнитоэлектрического прибора вольтметра может быть найден по формуле

,

где Iпред – предельный ток, мА;

Uпред – нормальное значение шкалы вольтметра, в;

Rвх - входное сопротивление вольтметра, ком.

Определение добавочного сопротивление прибора.

Имеем вольтметр с пределом измерения 15 вольт. Определите экспериментально величину добавочного сопротивления для расширения предела измерения до 30 вольт.

Собрать схему.