主頁 > 技術(shù)文章 > 基本電工儀表的使用及測量誤差的計算 2024-09-10

基本電工儀表的使用及測量誤差的計算

一、實驗目的：
1、熟悉實驗臺上各類電源及各類測量儀表的布局和使用方法。
2、掌握指針式電壓表、電流表內(nèi)阻的測量方法。
3、熟悉電工儀表測量誤差的計算方法。

二、原理說明：　　
1、為了準確地測量電路中實際的電壓和電流，必須保證儀表接入電路后不會改變被測電路的工作狀態(tài)。這就要求電壓表的內(nèi)阻為無窮大；電流表的內(nèi)阻為零。而實際使用的指針式電工儀表都不能滿足上述要求。因此，當測量儀表一旦接入電路，就會改變電路原有的工作狀態(tài)，這就導致儀表的讀數(shù)值與電路原有的實際值之間出現(xiàn)誤差。誤差的大小與儀表本身內(nèi)阻的大小密切相關。只要測出儀表的內(nèi)阻，即可計算出由其產(chǎn)生的測量誤差。以下介紹幾種測量指針式儀表內(nèi)阻的方法。
2、用“分流法”測量電流表的內(nèi)阻
如圖1-1所示。A為被測內(nèi)阻(R_A)的直流電流
表。測量時先斷開開關S，調(diào)節(jié)電流源的輸出電流I
使A表指針滿偏轉(zhuǎn)。然后合上開關S，并保持I值不
變，調(diào)節(jié)電阻箱R_B的阻值，使電流表的指針指在1/2
滿偏轉(zhuǎn)位置，此時有
     I_A＝I_S＝I/2
    ∴ R_A＝R_B∥R₁
可調(diào)電流源 R₁為固定電阻器之值，R_B可由電阻箱的刻度盤上讀得。

圖 1-1
3、用分壓法測量電壓表的內(nèi)阻。

如圖1-2所示。
V為被測內(nèi)阻(R_V)的電壓表。測量時先將開關S閉合，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓，使電壓表V的指針為滿偏轉(zhuǎn)。然后斷開開關S，調(diào)節(jié)R_B使電壓表V的指示值減半。此時有：R_V＝R_B＋R₁電壓表的靈敏度為：S＝R_V/U (Ω/V) 。式
中U為電壓表滿偏時的電壓值。
4. 儀表內(nèi)阻引起的測量誤差（通常稱之為方法誤差，而儀表本身結(jié)構(gòu)引起的誤差稱為儀表基本誤差）的計算。

可調(diào)穩(wěn)壓源圖 1-2

（1）以圖1-3所示電路為例，R₁上的電壓為
      R₁                          1
U_R1＝─── U，若R₁＝R₂，則 U_R1＝─ U 。
   R₁＋R₂                       2
現(xiàn)用一內(nèi)阻為R_V的電壓表來測量U_R1值，當
R_VR₁
R_V與R₁并聯(lián)后，R_AB＝───，以此來替代
R_V＋R₁

R_VR₁
                        ────
               R_V＋R₁
上式中的R₁，則得U'_R1＝────── U                    圖 1-3
                          R_VR₁
                         ───＋R₂
                         R_V＋R₁

                                    R_VR₁
                                  ────
                                   R_V＋R₁           R₁
    絕對誤差為△U＝U'_R1－U_R1＝U(─────— － ────)
                                   R_VR₁          R₁＋R₂
                                 ───＋R₂
                                 R_V＋R₁

                               －R2 1R₂U
    化簡后得 △U＝─────────────────
                    R_V(R2 1＋2R₁R₂＋R2 2)＋R₁R₂(R₁＋R₂)

                                U
若 R₁＝R₂＝R_V，則得△U ＝－─
                                6

                      U'_R1－U_R1         -U/6
    相對誤差 △U％＝─────×100％＝──×100％＝－33.3%
                        U_R1             U/2
    由此可見，當電壓表的內(nèi)阻與被則電路的電阻相近時，測量的誤差是非常大的。
（2）伏安法測量電阻的原理為：測出流過被測電阻R_X的電流I_R及其兩端的電壓降U_R，則其阻值R_X=U_R/I_R。實際測量時，有兩種測量線路，即：相對于電源而言，①電流表A（內(nèi)阻為R_A）接在電壓表V（內(nèi)阻為R_V）的內(nèi)側(cè)；②A接在V的外測。兩種線路見圖1-4（a）、（b）。
由線路（a）可知，只有當R_X＜＜R_V時，R_V的分流作用才可忽略不計，A的讀數(shù)接近于實際流過R_X的電流值。圖（a）的接法稱為電流表的內(nèi)接法。
    由線路(b)可知，只有當R_X＞＞R_A時，R_A的分壓作用才可忽略不計，V的讀數(shù)接近于R_X兩端的電壓值。圖（b）的接法稱為電流表的外接法。
    實際應用時，應根據(jù)不同情況選用合適的測量線路，才能獲得較準確的測量結(jié)果。以下舉一實例。
    在圖1-4中，設：U=20V，R_A=100Ω，R_V=20KΩ。假定R_X的實際值為10KΩ。
    如果采用線路(a)測量，經(jīng)計算，A、V的讀數(shù)分別為2.96mA和19.73V，故
R_X=19.73÷2.96=6.667(KΩ),     相對誤差為：（6.667－10）÷10×100=－33.3 (%)
如果采用線路(b)測量，經(jīng)計算，A、V的讀數(shù)分別為1.98mA和20V，故R_X=20÷1.98=10.1(KΩ),     相對誤差為：（10.1－10）÷10×100=1 (%)

（a） (b)
圖1-4
三、實驗設備：

序號	名稱	型號與規(guī)格	數(shù)量	備注
1	可調(diào)直流穩(wěn)壓電源	0~30V	二路
2	可調(diào)恒流源	0~500mA	1
3	指針式萬用表	MF-47或其他	1	自備
4	可調(diào)電阻箱	0~9999.9Ω	1	SYDG05
5	電阻器	按需選擇		SYDG05

四、實驗內(nèi)容：
1、根據(jù)“分流法”原理測定指針式萬用表（MF-47型或其他型號）直流電流0.5mA和5mA檔量限的內(nèi)阻。線路如圖1-1所示。R_B可選用SYDG05中的電阻箱（下同）。

被測電流表量限	S斷開時的表讀數(shù)（mA）	S閉合時的表讀數(shù)（mA）	R_B（Ω）	R₁（Ω）	計算內(nèi)阻R_A （Ω）
0.5 mA
5 mA

2、根據(jù)“分壓法”原理按圖1-2接線，測定指針式萬用表直流電壓2.5V和10V檔量限的內(nèi)阻。

被測電壓表量限	S閉合時表讀數(shù)（V）	S斷開時表讀數(shù)（V）	R_B (KΩ)	R₁ (KΩ)	計算內(nèi)阻R_V（KΩ）	S (Ω/V)
2.5V
10V

3、用指針式萬用表直流電壓10V檔量程測量圖1-3電路中R₁上的電壓U’_R1之值，并計算測量的絕對誤差與相對誤差。

U	R₂	R₁	R_10V (KΩ)	計算值U_R1 （V）	實測值U’_R1 (V)	絕對誤差 ΔU	相對誤差 (ΔU/U)×100%
12V	10KΩ	50KΩ

五、實驗注意事項：
1.在開啟雙路穩(wěn)壓電源開關前，應將兩路電壓源的輸出調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)至最小（逆時針旋到厎），并將恒流源的輸出粗調(diào)旋鈕撥到2mA檔，輸出細調(diào)旋鈕應調(diào)至最小。接通電源后，再根據(jù)需要緩慢調(diào)節(jié)。
2.當恒流源輸出端接有負載時，如果需要將其粗調(diào)旋鈕由低檔位向高檔位切換時，必須先將其細調(diào)旋鈕調(diào)至最小。否則輸出電流會突增，可能會損壞外接器件。
3. 電壓表應與被測電路并接，電流表應與被測電路串接，并且都要注意正、負極性與量程的合理選擇。
4. 實驗內(nèi)容1、2中，R₁的取值應與R_B相近。
5. 本實驗僅測試指針式儀表的內(nèi)阻。由于所選指針表的型號不同，本實驗中所列的電流、電壓量程及選用的R_B、R₁等均會不同。實驗時應按選定的表型自行確定。
六、思考題：
　 1. 根據(jù)實驗內(nèi)容1和2，若已求出0.5mA檔和2.5V檔的內(nèi)阻，可否直接計算得出5mA檔和10V檔的內(nèi)阻？
　　2. 用量程為10A的電流表測實際值為8A的電流時，實際讀數(shù)為8.1A，求測量的絕對誤差和相對誤差。
七、實驗報告：
　　1. 列表記錄實驗數(shù)據(jù)，并計算各被測儀表的內(nèi)阻值。
　　2. 分析實驗結(jié)果，總結(jié)應用場合。
　　3. 對思考題的計算。
4. 其他（包括實驗的心得、體會及意見等）。

其他產(chǎn)品鏈接：
加強中職學生對弱電與強電認識
好氧堆肥實驗裝置使用說明
電機及電氣技術(shù)實訓裝置
傳感器實驗臺溫度控制儀表操作說明
太陽能光伏發(fā)電綜合實訓系統(tǒng)使用說明
電動機技術(shù)工作原理及運行維護
電機與拖動實驗實訓報告
光機電一體化實訓設備實驗室介紹
機械設計實驗室
齒輪范成儀使用說明書
基礎電工電子實驗室設備
定制熱管換熱器實驗臺
家用電器之電子消毒柜實驗指導書
物聯(lián)網(wǎng)射頻識別綜合應用實驗箱
初級維修電工實驗臺
臭氧氧化脫色實驗說明書
萃取精餾教學實驗指導書
二氧化碳PVT關系測定實驗指導書
空氣絕熱指數(shù)測定裝置實驗指導書
填料吸收實驗裝置使用指導書
超濾、納濾、反滲透多功能膜分離實驗裝置說明
孔口管嘴實驗儀說明書
熱電偶制作校驗儀說明書
好氧堆肥實驗裝置實驗說明書
沿程阻力系數(shù)測定裝置說明書
文丘里除塵器性能實驗指導書
制冷壓縮機性能測試實訓裝置指導書
化工傳熱實驗裝置使用說明書
數(shù)據(jù)采集板式靜電除塵器指導書
《臺虎鉗》實測繪圖組合訓練裝置
自由對流橫管管外放熱系數(shù)測試裝置使用說明書
流體力學綜合實驗裝置使用說明書
《典型零件》實測繪圖訓練裝置
制冷制熱工作原理及實驗目的
挖掘機液壓模擬訓練平臺操作說明
中溫法向輻射率測量儀實驗裝置的介紹及使用說明
傳感器實驗臺的特點及維護
熱電偶校驗儀使用說明
熱電阻校驗裝置使用說明
做燃料電池教具實驗要注意什么
電機及電氣技術(shù)實驗的基本要求及安全操作規(guī)程
交流及直流電源實驗操作說明
傳感器實驗臺溫度控制儀表操作說明
沖擊水浴除塵器實驗裝置使用說明
變壓器耦合推挽功率放大器實驗說明
平面磨床面板器件布局圖及電路實訓單元故障現(xiàn)象

上一篇：純電動汽車電機霍爾傳感器檢測
下一篇：電動汽車驅(qū)動電機解剖示教系統(tǒng)技術(shù)解析

超清制服丝袜无码av福利网_2020极品精品国产_熟妇性爱视频无码在线_国产一级a 在线观看

基本電工儀表的使用及測量誤差的計算

我們的優(yōu)勢：