Измерение сопротивлений градуированным вольтметром

Градуировка вольтметра.

Рисунок 1

Соберем схему на рис.1, устанавливаем R₀=0 и по вольтметру V₁ выставляем 3 вольта. Изменяя сопротивление R₀ и получим отклонения стрелки градуируемого прибора на оцифрованные деления. Результаты заносим в таблицу 2. Также в таблицу 2 заносим отклонения стрелки рассчитанной по формуле:

Таблица 2. Градуировка вольтметра

a
Ом
a		70,4	65,4	60,2	54,9	49,9	44,8	39,8				20,1	15,2	10,1	5,3	0,7

По таблице 2 строим зависимость Ом от a на рис.2.

Измерим сопротивление R_x отградуированным прибором. Для этого вместо магазина сопротивлений подключаем измеряемые резисторы. Результаты измерений заносим в таблицу 3.

Таблица 3 Измерение сопротивления.

	Измеряют	Вычисляют	Rx o, Ом
Объект измерения	Отградуированным	заводским	gоп, %	gоU, %	gоo, %
Rx, Ом	Rx д, Ом
малое	6,7	2,3			±202	6,7±4,4
большое			-0,56	-0,56	±0,56	1419±8

Расчетные формулы:

R_{x o}=R_x±D

D=DR_x=g_oo×R_x/100

Пример расчета для большого сопротивления:

R_{x o}=1419±8 Ом

D=DR_x=0,56×1419/100=8 Ом

Из таблицы 3 видно, что отградуированным прибором лучше измерять большие сопротивления (для a близкие к 50% шкалы), т.к. погрешность измерения меньше 0,56% в отличии от погрешности измерения малых сопротивлений 202%.

Измерение сопротивление методом двух приборов.

Рисунок 3

Производиться измерения двух сопротивлений малого (2,6 Ом) и большого (1412,6 Ом) по двум схемам рис.2а и рис.2б. Результаты заносят в таблицу 4.

Таблица 4. Измерение сопротивления.

	Схема	Измеряют	Вычисляют	Rx 0, Ом
I, A	U,B	Rх изм, Ом	Rx, Ом	gом, %	gоI, %	gоU, %	gоo, %	DRx приб, Ом
Малое	а	0,35	1,44	4,11	1,11		1,43	2,08		3,0	1,1±3,0
б	0,35	0,72	2,06	2,06	0,21	1,43		4,2	0,09	2,06±0,09
Большое	а	0,002				0,2					1497±220
б	0,005									1500±915

Расчетные формулы:

схема «а»:

схема «б»:

схема «а»:

схема «б»:

; DR_x=g_oo×R_x/100

Пример расчета для измерения малого сопротивления схемой «б»:

; ;

; ; DR_x=4,2×2,06/100=0,09

По данным таблицы 4 можно сделать вывод о том, что по схеме «а» лучше измерять большие сопротивления (соизмеримые с сопротивлением вольтметра), т.к. погрешность 15% по схеме «а» меньше по сравнению с 61% по схеме «б». По схеме «б» лучше измерять малые сопротивления (соизмеримые с сопротивлением амперметра), т.к. погрешность 4,2% по схеме «б» меньше по сравнению с 270% по схеме «а».

Измерение реактивного сопротивления.

Рисунок 4

Таблица 5. Измерение реактивного сопротивления.

Измеряют	Вычисляют
U, B	I, A	j, град	Zх изм, Ом	Rх изм, Ом	Xх изм, Ом	Zх, Ом	Rх, Ом	Xх, Ом	goU, %	goI, %	goj, %	gOMR, %	gOMX, %	goo, %
	4,55		19,78	9,59	17,3	19,45	9,28	17,09	0,83	0,22	2,2	0,03	0,012	2,22

Расчетные формулы:

Пример расчета:

, Ом

, Ом; R_x=9,59-0,3-0,01=9,28, Ом

, Ом X_x=17,3-0,04-0,17=17,09, Ом

По данным таблицы 5 видно, что сопротивления можно измерять на переменном токе методом 3-х приборов. Погрешность измерения при этом составляет 3,98%. По данным таблицы 5 строим векторную диаграмму (рис.5), по которой видно, что ток отстает от напряжения на 61⁰, значит характер нагрузки индуктивный.

Дата добавления: 2015-04-30