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)

I_cd = 0 (2)

 

Мостовые схемы могут быть уравновешенные и неуравновешенные.

Мост уравновешенный состоит 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 R_t при условии, что напряжение питания схемы будет постоянным (уравнение 3,4):

 

I= U[R₁ R₃ – R₂ R₄ / R_г(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); A_max и А_min – 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:

V_вар= 100(А_пр-А_обр,)/( A_max - А_min), %

где: А_пр- значение показаний при прямом ходе,

А_обр- 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 γ_доп = ± 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):

γ_пр < γ_доп

V_вар^мах< γ_доп

 

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