Лабораторная работа № 2.
Измерения в цепях переменного тока
В описании данной лабораторной работы приведены задания по измерению переменных напряжений и токов:
Задание 1 - испытание схем подключения вольтметров и амперметров для прямого измерения синусоидальныхнапряжений и токов цепи.
Задание 2 - испытание схем подключения вольтметров и амперметров для прямого измерения несинусоидальных напряжений и токов цепи.
Задание 3- оценка влияния формы и постоянной составляющей несинусоидального напряжения (тока) на показания приборов различных типов.
Задание 4 - оценка верхней границы частотного диапазона измерительных приборов.
Прямые измерения синусоидальных напряжения и тока
- Цель работы
- Лабораторная установка и схема электрическая соединений
- Перечень аппаратуры
- Указания по проведению эксперимента
-
Цель работы
Выработать навыки предварительной подготовки и подключения измерительных приборов к тестируемой цепи и выполнения измерений синусоидальных напряжений и токов с помощью аналоговых и цифровых приборов, в том числе многопредельных.
Лабораторная установка и электрическая схема соединений
Принципиальные электрические схемы экспериментов по измерению синусоидальных напряжений и токов приведены на рис. 2.1.1 а и б. Показания приборов, предназначенных для измерения синусоидальных напряжений и токов, соответствуют действующему (среднеквадратическому) значению измеряемой величины.
| а) | б) |
Рис. 2.1.1. Принципиальные электрические схемы экспериментов по измерению синусоидального напряжения (а) и тока (б).
В схемах рис. 2.1.1 регулируемый источник синусоидального напряжения G и переменный резистор R моделируют эквивалентный генератор, соответствующий цепи, в которой измеряются напряжения и токи. Широкий диапазон изменения напряжения и частоты источника G и сопротивления переменного резистора R позволяют моделировать цепи с различной степенью влияния измерительных приборов на напряжения и токи цепи.
Лабораторная установка (рис. 2.1.2) состоит из однофазного источника питания G1 (218), блока питания A1 (212.2) с выходом регулируемого по частоте и амплитуде синусоидального напряжения, переменного резистора 330 Ом (А7 – блок резисторов 2330) и одного из испытываемых приборов (блоки 510.1, 512.1, 532 или 534). Схемы подключения блоков мультиметров А2 (534) и А3 (510.1) приведены на рисунках 2.1.3, 2.1.4, 2.1.5. Подключение аналогового вольтметра (блок А4, 512.1) и миллиамперметров (блок А5, 532) показаны на рис. 2.1.6.
Рис. 2.1.2. Схема электрическая соединений источников питания
для измерения синусоидального напряжения или тока.
| а) | б) |
Рис. 2.1.3. Схемы электрических соединений для измерения синусоидального напряжения (а) и тока (б) мультиметромMY60 блока мультиметров А3 (510.1).
Рис. 2.1.4. Схемы электрических соединений для измерения синусоидального напряжения мультиметром 7050 блока мультиметров А3 (510.1).
Для любого испытываемого прибора в качестве источника синусоидального напряжения или тока используются «Генератор напряжения специальной формы» блока генераторов А1. К испытываемому прибору генератор подключается гнездами «Выход» (через переменный резистор 330 Ом блока А7) и «0 В» (рис. 2.1.2). При измерении напряжения мультиметры подключаются к источнику гнездами «V» и «COM» (рис. 2.1.3а, 2.1.4 и 2.1.5а). При измерении тока мультиметры подключаются к источнику гнездами «A» («mA») и «COM» (рис. 2.1.3б и 2.1.5б). Полярность подключения приборов при измерении синусоидального напряжения не имеет значения.
Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блоков А1 (212.2) и приборов А2 (534) и А3 (510.1), требующих сетевого питания.
| а) | б) |
Рис. 2.1.5. Схемы электрических соединений для измерения синусоидального
напряжения (а) и тока (б) мультиметром А2 (534).
| а) | б) |
Рис. 2.1.6. Схемы электрических соединений для измерения
синусоидального напряжения вольтметром А4 (512.1) (а)
и синусоидально тока миллиамперметрами блока А5 (532) (б).
Не регулируемые синусоидальные напряжения частотой 50 Гц выведены на гнезда «Генератора синусоидальных напряжений 50Гц» блока генераторов А1 (212.2). Эти напряжения также можно использовать для тестирования вольтметров, предназначенных для измерения переменного напряжения.
Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры |
| G1 | Однофазный источник питания | 218 | ~ 220 В / 16 А |
| А1 | Блок генераторов напряжения | 212.2 | Постоянное напряжение 0…+15 В, ток не более 200 мА |
| А2 | Мультиметр | 534 | Цифровой мультиметр SANWA PC5000 |
| А3 | Блок мультиметров | 510.1 | Аналоговый мультиметр 7050, цифровой мультиметрMY60 |
| А4 | Вольтметр | 512.1 | Электромагнитный. Э42700; 0…10 В; кл.2,5 |
| А5 | Блок миллиамперметров | 532 | Э42700; 0…100 мА; кл.1,5 Ц42300; 30…100 мА; кл.2,5 |
| А7 | Блок резисторов | 2330 | Переменные резисторы 2х10 кОм; 330 Ом; 10 Ом |
