În laboratorul nostru, circuitele electrice sunt alimentate de următoarele surse de curent:
1) o rețea de curent alternativ cu o tensiune de 220 V;
2) rețeaua DC cu tensiune de 9V și 12V; prizele de curent permanent au semne de polaritate (+ și -);
3) surse chimice de curent (HIT); celulele și acumulatorii galvanici sunt dispozitive în care energia chimică a substanțelor active (oxidant și agent de reducere) este transformată direct în energie electrică.
METODE DE BAZĂ A MĂSURĂRII ELECTRICE.
ERORI DE INSTRUMENTE DE MĂSURARE
Există două metode principale de măsurări electrice: metoda de estimare directă și metoda de comparație. În metoda de evaluare directă, valoarea măsurată este măsurată direct pe scala instrumentului. În acest caz, scala dispozitivului de măsurare este calibrată preliminar față de dispozitivul de referință în unități ale valorii măsurate. De regulă, o astfel de calibrare se efectuează la fabricație în timpul fabricării dispozitivului. Avantajele acestei metode sunt comoditatea de a număra citirile dispozitivului și o mică pierdere de timp pe operația de măsurare. Metoda de evaluare directă este utilizată pe scară largă în diferite domenii ale tehnologiei pentru monitorizarea și reglarea proceselor tehnologice, în condiții de teren, pe obiecte în mișcare etc. Dezavantajul metodei este precizia relativ scăzută a măsurătorilor.
În metoda de comparație, valoarea măsurată este comparată direct cu modelul, modelul sau măsura de lucru. În acest caz, precizia măsurătorilor poate fi crescută considerabil. Metoda de comparare este folosită în principal în condiții de laborator, necesită echipamente relativ complexe, calificare ridicată a operatorilor și timp considerabil. Recent, în echipamentul de comparație, automatizarea este tot mai mult introdusă.
Aparatele de măsurare electrice cu măsurare directă vă permit să numărați valoarea numerică a valorii măsurate pe o scală sau pe un dispozitiv digital al dispozitivului.
Practica arată că pentru orice măsurătoare a unei valori continue, o anumită eroare este inevitabilă - diferența dintre valoarea măsurată și valoarea reală a cantității măsurate :. Această diferență se numește eroarea absolută a măsurătorii. Se determină prin erori sistematice și accidentale în proces, precum și erori ale operatorului.
Erorile sistematice variază în dreptul op-determinare și se datorează unor factori care pot fi luați în considerare: influența condițiilor externe (temperatură, radiații, câmpuri electromagnetice), metoda de măsurare a imperfecțiune, dispozitivul ritelnogo-imperfecțiune măsurabilă.
Erorile întâmplătoare apar din cauza unor factori care nu pot fi contabilizați direct. Estimarea erorilor aleatoare poate fi făcută numai pentru un număr foarte mare de măsurători repetate folosind metodele de teorie a probabilității.
erorile operatorului (în înregistrare, definiția valorii diviziunii dispozitivului și al.), sunt de obicei detectate cu ușurință într-o serie de observații de abateri semnificative ale re-măsurare rezultă din media sau despre așteptarea-proxy valorile sunt excluse din înregistrările și rezultatele măsurătorilor obrabot-ke nu cont de .
Pentru o caracterizare mai completă a măsurătorilor, se introduce noțiunea de eroare de măsurare relativă:
.
Valorile și caracterizează precizia măsurătorii.
În multe cazuri, devine necesar să se caracterizeze acuratețea dispozitivului. În acest scop, se introduce noțiunea de eroare de măsurare redusă:
,
unde este valoarea maximă a scalei dispozitivului, adică valoarea limită a valorii măsurate.
Cea mai mare eroare redusă determină clasa de precizie a dispozitivului. Dacă, de exemplu, clasa de precizie a ampermetrului este de 1,5, înseamnă că cea mai mare eroare redusă. Dacă dispozitivul este proiectat să măsoare curenții de până la 15 A, atunci eroarea absolută de măsurare cu acest dispozitiv este:
Dacă dispozitivul indicat măsoară 10 A, atunci eroarea relativă de măsurare nu depășește:
.
Dacă curentul este măsurat cu același dispozitiv, atunci eroarea relativă de măsurare nu depășește:
.
Acest exemplu arată că, pentru măsurători exacte, instrumentul ar trebui să fie selectat astfel încât valoarea valorii măsurate să cadă pe a doua jumătate a scalei.
Există erori de bază și suplimentare. Erori de bază apar în condițiile normale de funcționare specificate în pașaportul instrumentului și în semnele convenționale de pe scară. Există erori suplimentare când aparatul funcționează în alte condiții decât cele normale (temperatură ambiantă crescută, câmpuri magnetice externe puternice, instalare necorespunzătoare a dispozitivului etc.). Un exemplu de estimare a erorii suplimentare va fi luat în considerare în realizarea lucrărilor de laborator nr. 1.
SENSIBILITATEA ȘI PRETUL DE DIVIZIUNE A DISPOZITIVELOR ELECTRICE
Sensibilitatea dispozitivului. având o scară uniformă, se numește numărul de diviziuni de scală. pe unitate din valoarea măsurată. și anume . De exemplu, dacă scala unui miliammetru, calculată pentru 300 mA, are 60 diviziuni, atunci sensibilitatea dispozitivului este:
.
Mărimea sensibilității depinde de natura valorii măsurate (de exemplu, sensibilitatea dispozitivului la curent, tensiune, etc.).
Valoarea. invers de sensibilitate, se numește prețul de divizare a dispozitivului. Acesta determină valoarea cantității electrice care determină abaterea printr-o diviziune. În general, prețul divizării este diferența dintre valorile valorii măsurate pentru două mărci adiacente. Prețul divizării depinde de dispozitiv și de numărul de diviziuni de scară. De exemplu, pentru exemplul discutat mai sus, prețul divizării este:
.
CLASIFICAREA DISPOZITIVELOR ELECTRICE.
SIMBOLI SIMBOLI PE SCALA
Instrumentele de măsură electrice sunt clasificate în funcție de diferite caracteristici.
1. În funcție de principala eroare redusă, instrumentele de măsură electrice sunt împărțite în clase de precizie. Clasa de precizie este indicată pe scara dispozitivului și indică cea mai mare eroare ajustată în procente. Aceasta este cea mai importantă caracteristică a unui instrument de măsură electric, determină eroarea sistematică relativă a dispozitivului, exprimată în procente.
Toate dispozitivele sunt clasificate în 9 clase de precizie de bază: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1.5; 2.5; 4.0. Există dispozitive ale căror clase de precizie nu sunt de bază. Un exemplu de astfel de dispozitive sunt contoarele de energie electrică, pentru care clasa de precizie este de 2,0.
Instrumentele primelor cinci clase de precizie sunt deosebit de precise, prin urmare se numesc cele de precizie. Aparatele altor clase de precizie sunt numite tehnice. Pentru instrumentele cu o eroare sistematică mai mare de 4%, clasa de precizie nu este stabilită.
Prin natura calibrării scalei, instrumentele sunt împărțite în două tipuri.
Primul tip include dispozitive în care eroarea sistematică absolută pe întreaga scală a instrumentului este constantă. Clasa de exactitate a acestor instrumente este indicată pe scara dispozitivului sub forma unui număr, de exemplu: 1.0.
Al doilea tip include dispozitive în care eroarea sistematică relativă de-a lungul întregii scale de instrumente este constantă. Clasa de exactitate a acestor dispozitive este indicată sub forma unei cifre situate într-un cerc.
De exemplu, în cazul în care măsurătoarea este realizată cu o scală de 0-500 milliammeter mA (= 500mA) clasa de precizie 1.5, apoi pe orice semn scară eroare milliammeter absolută a instrumentului este:
Cunoscând eroarea absolută a instrumentului, este posibil să se calculeze eroarea relativă a măsurătorii efectuate în experimentul dat. Să valoare experiența în muncă a curentului măsurat este egal cu 200 mA, atunci eroarea relativă a măsurării este egală cu raportul dintre eroarea absolută a unității de lucru a valorii curente măsurate:
.
Astfel, rezultatul este scris ca:
.
Pentru magazinele de rezistență de deceniu cu clasa de exactitate 0,2, eroarea nu depășește:
,
unde este numărul de zeci de depozite ale căror indicații nu sunt egale cu 0, este valoarea rezistenței incluse.
Eroarea absolută va fi:
.
Următoarele simboluri sunt nanoate pe scara instrumentului electric de măsurare.