Метрология и метрологическое обеспечение (стр. 14 из 18)
где
- установленное на схеме значение неизвестного сопротивления; 
- значение сопротивления, полученное в п.3.5. Собрать схему рис. 2.
, 
.6. Зарегистрировать показания вольтметра при замкнутом и разомкнутом положении ключа К.
7. Повторить операции по п.п. 3-4.
8. Собрать схемы рис. 3.
, 
, 
.9. Включить схему и записать показания амперметров и вольтметров.
10. Рассчитать значения сопротивлений
и погрешности измерений по формулам, приведенным в описании схем 3а и 3б.11. Собрать схемы рис. 4.
, 
, 
, 
= 1 кОм.12. Произвести измерение токов и напряжений.
13. Рассчитать значения сопротивлений по формулам, приведенным в описании схем 4а и 4б.
14. Рассчитать погрешности расчета
по формуле, приведенной в п. 4.15. Собрать схему рис. 5.
16. Уравновесить схему резистором
до достижения показаний вольтметра, равного нулю, при , , = 1,5 кОм, 
= 
= 1 кОм.Рассчитать значение .17. Вычислить погрешность расчета
по формуле, приведенной в п. 4.18. Оформить отчет, включающий:
наименование работы;
цель работы;
задание на выполнение работы (вариант);
экспериментальную часть (результаты измерений, представленные в виде распечаток схем измерений с включенными приборами);
аналитическую часть (расчетные значения измеряемых величин и погрешностей);
выводы (оценка результатов выполненной работы).
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Методы Измерения емкости, индуктивности, тангенса угла потерь и добротности
Цель работы - изучение основных методов измерения емкости, индуктивности, тангенса угла потерь и добротности.
Измерение емкости
, индуктивности 
, тангенса угла диэлектрических потерь 
и добротности 
осуществляется прямыми, косвенными и резонансными методами.Метод амперметра - вольтметра.
Среди косвенных методов наиболее просто измерение емкости и индуктивности возможно методом двух приборов (методом амперметра - вольтметра). Для этого емкость (индуктивность) включают в схему рис. 1а или рис. 1б.
Рис. 1. Метод амперметра – вольтметра
Сначала измеряют сопротивление конденсатора (катушки) постоянному току
. Затем схему включают в цепь питания переменного синусоидального тока частотой 
и определяют полное сопротивление 
катушки ( 
) или конденсатора ( 
).Так как
, а 
, то 
(1) 
, (2)где
.Нулевой метод измерения
и .Для измерения емкости и индуктивности прямыми методами наибольшее распространение получили мосты переменного тока. Мостовые схемы измерения емкости с малыми (
) и большими ( 
) потерями представлены на рис. 2а и рис. 2б.
Рис. 2. Мостовая схема измерения емкости
Мосты относятся к наиболее точным приборам и их погрешности могут составлять тысячные доли процента. Сущность мостового метода измерения заключается в том, что неизвестный конденсатор включают в одно из плеч моста и производят изменение параметров образцовых мер моста
и 
до достижения равновесия схемы, характеризуемого равенством нулю показаний вольтметра. Для равновесного состояния моста переменного тока справедливо соотношение 
,где
- полные сопротивления плеч моста.Если сопротивления
и равны, то при равновесии моста равны и полные сопротивления рабочего и образцового плеч моста.Тогда для схемы на рис. 2а можно записать
.Откуда
, 
.Для схемы на рис. 2б получим
.Откуда
, .Тангенсом угла потерь
конденсатора называется отношение активного сопротивления к реактивному 
для последовательной схемы замещения конденсатора и отношение активной проводимости к реактивной в случае параллельной схемы замещения. Тогда для моста на рис. 2а 
, а для моста на рис. 2б 
.Измерение индуктивности мостовым методом аналогично измерению емкости (рис.3).
Рис. 3. Мостовая схема измерения индуктивности
Изменением параметров
и образцовых мер добиваются равновесия моста (вольтметр, включенный в диагональ моста, показывает ноль), откуда при 
получим 
.Тогда
и .Добротность же может быть определена как отношение реактивного сопротивления
катушки к активному : 
.На практике образцовые переменные индуктивности изготовить очень трудно, а активные сопротивления катушки довольно велики. Поэтому в основном распространены мостовые схемы измерения индуктивностей (имеющих малую добротность
) с использованием образцовых емкостей (рис. 3б). Если в схеме , то исходя из условия равновесия моста 
, можно записать