Примеры решения задач

 

Пример 4.2.1. На рисунке 4.1.изображена лицевая панель мультиметра Ц4353.Требуется определить перечень измеряемых данным прибором параметров.

Решение. Рассмотрим изображение лицевой панели, начав с надписей под клеммами (зажимами) прибора. Зажим, обозначенный <<*>>, является общим, т.е. он используется при измерении любого параметра.

Клемма, обозначенная буквами <<pF>>, предназначена для измерения емкости конденсаторов, следовательно, при измерении емкости конденсаторов используются клеммы <<*>> и <<pF>>.

Справа от клеммы <<pF>> расположена клемма, обозначенная <<V, A, +W, -kW>>, т.е. мультиметром можно измерять напряжение, ток и сопротивление резисторов. Причем надпись <<+W>> означает, что для измерения сопротивления в омах следует использовать прямую шкалу, а в килоомах – обратную. Для измерения переменного тока предназначена верхняя шкала мультиметра, обозначенная знаком <<~>>, а для измерения постоянного тока – шкала <<-V, A >>.

Следовательно, окончательно можно утверждать следующее: мультиметром можно измерять напряжение постоянного и переменного токов, постоянный и переменный токи, сопротивление резисторов и емкость конденсаторов.

 

 

Рис. 4.1. Изображение лицевой панели мультиметра Ц4353 и данные с задней панели прибора, необходимые для определения его входного сопротивления

 

Пример 4.2.2. Требуется определить следующие паспортные характеристики мультиметра Ц4353: диапазоны измерения напряжения постоянного и переменного токов, диапазоны измерения постоянного и переменного токов, диапазон измерения сопротивления резисторов и диапазон измерения емкости конденсаторов.

Решение.

1. Диапазон измерения напряжения постоянного тока находим по шкале, изображенной на рис. 4.2., а.

По переключателю пределов измерения определим номинальные напряжения U _{ном min} = 75 мВ и U _{ном max}= 600 В.

Расчет минимального напряжения выполняется с учетом градуировки и коэффициента шкалы.

Так как U _{ном min} не совпадает (не равно) с максимальным значением градуировки, то коэффициент шкалы K_ш = 75/30 = 2,5.

Первое официальное деление на рассматриваемой шкале – 5. Умножив это значение на коэффициент шкалы, получим U _{ном min} = 5 *2,5 =12,5 мВ.

Следовательно, граничные значения диапазона измеряемых мультиметром напряжений постоянного тока U _min = 12,5 мВ, U _max = 600 В.

2. Диапазон измерения напряжения переменного тока находим по шкале, изображенной на рис. 4.2., б:

U _{ном min} = 1, 5 В; U _{ном max} = 600 В;

K_ш = 1, 5/30 = 0, 05; U _min = 5 *0, 05 = 0, 25 В.

 

Следовательно, граничные значения диапазона измеряемых мультиметром напряжений переменного тока U _min = 0, 25 В, U _max = 600 В.

3. Диапазон измерения постоянного тока находим по шкале, изображенной на рис. 4.2, в:

 

I_{ном min} = 60 мкА; I_{ном max} = 1 500 мА;

 

K_ш = 60/30 = 2; I _min = 5* 2 = 10 мкА.

Рис. 4.2. Изображение (а…г) шкал мультиметра к примеру 4.2.2.

 

Следовательно,

I_{ном min} = 10 мкА; I_{ном max} = 1 500 мА.

 

4. Диапазон измерения переменного тока находим по шкале, изображенной на рис. 4.2, г:

 

I_{ном min} = 0, 6 мкА; I_{ном max} = 1 500 мА;

 

K_ш = 0, 06/30 = 0, 02; I_{ном max} = 5 * 0, 02 = 0, 1мА.

 

Следовательно, I_min = 0, 1 мА; I _max = 1 500 мкА.

5. Специфика нахождения диапазона измерения сопротивления резисторов заключается в том, что коэффициент шкалы при этом определять не требуется. Для определения R_min на шкале минимального предела измерения сопротивления <<W>> (см. рис. 4.1) найдем первое оцифрованное деление – 10. Для нахождения R_max максимальную цифру 500 на шкале <<kW>> умножим на максимальную цифру множителя по килоомам – 10, т.е. R_max = 5000 кОм = 5 МОм.

Следовательно, R_min = 10 Ом,

R_max = 5 МОм.

Пример 4.2.3. Требуется определить цену деления и чувствительность по напряжению постоянного тока в пределе 1, 5 В (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Фрагмент шкалы мультиметра к примеру 4.2.3

Решение. Коэффициент шкалы K_ш = ---- = 0, 05, тогда

30

(30-25) B

C_{1, 5 B} = ------------- ● 0, 05 = 0, 05 B/ дел.

5 дел

1 дел.

S_{1, 5 B} = -------- = 20 дел. / B.

0, 05 B

 

Пример 4.2.4. Требуется определить погрешность измерения мультиметром Ц4353 напряжения постоянного тока, равного 20 В.

Решение. Погрешность измерения вычислим по формуле (2.5).

На изображении лицевой панели мультиметра Ц4353 (см. рис. 4.1) находим его класс точности: g_пр = 1,5 %. Выбираем предел измерения напряжения U_ном = 30 В.

Тогда g_д = 1,5 % ∙30 В/20 В =2,25%.

 

Пример 4.2.5. Требуется определить измеряемый параметр прибором при следующих известных данных:

Положение переключателя пределов 150 V

Нажатая кнопка <<~>>

Положение стрелки 22

 

 

Рис.4.4. Фрагмент шкалы мультиметра Ц4353 к примеру 4.2.5

 

Решение. Используя изображение фрагмента шкалы мультиметра, приведенного на рис. 4.4, рассчитываем коэффициент шкалы:

 

K_ш = 150/30 = 5.

 

Результат измерения получим, умножив показание стрелки прибора на коэффициент шкалы:

U=22 B * 5= 110 B.