, | (5.12)

У блоці автоматики, який складається із генератора тактових імпульсів (ГТІ), сигнального Кс і нульового Ко компараторів, напруга Ux порівнюється з еталонною Uе, створеною генератором розгорткової напруги (ГРН), яке неперервно вимірюється або по лінійному, або по експоненціальному закону, в залежності від конструкції мультиметра. Порівняння здійснюється з допомогою блока компараторів. Кожний компаратор має два входи. На перші входи обох компараторів подається еталонна розгорткова напруга. На другий вхід сигнального компаратора поступає вимірювана напруга. В момент рівності Uе=Ux сигнальний компаратор видає короткий імпульс, який відкриває вхід селектора блока індикації. В момент, коли Uе=0, нульовий компаратор видає імпульс, який закриває вхід селектора. Інтервал часу між моментами спрацьовування компараторів пропорційний вимірювальній напрузі Uх. =k*Ux*T0, де k - коефіцієнт пропорційності, Т - період проходження тактових імпульсів, які виробляються ГТІ. У мультиметра В7-20 Т0=20mS , а у В7-І6А можуть встановлюватись три значення: 1mS, 20mS або 100mS. Інтервал часу вимірюється блоком індикації. Це здійснюється шляхом підрахунку кількості опорних імпульсів, які виробляються кварцовим генератором опорної частоти (ГОЧ), встигаючих пройти через селектор за час .

Умовні позначення: ГРН - генератор розгорткової напруги,

ГТІ - генератор тактових імпульсів,

ГОЧ - генератор опорної частоти,

Кс - компаратор сигнальний,

Ко - компаратор нульовий.

Рисунок 5.2 – Функціональна схема мультиметра часо-імпульсної системи

Індикаторний лічильник підраховує число імпульсів опорної частоти (пачки імпульсів),які надійшли на нього у двійково-десятковому коді (8-4-2-1), потім з допомогою дешифратора перетворює їх в десятковий код і видає інформацію на індикаторні лампи цифрового табло. Мультиметри в порівнянні з магнітоелектричні омметрами мають ряд переваг: вони забезпечують високу швидкодію і точність вимірювання, при цьому усуваються суб’єктивні помилки спостерігача. Похибки вимірювання опору мультиметрами визначаються нестабільністю опорного джерела струму, чуттєвістю компараторів, нелінійністю еталонної напруги Uет розгортки і рівнем квантування відношення /to

, | (5.13)

Повна абсолютна похибка складається із інструментальної похибки і і похибки квантування q. В свою чергу інструментальна похибка складається із систематичної с і випадкової

=q++c, | (5.14)

Похибка квантування q залежить від рівня ступеня квантування q, яка звичайно дорівнює одиниці молодшого розряду цифрового відлікового пристрою. Загальна відносна похибка мультиметрів буває порядку 0,1%, в той час, як у аналогових омметрів вона становить приблизно 4%.

5.3.3. Повірка омметрів

При повірці магнітоелектричних омметрів виконуються наступні операції: зовнішній огляд, опробування, визначення зрівноваженості рухомої частини, визначення основної похибки і варіації показів.

Визначення основної похибки і варіації показів проводять шляхом вимірювання омметром, який повіряється, відомого опору, вітвореного взірцевою мірою. Як робочі еталони використовують магазини опорів з класом точності не нижче 0,5, які забезпечують можливість вимірювання R0 ступенями які не перевищують 0,1 значення межі допустимої основної похибки приладу що повіряється. Для визначення похибки до омметра що повіряється підключається взірцевий магазин опорів і, змінюючи опір магазина, встановлюють стрілку омметра на оцифровані поділки шкали. Відлік дійсного значення опору R0 проводять з магазину опорів. Значення абсолютної похибки розраховують за формулою

, | (5.15)

де Rx - покази омметра.

Визначення похибки на кожній оцифрованій відмітці шкали проводять два рази: один раз, підводячи стрілку омметра до повірочної відмітки шкали зліва (в), а другий раз - справа (н). Варіацію обчислюють по формулі В=|в-н|. Межа допустимої похибки (в омах) розраховують по формулі

, | (5.16)

де Кп - клас точності омметра, який повіряється Rк - верхня межа піддіапазона вимірювання.

Повірка цифрових омметрів (ГОСТ 9.366-79) включає наступні операції: зовнішній огляд, опробування, провірка метрологічних параметрів. При опробуванні слід переконатись, що омметр працює на всіх піддіапазонах і в режимі "Калібровка" його покази відповідають калібровочному числу. Провіряється також встановлення нуля.

Одночасно провіряють справність індикаторних ламп на цифровому таблі. Основну похибку визначають методом прямого вимірювання взвірцевих опорів класу не нижче 0,01. Магазин взірцевих опорів повинен дозволяти регулювати опір ступенями, не превищуючими 0,1 одиниці молодшого розряду омметра. Абсолютну похибку обчислюють за формулою =Rx-R0 . Приведену похибку – по формулі

, | (5.17)

де Rк - верхня межа піддіапазона вимірювання омметра, R0 - взірцевий опір. Похибка приладу що повіряється не повинна перевищувати допустимих значень. Межа допустимих основних похибок для мультиметра В7-20

, | (5.18)

для мультиметра В7-І6А

, | (5.19)

5.4 Порядок виконання роботи

Під час лабораторного заняття студенти повинні провести повірку омметра М128, мультиметрів В7 – 16А та В7 – 20. Результати повірки оформити протоколами.

5.4.1 Повірка дворамочного омметра типу М218

Ввімкнути прилад в мережу змінного струму 220В, 50Гц. Перемикач межі встановити в положення “1 – 10”. Підключити до червоних затискачів зразковий магазин опорів і виставити на ньому значення 0.9. Ввімкнути вимірюючий тумблер. При цьому засвічується сигнальна лампочка приладу. Змінюючи опір магазину, підвести стрілку приладу до першої оцифрованої відмітки шкали із сторони менших значень і провести відлік показів магазину опорів. Вимкнути тумблер та записати результати вимірювань в протокол №1. Вирахувати абсолютну похибку. Таким же чином визначити похибки на кожній оцифрованій відмітці шкали, плавно підводячи стрілку омметра спочатку із сторони менших а потім із сторони більших значень. Вирахувати похибку та варіацію. Результати повірки записати в протокол. Таким же чином провести повірку на всіх інших піддіапазонах вказаних викладачем.Побудувати графік залежності приведеної похибки в точках повірки.

Протокол №1

повірки омметра типу М218, №________, рік виготовлення ________

клас ________

Умови повірки: температура ______, положення у просторі ________________

Повірка