Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Студенческий документ № 086138 из ЭЭИ

Контрольное задание выдается в виде трёх задач, данные для решения заданы в виде описания какого либо измерительного прибора(по выбору обучаемого) для задачи №1. Выбор номера варианта задач №2 и №3 соответствует двум последним цифрам зачётной книжки, если этот номер, больше 30, то необходимо отнять от данного номера 30, или число кратное тридцати, чтобы получить номер варианта. Например: две последние цифры зачетной книжки - 76, тогда 76-2х30 = 16, следовательно -вариант 16.

Задачи №2 - представлены в виде списка.

Задачи №3 представляют собой расчет параметров мостовых схем. Выбор расчетной схемы и параметры элементов этой схемы приведены в таблице 1.

Примеры расчетов, рисунки схем и необходимые соотношения между параметрами схем приводятся после таблицы 1. Необходимо расчетным путем определить неизвестные параметры схемы в таблице 1 помеченные буквой Х: (Rx-сопротивление , Lx -индуктивность катушки, Cx -емкость конденсатора, Q- добротность катушки индуктивности, tg?-тангенс угла потерь конденсатора.)

Задача №1

Для любого показывающего электроизмерительного прибора: амперметра, вольтметра, ваттметра и т.д. (который имеется на производстве, где Вы работаете) расшифруйте все обозначения, указанные на лицевой стороне прибора около шкалы; объясните характер шкалы; рассчитайте постоянную и чувствительность этого прибора; определите наибольшую возможную абсолютную погрешность ?Анаиб данного прибора.

Задача №2

Вариант 1

Амперметр типа Э514 рассчитан на Iн=2А, его шкала имеет ?н=100 дел. Класс точности прибора ?д=±0,5 %. Определить постоянную C1 и чувствительность прибора S1, а также наибольшую абсолютную погрешность ?Iнаиб.

Вычислить наибольшую возможную относительную погрешность измерения ?нв, если стрелка прибора отклонилась на ?=60 дел. Какую при этом мощность будет потреблять прибор, если его внутреннее сопротивление R=0,12 Ом? Назовите систему данного прибора.

Вариант 2

Вольтметр типа Э378, рассчитанный на Uн=250 В, показал напряжение в цепи U=200 В. Показание образцового прибора, включенного параллельно, составило Uо=203,5 В.

Определить абсолютную ?U, относительную ? и приведенную ?п погрешности вольтметра, а также его поправку ?U.

Вариант 3

Определить класс точности ?п амперметра типа Д526 с номинальным числом делений ?н=100 и постоянной (ценой деления) С1=0,01 А/дел, если при поверке этого амперметра наибольшая абсолютная погрешность составила ?Iнаиб=0,005 А.

Вариант 4

Ваттметр типа Д5004, рассчитанный по напряжению на ток Iн=5 А, имеет шкалу с числом делений ?н=150. Класс точности его ?д=±0,5 %. Определить постоянную (цену деления) Ср ваттметра, а также его наибольшую абсолютную погрешность ?Pнаиб.

Вычислить мощность Р, измеренную ваттметром, если его стрелка отклонилась на ?=80 дел. Назовите систему данного прибора.

Вариант 5

Определить наибольшую возможность относительную погрешность ?н.в. при измерении тока в двух случаях:

а) измерение производилось амперметром с Iн=15 А класса точности ?д=±2,5 %; прибор показал I=10 А;

б) измерение производилось амперметром с Iн=50 А класса точности ?д=±1,0 %; прибор показал I=10 A.

Сделать вывод, какое измерение более точное и почему.

Вычислить наибольшую абсолютную погрешность ?I наиб каждого амперметра.

Вариант 6

Сопротивление r было измерено косвенным методом при помощи амперметра и вольтметра. Для изготовления были использованы приборы: амперметр с Iн=10 А класса точности ?д=±1,0 % и вольтметр с Uн=150 В класса точности ?д=±1,5 %. Приборы показали: амперметр I=8 А, вольтметр U=120В.

Определить наибольшую возможную относительную ?гн.в. и абсолютную ?r погрешности измерения сопротивления.

Указать, в каких пределах находится действительное значение измеряемого сопротивления.

Составить схему соединений.

Вариант 7

Измерительный механизм (ИМ) магнитоэлектрической системы рассчитан на ток Iн=7,5 мА и напряжение Uн=75 мВ и имеет шкалу на ?н=75 делений.

Составить схему включения измерительного механизма с шунтом. Определить постоянную ИМ по току С1, величину сопротивления шунта rш и постоянную амперметра , если этим прибором нужно измерять ток Iн=30 А.

Вычислить мощность PA, потребляемую амперметром при номинальном значении тока Iн.

Вариант 8

Измерительный механизм (ИМ) магнитоэлектрической системы сопротивлением rн=5 Ом имеет шкалу на ?н=50 делений. Постоянная (цена деления) прибора С1=0,3 мА/дел.

Определить предельную величину измеряемого тока Iн при подключении к ИМ шунта сопротивлением rш=0,0505 Ом, а также постоянную прибора с шунтов.

Вариант 9

Измерительный механизм (ИМ) магнитометрической системы рассчитан на ток Iн=5 мА. И напряжение Uн=100 мВ и имеет шкалу на ?н=50 делений.

Составить схему включения измерительного механизма с добавочным резистором. Определить постоянную ИМ по напряжению СU, величину сопротивления добавочного резистора rд и постоянную вольтметра , если этим прибором нужно измерять напряжение Uн=250 В. Вычислить мощность Pv, потребляемую вольтметром при номинальном значении напряжения Uн.

Вариант 10

Определить сопротивление rн измерительного механизма (ИМ) и величины сопротивлений добавочных резисторов rд2 и rд3, а также сопротивление r2 и r3 для магнитоэлектрического вольтметра с пределами измерений Uн1=9 В; Uн2=30 В; Uн3=150 В (рис.70), если при включении на Uн1 сопротивление добавочного резистора rд1=1190 Ом. ИМ рассчитан на ток Iн=7,5 мА.

Вариант 11

Вольтметр, включенный через измерительный трансформатор напряжением (ИТН) с кUн=, показывает U2=80 В; амперметр, включенный через измерительный трансформатор тока (ИТТ) с к Iн=, показывает I2=4 А.

Составить схему включения приборов через ИТН и ИТТ. Определить измеряемые напряжения U1 и ток I1.

Вариант 12

В сеть однофазного переменного тока через измерительный трансформатор напряжения (ИТН) с кUн= и измерительный трансформатор тока (ИТТ) с кIн= включены приборы: вольтметр, амперметр и ваттметр. Определить ток I1, напряжением U1 в первичной цепи и активную мощность P1, если показания приборов равны: амперметра I2=4 А, вольтметра U2=80 А и ваттметра Р2=300 Вт.

Начертить схему включения приборов в высоковольтную цепь переменного тока с ИТН и ИТТ.

Вариант 13

На распределительном щите установки однофазного переменного тока установлены следующие приборы: вольтметр на Uн=150 В; амперметр на Iн=5 А со шкалой на ?н =100 делений; ваттметр на Uн=150 В, Iн=5А со шкалой на ?н=150 делений. Амперметр и ваттметр включены через измерительный трансформатор тока (ИТТ) с кIн=

Начертить схему установки и определить потребляемую мощность Р1 и cos?, если стрелка ваттметра - на ?2=50 делений шкала, а вольтметр показал напряжение U=120 В.

Вариант 14

Потребитель с активной нагрузкой, подключенный к однофазной сети, имеет следующие номинальные значения напряжения и тока: Uн=10 кВ; Iн=270 А. Амперметр и вольтметр включены через измерительные трансформаторы тока ( кIн=) и напряжения (кUн=).

Определить мощность цепи Р1, а также показания приборов I2 и U2. Составить схему включения приборов в цепь.

Вариант 15

В однофазную цепь переменного тока включен ваттметр типа Д 5004 с номинальными данными: Uн=300 В; Iн=5 А; ?н =150 дел.

На какое число делений шкалы отклонится стрелка ваттметра, если ток в цепи I=3,2 А, напряжение сети U=220 В и cos?=0,8. Составьте схему соединения ваттметра и назовите его систему.

Вариант 16

Определить активную и реактивную мощности трехфазной трехпроводной цепи с равномерной нагрузкой при помощи двух ваттметров, имеющих следующие номинальные данные: Uн=300 В; Iн=5 А; ?н =150 делений. При измерении один ваттметр показал ?н =140 делений, а второй ?2 =110 делений.

Составьте схему включения приборов.

Вариант 17

Определить активную и реактивную мощности трехфазной трехпроводной цепи с равномерной нагрузкой при помощи двух ваттметров, имеющих следующие номинальные данные: Iн=5 А; Uн=150 В; ?н =150 делений. Ваттметры включены через измерительные трансформаторы напряжения (ИТН) с кUн= и измерительные трансформаторы тока (ИТТ) с кIн=. При измерении один ваттметр показал ?1 =120 делений, а второй ?2 =100 делений. Начертить схему включения ваттметров в высоковольтную цепь трехфазного тока с ИТН и ИТТ.

Вариант 18

В трехфазной цепи мощность измеряется по схеме двух ваттметров. Нагрузка фаз равномерная, приемник соединен треугольником. Линейное напряжение Uл=220 В, фазный ток Iф=5 А. Мощность, измеренная ваттметрами, составляет Р=2640 Вт.

Начертить схему включения ваттметров и определить показания каждого ваттметра.

Вариант 19

Для измерения активной мощности трехфазной симметричной цепи использовались два одинаковых ваттметра электродинамической системы со шкалами на ?н =150 делений. Приемник энергии соединен звездой. Мощность цепи P=5 кВт, фазное напряжение Uф=220 В и cos ?=0,8.

Составить схему измерения; подобрать ваттметры по току Iн и напряжению Uн; определить показание каждого ваттметра ?1 и ?2 в делениях шкалы.

Вариант 20

Вычислить относительную погрешность ?w однофазного индуктивного счетчика, если его диск сделал N=100 оборотов за время t=0,5 ч. передаточное число счетчика: 1кВт·ч=2000 оборотов диска. Мощность цепи Р=98 Вт. Начертить схему включения счетчика в сеть переменного однофазного тока.

Вариант 21

Вычислить относительную погрешность ?w однофазного индукционного счетчика, если его диск сделал N=50 оборотов за время t=0,5 ч. Номинальная постоянная счетчика Cн=2880 . Мощность цепи Р=78 Вт. Определить передаточное число счетчика kн. Начертить схему включения счетчика в сеть переменного однофазного тока.

Вариант 22

Для проверки однофазного счетчика активной энергии с передаточным числом 1 кВт·ч=2500 оборотов диска, воспользовались электродинамическим ваттметром со шкалой на ?н =150 делений при Uн=150 В и Iн=5 А.

Отклонение стрелки ваттметра составило ?=92 деления. За время t=3 мин диск счетчика сделал N=57 оборотов. Определить абсолютную ?С и относительную ?w погрешности счетчика.

Вариант 23

Для измерения сопротивления r=200 Ом используются амперметр с сопротивлением rл=0,05 и вольтметр с сопротивлением rv=10 кОм. Начертите две возможные схемы измерения сопротивления методом амперметра и вольтметра; вычислите относительные погрешности ?1 и ?2 измерения сопротивления для каждой схемы.

Укажите, какая из двух схем дает меньшую погрешность измерения.

Вариант 23

Для измерения сопротивления rх косвенным методом использовались два прибора: вольтметр на Uн=75 В и Ivн=5 мА; амперметр на Iн=7,5 А и UнА=140 мВ.

Показания приборов составили: U=60 В; I=5 А.

Определить:

1) приближенную величину сопротивления по показаниям приборов;

2) соотношения и по наибольшему из них принять и вычертить схему включения приборов;

3) точное значение сопротивления rx с учетом схемы включения приборов;

4) абсолютную ?rxи относительную ?х погрешности измерения при приближенном расчете величины сопротивления.

Вариант 24

1. Каковы погрешности однофазного ваттметра, показывающего 60 вт при напряжении 120 В, токе 0,6 А и cos ? = 0,83

Вариант 25

. Вольтметр включен через измерительный трансформатор KU= 3000/100 В. Определить напряжение на стороне высоковольтных шин. если вольтметр показал 95 В, а также погрешность измерения для Uc= 3000В

Вариант 26

Амперметр, включенный через трансформатор тока 150/5 А, показал4 А. Определить ток в первичной цепи, а также погрешность измерения для Iэ=150А

Вариант 27

Амперметр на 10 А, шкала которого имеет 100 делений, включен через трансформатор тока KI= 500/5 А. Показания амперметра 42 деления. Определить ток в первичной цепи трансформатора.

Вариант 28

Трехфазный ваттметр включен через измерительные трансформаторы напряжения KU= 3000/100 В и тока KI= 50/5 А. Определить мощность первичной цепи если ваттметр показал 78 делений из 100. Предел измерений ваттметра 150 вт.

Вариант 29

10. Ваттметр на 150 В, 5А, 150 делений включен через измерительные трансформаторы KU= 3300/100 В и KI= 600/5 А. Вычислить мощность первичной цепи, тока и напряжения: показание ваттметра 72 деления.

Вариант 30

11. Однофазный ваттметр на 150 В, 5 А, 250 делений включен в трехфазную систему с равномерной нагрузкой через измерительные трансформаторы: KU= 3300/100В и KI=40/5 А. Определить мощность трехфазной сети, если ваттметр показал 50 делений.

Методические указания к решению задач

Задачи 1 - 6 посвящены ознакомлению с маркировкой приборов и определению чувствительности и постоянной прибора, а также расчету погрешностей при измерениях различных электрических величин.

Чувствительностью прибора называется количество делений шкалы, соответствующее единице измеряемой величины. Чувствительность определяют по току S1 и по напряжению SU.

; Чем выше чувствительность измерительного прибора, тем меньше значение измеряемой величины можно определить этим прибором.

Постоянной прибора (ценой деления) С называется количество единиц измеряемой величины, соответствующее отклонение стрелки прибора на одно деление шкалы. Постоянная прибора также определяется по току С1 и по напряжению СU:

; . Зная постоянную прибора по току или по напряжению, определяют измеренную величину, перемножая угол отклонения стрелки на постоянную прибора:

I=C1? или U=CU?.

Пример

Миллиамперметр типа Э513 рассчитан на ток Iн=500 мА. Определить чувствительность прибора S1 и номинальное число делений ?н шкалы, если постоянная прибора (цена деления) C1=5 .

Решение.

1) Зная, что , определим номинальное число делений шкалы

делений.

2) Чувствительность прибора

или . 3) Ток, протекающий в цепи

I=C1?=5·55=275 мА.

Прежде чем решать задачи по определению погрешностей при измерениях различных электрических величин, необходимо изучить соответствующий материал. Следует помнить, что результат измерения всегда отличается от действительного значения измеряемой величины, т.е. в процессе измерения имеет место погрешность.

Различают следующие виды погрешностей:

1. Абсолютная погрешность - ?А (разность между показанием прибора Аизм и действительным значением измеряемой величины Ао), т.е. ?А=Аизм-Ао, где Ао - показание образцового прибора.

Абсолютная погрешность имеет размерность измеряемой величины (А, В, Ом и т.д.).

2. Относительная погрешность измерения ?А (отношение абсолютной погрешности ?А к действительному значению измеряемой величины Ао, выраженное в процентах), т.е.

. Ввиду того, что действительное значение измеряемой величины Ао обычно неизвестно, однако примерно равно измеренному погрешность можно определить по следующей формуле

. Относительная погрешность ?А характеризует точность прибора в данной точке его шкалы.

3. Основная наибольшая допустимая приведенная погрешность характеризует точность в любой точке шкалы и равна

, т.е. отношению наибольшей абсолютной погрешности к номинальной величине прибора, (к верхнему пределу прибора).

По допустимому значению приведенной погрешности все приборы делятся согласно ГОСТ на 8 классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4. Цифра класса точности указывается на приборе.

По классу точности прибора и его верхнему пределу измерения можно подсчитать наибольшую абсолютную погрешность

,

Например. Номинальная мощность ваттметра Рн=750 Вт, класс точности ?д=0,5. Наибольшая допустимая абсолютная погрешность ваттметра составит

ВТ. Если в выражении для относительной погрешности ?А подставить значение наибольшей абсолютной погрешности , то получим наибольшую возможную относительную погрешность измерения в процентах:

Вт. Следовательно, наибольшая возможная относительная погрешность при изменении величины зависит от класса точности прибора и от отношения его верхнего предела к измеряемой величине.

Чем ближе измеряемая величина к верхнему пределу прибора, тем точнее результат измерения прибором одного и того же класса точности.

Формула является основной формулой для расчета погрешности измерения и ее необходимо твердо знать.

Чтобы исключить погрешности при измерении, вводят поправки, т.е. величины, которые должны быть алгебраически прибавлены к показанию измерительного прибора, чтобы получить действительное значение измерительной величины:

, где - поправка.

Поправка равна абсолютной погрешности, взятой с обратным знаком

. Приборы часто снабжаются кривой поправок.

Пример

При измерении напряжении вольтметр магнитоэлектрической системы показал Uизм=129,4 В, а образцовый вольтметр показал Uо =130 В. Определить абсолютную и относительную погрешности вольтметра и поправку.

Решение.

Абсолютная погрешность

Поправка

Относительная погрешность

.

Пример.

Вольтметр типа Э515 рассчитан на Uн=300 В, его шкала имеет ?н=150 дел. Класс точности прибора . Определить постоянную СU и чувствительность прибора SU, а также наибольшую абсолютную погрешность ?Uнаиб. Вычислить наибольшую возможную относительную погрешность измерения , если стрелка прибора отклонилась на . Какую при этом мощность будет потреблять прибор, если его внутреннее сопротивление R = 40 кОм?

Решение.

1) Постоянная и чувствительность прибора

В/дел; . 2) Абсолютная погрешность (наибольшая возможная)

3) Измеренное напряжение (показание прибора)

. 4) Относительная погрешность (наибольшая возможная)

. 5) Мощность, потребляемая вольтметром

Вт. В задаче 5 измерение производится прямым методом и погрешность определяется по классу точности.

В задаче 6 измерение производится косвенным методом. Задачи 7 - 8 посвящены вопросам расширения пределов измерения приборов магнитоэлектрической системы по току и расчету сопротивлений шунтов.

При непосредственном включении измерительного механизма (ИМ) магнитоэлектрической системы в цепь (без специальной измерительной схемы) им можно измерить наибольшие величины тока порядка 5 - 30 мА. Это объясняется высокой чувствительностью ИМ. Если измеряемый ток больше, чем номинальный ток ИМ, то необходимо расширить пределы его измерения. Для расширения пределов измерения ИМ магнитометрической системы применяют шунты. Шунт представляет собой четырехзажимный резистор, величина сопротивления которого значительно меньше сопротивления рамки ИМ. Его включают последовательно в измеряемую цепь с помощью токовых зажимов Т1 и Т2 ИМ присоединяют к шунту параллельно посредством потенциальных зажимов П1 и П2 (рис. 1.) Измеряемый ток Iи разветвляется: большая его часть Iш проходит по шунту, меньшая часть Iи ответвляется в ИМ.

Рис. 1

Разберем пример подсчета сопротивления шунта.

Пример.

Измерительным механизмом магнитометрической системы, рассчитанным на Iи=7,5 мА, необходимо измерить ток Iи=1,5 мА. Сопротивление ИМ rи=10 Ом.

Вычислить сопротивление шунта, а также мощность, потребляемую амперметром при номинальном значении тока Iн.

Решение.

Величина шунтирующего множителя

Сопротивление шунта

. Мощность, потребляемая амперметром

Вт.

В задачах 9 - 10 рассматриваются вопросы расширения пределов измерения приборов магнитометрической системы по напряжению и расчет сопротивлений добавочных резисторов.

Для измерения напряжений, превышающих напряжение, на которое рассчитан измерительный механизм (ИМ), последовательно с ним включают добавочный резистор (рис.2).

Рис.2

В этом случае часть измеряемого напряжения Uн падает на сопротивление ИМ, остальная большая часть Uд - на добавочном резисторе. Добавочные резисторы применяют для расширения пределов измерения приборов по напряжению в сетях постоянного тока, а также в сетях переменного тока напряжением до 600 В.

Пример.

Определить величину сопротивления добавочного резистора для измерения напряжением Uн = 60 В измерительным механизмом, рассчитанным на напряжение Uн=75 мВ. Внутреннее сопротивление ИМ rи=10 Ом.

Вычислить мощность, потребляемую вольтметром при номинальном значении напряжения Uн.

Решение.

Множитель добавочного резистора

Сопротивление добавочного резистора

Мощность, потребляемая вольтметром

Вт. В многопредельных вольтметрах добавочный резистор состоит из нескольких участков - r1, r2, r3 (рис. 3) В этом случае рассчитывают сначала сопротивление добавочного резистора rд1=r1 первой границы измерения напряжения Uн1. Затем вычисляют rд2 и r1= rд2 - rд1 и т.д.

Рис. 3

Вольтметр имеет три предела измерения: Uн1=3 В, : Uн2=15 В, : Uн3=75 В. Ток измерительного механизма (ИМ) Iи=30 мА. Вычислить сопротивления добавочных резисторов rд1, rд2, rд3, а также сопротивления r2 и r3, если сопротивление ИМ rи=10 Ом.

Решение.

Напряжение, которое рассчитан ИМ

мВ.

Множители добавочных резисторов

; ; ; Сопротивление добавочных резисторов

rд1=r и (m1-1)=10(10-1)=90 Ом;

rд2=r и (m2-1)=10(50-1)=490 Ом;

rд3=r и (m3-1)=10(250-1)=2490 Ом;

Величины сопротивлений r2 и r3.

r2= rд2 - rд1=490-90=400 Ом;

r2= rд2 - rд1=490-90=400 Ом;

r3= rд3 - rд1=2490-490=2000 Ом;

Задачи 11 - 19 посвящены вопросам измерения тока, напряжения и мощности в однофазных и трехфазных цепях переменного тока с измерительными трансформаторами или без них.

Измерительные трансформаторы напряжения (ИТН) и измерительные трансформаторы тока (ИТТ) применяются для расширения пределов измерения приборов в сетях переменного тока, а также для обеспечения безопасности обслуживания высоковольтных установок.

ИТН предназначены для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров, ваттметров, счетчиков, фазометров, частотомеров. На щитах ИТН указывается номинальный коэффициент трансформации в виде отношения номинальных первичного и вторичного напряжения (например, ), номинальная область частот, номинальная мощность в Вольт-Амперах с указанием коэффициента мощности, класс точности и тип. По этим данным и производится выбор ИТН.

ИТТ предназначены для расширения пределов измерения по току амперметров, ваттметров, счетчиков.

На щитках ИТТ также указывается номинальный коэффициент трансформации в виде отношения номинальных токов (например ), номинальная область частот, номинальная нагрузка в Омах, класс точности и тип. На основании этих данных производится выбор ИТТ.

Прежде чем решать эти задачи, следует изучить схемы включения в цепь и номинальные данные измерительных трансформаторов.

Пример

Определить активную и реактивную мощности трехфазной цепи при равномерной нагрузке, если измерение производится при помощи двух ваттметров. Ваттметры на номинальную мощность Рн=1500 Вт и со шкалой делений включены через измерительный трансформатор напряжения и трансформатор тока . Стрелка первого ваттметра отклонилась на делений шкалы, а стрелка второго ваттметра - на делений.

Решение.

Постоянная ваттметров

Вт/дел.

Показание ваттметров

Вт. Вт.

Активная мощность трехфазной цепи

. Реактивная мощность трехфазной цепи

Пример.

Для измерения активной мощности трехфазной симметричной цепи использовались два одинаковых ваттметра электродинамической системы со шкалами на делений.

Приемник энергии соединен треугольником.

Мощность цепи Р=1,5 кВт, фазное напряжение Ua=220 В и cos?=0,8.

Составить схему измерения, подобрать ваттметры по току Iн и напряжению Uн; определить показания каждого ваттметра ?1 и ?1 в делениях шкалы.

Решение.

При симметричной системе напряжений и одинаковой нагрузке фаз показания двух ваттметров, включенных в трехфазную цепь (рис. 8 - 23, с. 248 учебника Попова) будут равны:

Р1=UлIлcos(30? - ?);

Р2=UлIлcos(30? + ?).

Из формулы мощности трехфазной цепи

определим фазный ток

Линейный ток при соединении приемника энергии треугольником

Линейное напряжение Uл=Uф=220 В.

Выбираем ваттметры.

Последовательная обмотка ваттметра рассчитывается обычно на номинальные токи Iн=1; 2; 2,5; 5 или 10 А: параллельная обмотка выполняется на номинальные напряжения Uн=30, 75, 150, 300, 450 или 600 В.

В данном случае выбираем ваттметры с Uн=300 В и Iн=5А.

Показатели ваттметров в ваттах

Вт;

Вт, где (для

Проверка Р=Р1+Р2=1500 Вт=1074+426=1500 Вт.

Постоянная (цена деления) ваттметров

Вт/дел.

Показания ваттметров в делениях шкалы

дел; дел.

В задачах 20 - 22 предусматривается расчет погрешностей однофазного индукционного счетчика.

Для измерения электрической энергии в цепях переменного тока служит индукционный счетчик. На рис. 4 приведена схема включения однофазного счетчика в сеть Скорость вращения диска счетчика пропорциональна мощности цепи, в которую включен счетчик, и зависит от передаточного числа счетного механизма. Передаточным числом счетчика kн называют количество оборотов диска, соответствующее единице учтенной счетным механизмом энергии. Оно выражается количеством оборотов диска, приходящихся на 1 кВт·ч энергии. Размерность его равна об/кВт·ч. Передаточное число kн указывается на щитке счетчика.

Рис. 4

По передаточному числу счетчика легко определяется его номинальная постоянная Сн. Номинальная постоянная счетчика является величиной, обратной передаточному числу счетчика, и показывает, сколько энергии, учтенной счетным механизмом, приходится на один оборот диска. Постоянная счетчика выражается в ватт-секундах на один оборот. Например, на щитке счетчика указано "1 кВт·ч=2500 оборотов диска".

Номинальная постоянная счетчика равна

Энергия, зарегистрированная счетчиком, будет равна

. где N - число оборотов диска счетчика.

Пример.

На щитке однофазного индукционного счетчика типа СО-5 написано: Uн=220 В; Iн=5 А; 1 кВт·ч=1250 оборотов диска.

Определить номинальную счетчика Сн действительную постоянную счетчика Сд и относительную погрешность ?W, если при поверке счетчика на номинальном напряжении Uн=220 В, при токе Iн=5 А cos? - 1 диск счетчика сделал N=22 оборота за время t=59с.

Решение.

На счетчике указано его передаточное число

"1 кВт·ч=1250 оборотов диска".

По этим данным определяем номинальную постоянную счетчика (то есть энергию, регистрируемую счетчиком за один оборот его диска).

, где Р=1 кВт=1000 Вт; t=1 ч=3600 с.

Мощность потребителя

Рпотр=U·I=220·Вт.

Действительная постоянная счетчика

.

Абсолютная погрешность

?С=Сн-Сд=2880-2950=-70 .

Относительная погрешность

. В задачах 23 - 24 рассматривается косвенный метод измерения сопротивлений с помощью амперметра и вольтметра и вольтметра. В этом случае применяются две схемы (рис. 5 и рис. 6)

Рис. 5 Рис.6

Если определить сопротивление по закону Ома

, то для обеих схем величина сопротивления не будет точной.

В первой схеме рис. 5 вольтметр измеряет сумму падений напряжений на амперметре UA и на сопротивлении Ux , то есть

U= UA+ Ux.

В этом случае измеряемое сопротивление определяется так:

. Действительная величина измеряемого сопротивления , полученного без учета падения напряжения на амперметре, на величину сопротивления амперметра . Если измеряемое сопротивление значительно больше , то погрешность при определении становится малой. Таким образом, схемой рис.4 следует пользоваться в тех случаях, когда >100.

При этих условиях сопротивление можно определить как .

Во второй схеме (рис. 6) амперметр измеряет сумму токов Ix+Iv, проходящих через сопротивление и вольтметр, то есть

I=Ix+Iv.

В этом случае измеряемое сопротивление определяется как

, где . Следовательно, схема рис. 6 применяется в тех случаях, когда >100. При этих условиях сопротивление можно определить по формуле

. Пример.

В схеме для измерения сопротивления применяются амперметр и вольтметр, имеющие следующие внутренние сопротивления:

Ом; Ом.

Амперметр показал I=2 A, вольтметр U=9 В.

Выбрать схему измерения. Определить точное значение измеряемого сопротивления . Вычислить абсолютную и относительную ? погрешности измерения при приближенном расчете величины сопротивления.

Решение.

Приближенное значение измеряемого сопротивления

Ом. Для выбора схемы измерения определим соотношения

; Принимаем схему измерения, изображенную на рис. 6, т.к.

> и >100. Определим точное значение измеряемого сопротивления

, где ;

Ом. Абсолютная погрешность измерения, которая получалась бы при приближенном расчете сопротивления

Ом. Относительная погрешность измерения, которая получилась бы при приближенном расчете сопротивления

. Таблица 1

№ вар. № рис. Rх R0 R1 R2 R3 R4 C0 Cх Lх Q tg? ? Ом кОм кОм кОм кОм кОм мкФ мкФ мГн рад/c 00 7 Х 0,002 1,2 6,3 9,1 12 01 8 Х 1,6 4 5,1 2,5 Х Х 628 02 9 Х 2,9 7,2 10 4,5 Х Х 3140 03 9 Х 3 9 12 7,5 Х Х 6280 04 8 Х 2,4 6 15 5 Х Х 6280 05 7 Х 0,001 1,5 10 14 22 06 7 Х 0,003 2 9 18 25 07 9 Х 5 9 24 12 Х Х 628 08 8 Х 3,3 15 27 15 Х Х 314 09 8 Х 4,8 13 23 9 Х Х 6280 10 7 Х 0,002 1,8 30 24 20,5 11 9 Х 5,6 29 36 18 Х Х 628 12 8 Х 6,2 16 29 4,7 Х Х 314 13 7 Х 0,003 4 39 50 33 14 8 Х 7,2 22 56 6,3 Х Х 6280 15 9 Х 5,1 20 43 3,3 Х Х 6280 16 9 Х 4,3 17 63 8,1 Х Х 3140 17 8 Х 8,1 23 56 7,2 Х Х 3140 18 7 Х 0,001 2,2 33 45 21 19 8 Х 9,1 32 26 12 Х Х 6280 20 9 Х 7,5 47 54 10 Х Х 314 21 7 Х 0,002 3,6 57 75 68 22 9 Х 1,2 19 45 2,2 Х Х 3140 23 8 Х 3,6 27 39 3,9 Х Х 6280 24 9 Х 4,7 20 36 7,8 Х Х 628 25 7 Х 0,001 6 42 47 81 26 8 Х 5,1 33 66 4,3 Х Х 3140 27 8 Х 9,1 44 49 3 Х Х 314 28 9 Х 2,7 28 56 10 Х Х 6280 29 9 Х 5,9 19 78 12 Х Х 314 30 8 Х 4,6 39 63 15 Х Х 3140

Рис.7

Рис.8

Рис.9

Для Рис. 7 сопротивление моста R X определяется выражением:

Rx=; сопротивление проводов r принять равным для всех вариантов r=0,05Ом, так как не выполняется условие: R1/R2=R4/R3 (см. лекцию 4 ).

Для Рис.8 условие равновесия моста определяется выражением:

R1? R2 = (Rx+ j?Lx); откуда Lx= C0R1R2; RХ=R1R2/ R0

Добротность катушки Q определяется по формуле: Q=?C0R0

Для Рис. 9 условие равновесия моста определяется выражением:

(Rx - j/?Cx)R1= (R0 - j/?C0)R2; откуда Rx R1=R0 R2 и R1/Cx=R2/C0;

Следовательно Cх= C0R2/R1 и Rх=R0R2/R1

Тангенс угла потерь определяется по формуле: tg?=?C0 R0;

Показать полностью… https://vk.com/doc31891102_444066740
604 Кб, 10 апреля 2017 в 15:25 - Россия, Москва, ЭЭИ, 2017 г., doc
Рекомендуемые документы в приложении