 |
Начертите различные схемы измерения переходных сопротивлений стыков. Опишите порядок работы при измерении этими методами. У
|
|
|
|
Задача 2
Для измерения напряжения в цепи постоянного тока использовались два вольтметра: первый – типа М1214 с пределом измерения (номинальным напряжением) Uн1=50 В и классом точности νд1=1%; второй – типа С70 с пределом измерения Uн2=10 В и классом точности νд2=1,5%.
Определите: наибольшую абсолютную погрешность первого вольтметра ∆U1наиб; наибольшую абсолютную погрешность второго вольтметра ∆U2наиб; наибольшую возможную относительную погрешность νнв1 при измерении первым вольтметром U1=9,5 В; наибольшую возможную относительную погрешность νнв2 при измерении вторым вольтметром U2=9,5 В; укажите прибор, который выполнит измерение с большей точностью; поясните, на основании чего сделан вывод.
Абсолютнаяпогрешность определяется разностью между показанием прибора Uпр и истинным значением измеряемого напряжения U иcт: = U пр -U ист
Так, для первого вольтметра, работающего в диапазоне измерений 0 — 50 В, класс точности νд2 =1,5% определяет, что наибольшаяабсолютная погрешность при положении стрелки в любом месте шкалы не превышает 0,5 В.
Для второго вольтметра, работающего в диапазоне измерений 0 — 10 В, класс точности νд1=1% определяет, что наибольшая абсолютная погрешность при положении стрелки в любом месте шкалы не превышает 0,15 В.
Относительная погрешность определяется отношением абсолютной погрешностик истинному значению измеряемого напряжения U исти выражается в процентах
Наибольшая возможная относительная погрешность νнв1 при измерении первым вольтметром U1=9,5 В равна
Наибольшая возможная относительная погрешность νнв1 при измерении вторым вольтметром U1=9,5 В равна
Задача 13
|
|
|
А. Измерительный механизм магнитоэлектрической системы имеет сопротивление рамки Rи=2,5 Ом; постоянная прибора (цена деления) СI=0,5 мА/дел; число делений шкалы αн=100. Используя данный измерительный механизм, необходимо создать амперметр с пределом измерения (номинальным током) I=20 А. Начертите схему включения измерительного механизма с шунтом в цепь нагрузки.
Определите: номинальный ток измерительного механизма Iн; ток шунта Iш; сопротивление шунта Rш; потери мощности в шунте Рш и в измерительном механизме Ри; постоянную (цену деления) миллиамперметра, включенного совместно с шунтом СI; величину тока I, измеряемого прибором, если стрелка отклонилась на α=60 делений. Опишите конструктивное выполнение шунтов, количество назначение зажимов у шунтов.
Б. Измерительный механизм вольтметра магнитоэлектрической системы рассчитан на номинальный ток Iи=5 мА при напряжении Uи=75 мВ. Предел измерения вольтметра Uп=150 В. Начертите схему включения вольтметра с добавочным резистором для измерения напряжения в цепи нагрузки.
Определите: сопротивление добавочного резистора Rд; падение напряжения на добавочном резисторе Uд; потерю мощности в вольтметре PU.
Схема включения измерительного механизма с шунтом:
Рис. 1- Схема соединения измерительного механизма с шунтом
Номинальный ток измерительного механизма Iнравен
Сопротивление шунта Rш равно
Величина тока в шунте равна
Потери мощности в шунте Ршравны
Потери мощности в измерительном механизме Риравны
Постояннаямиллиамперметра, включенного совместно с шунтом СI, равна
Величина тока I, измеряемого прибором, при отклонении стрелкина α=60 делений, равна
Шунт является простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение. Измерительный шунт представляет собой четырехзажимный резистор. Два входных зажима шунта, к которым подводится ток I, называются токовыми, а два выходных зажима, с которых снимается напряжение U, называются потенциальными.
|
|
|
К потенциальным зажимам шунта обычно присоединяют измерительный механизм измерительного прибора.
Измерительный шунт характеризуется номинальным значением входного тока Iном и номинальным значением выходного напряжения Uном. Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта:
Rш=Uном / Iном
Шунты применяются для расширения пределов измерения измерительных механизмов по току, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую — через измерительный механизм. Шунты имеют небольшое сопротивление и применяются, главным образом, в цепях постоянного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами.
Б. Схема включения измерительного механизма с добавочным сопротивлением:
Если предел измерения напряжения измерительного механизма необходимо расширить в 
раз, то используют добавочное сопротивление.
сопротивление добавочного резистора rдравно
падение напряжения на добавочном резисторе Uд
потеря мощности в вольтметре PU.
Задача 24
Измерение взаимной индуктивности двух катушек выполнено методом последовательного соединения катушек с использованием амперметра и вольтметра. Активное сопротивление R=R1+ R2 двух катушек равно 6 Ом. При согласованном включении катушек показания приборов были Iс=5 А, Uс=120 В. При встречном включении катушек показания приборов были Iв=6 А, Uв=120 В. Начертите обе схемы измерения, укажите системы применяемых приборов. Определите: общую индуктивность двух согласованно включенных катушек Lс; общую индуктивность двух встречно включенных катушек Lв; взаимную индуктивность катушек М. Укажите, какими еще методами можно измерить взаимную индуктивность.
Схема цепи при согласном включении катушек
Схема цепи при встречном включении катушек
Общая индуктивность двух согласованно включенных катушек Lсь равна
Общая индуктивность двух встречно включенных катушек Lвравна
Взаимная индуктивность катушек Мравна
Измерение взаимной индуктивности двух катушек
|
|
|
Измерение взаимной индуктивности двух катушек можно произвести по методу амперметра-вольтметра.
Измерение взаимной индуктивности по методу амперметра-вольтметра
Значение взаимной индуктивности при измерении по методу амперметра-вольтметра
При измерении по второму методу замеряют индуктивности двух последовательно соединенных катушек при согласном L I и встречном L II включении катушек. Взаимоиндуктивность вычисляется по формуле
Измерение индуктивности может быть произведено одним из описанных ранее методов.
Задача 31
Построить изображение сигнала, получаемого на экране осциллографа, если заданы графически: сигнал генератора развёртки Ux, поступающий на вход Х осциллографа, и исследуемый сигнал Uy, поступающий на вход Y осциллографа. Амплитуды и периоды сигналов одинаковые, а начальные фазы исследуемого сигнала и сигнала развертки различны. Они указаны для каждой задачи в таблице.
| № задач | Начальная фаза развёртки | Начальная фаза исследуемого сигнала |
| 90о | 0о |
Под действием напряжений развертки UY и UX луч формирует на экране осциллографа окружность за время, равное периоду T. Положение луча на экране в момент времени t=0 отмечено точкой 0, а момент t1 – точкой 1 и т.д. Если амплитуды сигналов UY и UX не равны, то получается эллиптическая развертка, т.е. на экране будет сформирован эллипс. Например, при UY < UX большая ось эллипса располагается по горизонтали, а малая – по вертикали.
Задача 49
Начертите различные схемы измерения переходных сопротивлений стыков. Опишите порядок работы при измерении этими методами. У
|
|
|
