Измерение напряжений, токов и сопротивлений

Задача № 1

Выбор измерительных приборов и определение погрешности измерений

 

Косвенным методом производится измерение сопротивления (рис.1 и 2). Значения напряжений и токов в схеме при температуре 20°С приведены в табл.1. Измерение напряжений и токов может быть произведено любым из приборов, технические характеристики которых приведены в табл. 2.

Выбрать приборы и схему, которые обеспечивают минимальную погрешность измерений. Для выбранных приборов определить наибольшую относительную и абсолютную погрешность результата измерителя сопротивления.

Определить дополнительную погрешность, если измерения будут производиться при температуре, указанной в табл. 1.

Таблица 1

Показания приборов	Вариант Зариант
V, B	0,01	1,1	5,6
I, А	0,0001	0,005	0,015		0,001	1,25	2,5	1,2	1,8	0,025
Температура t°C

 

Рис. 1	Рис. 2

Таблица 2

Тип при­бора	Диапазон из­мерения	Пределы изме­рений	Класс прибора	Входное сопротив­ление
С,%	d.%
ВК-20 (цифро- вой)	0,001 мВ-200 В	0,001 мВ-0,002 В			0,1 МОм
	0,02 В			1 МОм
	0,2 В	0,2	0,05	10 МОм
	2 В			100 МОм
	20 В			10 МОм
	200 В			10МОм
ВК-20	0,1 нА -2А	0,1нА-0,2мкА			10 кОм
(цифро-		0,001 - 2 мкА			1 кОм
вой)		0,01 -20мкА			100 кОм
		0,1-200мкА	0,2	0,05	10 Ом
		0,001-2 мА			2 Ом
		0,01 -20 мА			0,5 Ом
		0,1-200 мА			0,2 0м
		1 мА-2А			0,1 Ом
ВК7-13	1 мВ – 1000 В	0,001 В- 0,01 В			1,5 МОм
(стрелоч-					на пре-
ный)		0,03-0,1-0,3			делах
		1-3-10		2,5	10 мВ -10В
		30-100-300-			13,5 МОм
		1000 В			на пре-
					делах
					30-1000 В

Окончание таблицы 2

	0,1мкА-15А	1-10-100 мкА
	при U вх=300мВ	1-10-100 мА		2,5
		1-5-15А
В 383	10 В- 1000 В	99,99МВ	0,2	0,2 0,02 0,02 }
(цифро		999,9мВ	0,03	2000 МОм
вой)		9,999В	0,05	10 МОм
		99,99В
		999,9В
В 383	0,01мкА-1А	99,99мкА			1000 Ом
(цифро-		999,9мкА			100 Ом
вой)		9,999мА	0,2	0,2	10 Ом
		99,99мА			2 Ом
		999,9мА			0,5 Ом

Задача № 2

Измерение напряжений, токов и сопротивлений

1. Используя шунты и дополнительные сопротивления, составить и рас­считать схему комбинированного прибора для измерения постоянного напряжения, тока и сопротивлений. Основные технические характеристики прибора, измерительного механизма, основная погрешность дополнительных сопротивлений и нестабильность источника питания для измерения сопротивлений приведены в табл.3. Для полного диапазона измеряемых напряжений постро­ить график абсолютной и относительной погрешности измерений.

2. В цепь (рис. 3) включены амперметры магнитоэлектрической системы A₁ и электродинамической системы А₂, а в цепь риc. 4 - амперметры детекторной (выпрямительной) системы А₃ и электродинамической системы А_4. На какое число делений шкалы отклоняются стрелки приборов A₁, A₂, А₃ и А₄ , если в цели рис.3 проходит ток , а в цепи рис.4- ток ?

Основные технические характеристики приборов А₁ А₂, А₃ и А₄, а также значения J₀, J_1m, J_2m, J_3m, φ приведены в табл.4.

 

Рис. 3	Рис. 4

Таблица 3

Технические характеристики	Варианты
Пределы U, В	0,1	0,1		0,3				0,1
0,3
1,0	7,5
Пределы J, мА		0,1
Пределы R, кОм	0,1		0,5		0,1		0,1	0,2
1,0
Сопротивление рамки, кОм		0,9	0,8	0,9	1,5	0,6	0,6	1,06	0,5	0,4
Ток полного от­клонения стрелки, мкА αmax=50 дел
Класс точности измерительного механизма	0,1		0,5	1,5	1,0	0,5	0,5	0,2		2,5

Окончание таблицы3

Класс точности дополнительных сопротивлений, %	0,5	0,1	0,05	0,5	0,2	0,1	0,1	0,05	0,2	0,5
Нестабильность источника напря­жения, %

Таблица 4

Данные	Ед. из-мерения	Варианты
А1,А2, J ном	А						2,5
α max	дел.
А3,А4, J ном	А					2,5			2,5		2,5
α max	дел.
J 0	А	4,5	6,5	0,8	1,8	0,8	1,9	3,2	0,55	1,2	0,4
J 1 m	А	1,8	2,3	0,1	1,2		0,5	1,6	0,38	0,6	0,45
J 2 m	А		2,8	2,1				1,8	1,7	2,5	1,1
J 3 m	А		1,5	1,9	1,6	0,4	3,8	0,9	1,4		1,2
	рад

 

Задача №. 3