Методические указания к решению задач

Задача 1. При выборе измерительных приборов следует учитывать, что погрешность измерения сопротивления по схеме 1 зависит не только от основных погрешностей вольтметра и амперметра, но и от входных сопротивлений вольтметра и амперметра (методическая погрешность). Необходимо знать погрешности косвенных измерений, нормирование основных погрешностей стрелочных и цифровых приборов. Следует учитывать, что дополнительная погрешность всех приборов не должна превышать половины от основной погрешности при изменении температуры на 10°С. С учетом всех погрешностей погрешность измерения сопротивления:

Δ R_X = Δ A+ Δ V+ + Δ M+ Δ A'+ Δ V',

где Δ V, Δ A – основная погрешность приборов;
Δ V', Δ A' – дополнительные погрешности приборов;
Δ M – методическая погрешность.

Основная погрешность цифровых приборов в общем виде нормируется формулой:

,

Где , , .

- относительная погрешность чувствительности (мультипликативная погрешность),

- относительная погрешность смешения нулевого уровня (аддитивная погрешность),

КТ = c / d – класс точности прибора,

Х - измеряемая величина,

Х_н - номинальное значение измеряемой величины (равно максимальной измеряемой величине на данном пределе).

Более подробно с погрешностями измерений и нормированием погреш­ностей измерительных приборов можно познакомиться в рекомендуемой литературе ([1], [3]).

Задача 2. При решении п.1 данной задачи следует учитывать, что класс точности прибора определяется основными погрешностями измерительного механизма (аддитивная погрешность) и дополнительный сопротивлений (мультипликативная погрешность). При построении графика абсолютной и относительной погрешностей для полного диапазона измеряемых напряжений необходимо знать нормирование основной погрешности для стрелочных приборов - см. методические указания к задаче 1 и рекомендуемую литературу ([5])..

Для исключения погрешности от нестабильности источника питания рассчитать дополнительные регулируемые сопротивления и включить их в схему прибора ([1]).

При решении п. 2 данной задачи необходимо учитывать, что приборы магнитоэлектрической системы реагируют на постоянную составляющую тока, электродинамической системы - на действующее значение тока, а приборы детекторной (выпрямительной) системы - на среднее по модулю значение то­ка. Следует учесть также, что градуирование прибора производится в дейст­вующих значениях синусоидального тока, поэтому угол поворота подвижной части прибора необходимо выразить в зависимости от действующего значения тока ([1], [4]).

Задача 3. При решении этой задачи необходимо в соответствии с за­данием своего варианта начертить схему включения ваттметров в трехпроводную цепь. Привести доказательство, что активная мощность в трехфазной цепи может быть измерена двумя ваттметрами. Определив токи и напряже­ния, под действием которых находятся последовательные и параллельные обмотки ваттметров, необходимо проиллюстрировать решение векторно-топографической диаграммой.

Более подробно с методами измерения активной мощности в цепях трехфазного тока можно ознакомиться в рекомендуемой литературе ([1], [2]).

Задача 4. Весь необходимый теоретический материал, а также формулы для решения этой задачи могут быть подучены из рекомендуемой литературы ([1], [2]).

Необходимо обратить внимание на то, что обозначение каждой из величин на схеме, в тексте в формулах, а также на векторной диаграмме должно быть одинаковым.

Задача 5. В большинстве случаев магнитные величины измеряют косвенным методом. К числу широко распространенных магнитных измерений относится, и определение потерь в стали ваттметровым методом. Этот метод основан на том, что ваттметр, включенный по схеме рис.7 или рис.8, измеряет сумму мощности, затрачиваемой на покрытие потерь в стали, и мощности, потребляемой вторичной катушкой трансформатора и электроизмерительными приборами.

В общем случае потери, а стали определяются по формуле

где Р -показание ваттметра;

–мощность потерь в активном сопротивлении катушки транс форматора;

– мощность потерь в сопротивлении обмотки вольтметра,

- мощность потерь в сопротивлении параллельной обмотки ваттметра;

– мощность потерь в сопротивлении последовательной обмотки ваттметра;

U - показание вольтметра;

J - показание амперметра;

– мощность потерь в сопротивлении обмотки амперметра.

При решении этой задачи в формуле для определения потерь в стали мощность потерь в обмотке отдельных приборов не должна учитываться. Это обстоятельство зависит от схемы включения приборов - рис. 7 или рис. 8. Так, например, по схеме рис. 8 не следует учитывать мощность потерь в обмотке амперметра.

Более подробно с методами и приборами для магнитных измерений можно ознакомиться в рекомендуемой литературе ([1]).

 

Рекомендуемая литература

1. Основы метрологии и электрические измерения/ Под ред. Е. М. Душина. Л.: Энергоатомиздат, 1987

2. Электрические измерения: Учебное пособие для вузов/ Под ред. В.Н. Малиновского. М.: Энергоатомиздат, 1985

3. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. - Л.: Энергоатомиздат, 1985

4. Измерение электрических и неэлектрических величин /Под ред. Е. Н. Евтихеева. - М.: Энергоатомиздат, 1990

5. Евстигнеева М.Л. Метрология и информационно-измерительные системы. – Н.Новгород: ВГАВТ, 2000