Основы метрологии и электрические измерения. Контрольная работа № 1 для студентов III курса специальностей электрификация железнодорожного транспорта и автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте. Контрольная работа измерительная техника

1- 5_Измерительная техника

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА№ 1

По предмету: «ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ДАТЧИКИ»

Вариант №5

Выполнил:

_____________

Проверил:

_____________

_____________

2003

1. Контрольное задание

7.1. Электромеханические измерительные приборы.

5. Амперметр с термоэлектрическим преобразователем включенный в цепь по которой проходит ток, имеющий форму однополярных прямоугольных импульсов со скважностью 9, имеет показание 1А. Найти амплитуду тока в импульсе. Определить показание магнитоэлектрического амперметра включенного в ту же цепь.

Термоэлектрический прибор представляет собой соединение одного или нескольких термопреобразователей и магнитоэлектрического измерительного прибора. Магнитоэлектрический измерительный прибор, измеряемый термо-э.д.с., градуируется в действующих значениях измеряемого тока.

Сигнал имеет длительность относительно периода:

,

где q-скважность,

T-период.

Показания прибора:

Следовательно,

Из теории магнитоэлектрических систем известно, что угол отклонения подвижной части пропорционален среднему значению тока за период.

Ответ: Iм=3А, Iмаг_эл=0.33А

7.2. Аналоговые электронные вольтметры.

5. Найти показания вольтметра вида В3 с пиковым детектором и закрытым входом при измерении им напряжения сигнала u(t), если Um=10B.

Вольтметр вида В3 с закрытым входом отреагирует на пиковое положительное значение сигнала u*(t). Найдем постоянную составляющую сигнала

Т. К. шкала вольтметра градуирована в пиковых значениях,

Ответ: Uv=9.534B

7.3. Цифровые вольтметры.

3. Для цифрового вольтметра с двойным интегрированием определить максимальное измеряемое напряжение, если максимальная быстродействие счетчика 10МГц, опорное напряжения 10В, время интегрирования выбрано из условия подавления помехи с частотой сети 50Гц. Определить погрешность дискретности при измерении напряжения в 2 раза меньше максимального.

В условии задачи не задана емкость счетчика. Определим ее как стандартную Nmax=10000. Из условия кратности периода помехи и времени переполнения счетчика:

,

где Fп – частота помехи;

Примем m=2, n=1;

Отсюда:

Определим погрешность измерения Ux=2.5B. Если не учитывать нестабильность частоты генератора то относительная погрешность будет пропорциональна среднеквадратической:

Ответ: Umax=2B,

7.4. Электронно-лучевые осциллографы (текстовая работа).

5. Изобразить осциллограмму полученную на экране осциллографа, если на Y вход подается исследуемого синусоидального напряжения с периодом T=2мс, на X вход линейно развертывающееся напряжение с Tp=4мс, время прямого хода луча tпр в три раза больше времени обратного хода луча tобр. ЭЛТ во время обратного хода луча не запирается.

Из условия задачи следует, что время прямого хода луча tпр=3мс, а время обратного tобр=1мс.

На экране осциллографа будет картина:

7.5. Измерение временных интервалов, частоты и фазового сдвига.

16.Определить требуемую частоту генератора счетных импульсов цифрового фазометра с время-импульсным преобразованием, если при измерении фазового сдвига сигналов с частотами, лежащими в диапазоне 10кГц-1МГц, абсолютная погрешность дискретности не должна превышать 0.01%.

Погрешность дискретности не будет превышать 0.01%, если частота f0 счетных импульсов будет не меньше чем:

,

где f-максимальная частота преобразования;

φ-угол преобразования;

σδ-погрешность преобразования.

Угол примем φ=0.01o, чтобы погрешность не превышала 100%, частоту f=1МГц. Тогда минимальная частота:

Ответ:

7.6. Измерение параметров электрических цепей.

1. Определить индуктивность и добротность катушки на частоте 50Гц при измерении ее мостовым методом, если известно, что балансировка моста производится переменным резистором и переменной емкостью, соединенными последовательно и при балансе моста были получены следующие результаты:

Емкость образцового конденсатора: Соб=2.54 нФ

Сопротивление переменного резистора: Rоб=10 Ом

Сопротивления резисторов в других плечах моста равны: R=150 Ом

Для схемы измерения представленной на рисунке, имеем:

индуктивность и сопротивление катушки:

Добротность катушки:

Ответ: Lx=57.15мкФ,

7.7. Измерение мощности.

4.Сигнал с частотой 50Гц подключен к нагрузке представляющей собой последовательное соединение дросселя, с индуктивностью 91.9мГн и активного сопротивления резистора, равного 50Ом, на котором измерено напряжение вольтметром действующего значения. Показание вольтметра 220В. Определить активную, реактивную и кажущуюся мощность сигнала, падающей в нагрузке.

Активная мощность:

Максимальный ток:

Индуктивное сопротивление:

Реактивная мощность:

Кажущаяся мощность:

Ответ: P=968Вт, Q=558.2вар, S=1117.41ВА.

7.8. Измерение магнитных величин (текстовое).

5. Измерение магнитной индукции в зазоре постоянного магнита производится с помощью баллистического гальванометра. В исследуемом зазоре помещалась измерительная катушка с числом витков 50, площадью 1.5см2, баллистическая постоянная гальванометра . Определить значение магнитной индукции в зазоре, если при удалении измерительной катушки из зазора указатель гальванометра отклонился на 75 дел.

Значение магнитной индукции:

,

где СФ - баллистическая постоянная гальванометра;

R – сопротивление катушки и гальванометра;

Sk – площадь сечения витка катушки;

ω – количество витков;

α δ - отклонение гальванометра;

Т.к. значение сопротивления не задано то примем его R=1 Ом. Площадь указана всей катушки в задании, а не одного витка, примем сечение витка 100 мкм2.

Ответ: B=0.3 Тл.

7.9. Измерение неэлектрических величин (текстовое).

5.Составить структурную схему аналогового или цифрового электрического прибора для измерения толщины лакокрасочного покрытия стального листа, с использованием трансформаторного измерительного преобразователя.

Описать предположительную конструкцию датчика, его принципы действия и работу прибора в целом, в случае необходимости привести эпюры напряжений и математические соотношения, поясняющие описание. Перечислить принципы возникновения погрешностей измерения, возможные меры по их уменьшению.

С точки зрения автора наиболее целесообразно использовать зависимость величины индуктивности катушки от величины зазора в магнитопроводе трансформатора.

Зависимость L=F(σ) нелинейная и применяется обычно при малых измеряемых величинах зазора.

,

где величина Zм является функцией величины воздушного зазора магнитопровода.

Схему измерения предлагается выполнить на микропроцессорном управлении. Функционально схема представляет собой:

Погрешности при такой схеме будут состоять из погрешностей формирователя синусоиды и схемы индикации т.к. выходная зависимость нелинейная. Реакцию якоря которая присутствует в схеме измерительного трансформатора можно аппроксимировать в микропроцессоре как и все остальные нелинейности и известные погрешности.

studfiles.net

1- 1_Измерительная техника

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА№ 1

По предмету: «ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ДАТЧИКИ»

Вариант №1

Выполнил:

_____________

Проверил:

_____________

_____________

2003

1. Контрольное задание

7.1. Электромеханические измерительные приборы.

20. Определить показания амперметров магнитоэлектрической и электромагнитной систем при прохождении через них тока пилообразной формы (рисунок 1) с максимальным значением 2 А.

Рисунок 1

Из теории магнитоэлектрических измерительных механизмов известно, что в магнитоэлектрической системе угол отклонения подвижной части пропорционален среднему значению тока за период, т. е. постоянной составляющей переменного тока. Постоянная составляющая определяется по формуле:

7.2. Аналоговые электронные вольтметры.

Сигнал u(t) для всех задач (рисунок 2).

Рисунок 2

6. Найти пиковое значение сигнала u(t), если при измерении напряжения сигнала вольтметром вида ВЗ с пиковым детектором и закрытым входом показания его были Uv=10 В.

Um=? В.

Показания электронного вольтметра вида ВЗ с закрытым входом и пиковым детектором для периодического сигнала (синусоиды) в общем виде определяются формулой:

Отсюда находим пиковое значение сигнала:

7.3. Цифровые вольтметры.

6. Цифровой вольтметр частотного преобразования измеряет напряжение (2-10) В. Максимальная частота преобразования составляет 1 кГц. Определить минимальную частоту счётных импульсов для получения погрешности дискретности не хуже 0,1%, учитывая, что цифровое измерительное устройство работает в режиме измерения периода без усреднения.

Максимальное время измерения должно быть равно максимальному интервалу времени счёта импульсов, которое определяется из условия получения заданной погрешности дискретности:

где Fxmax – максимальная частота преобразования;

m – динамический диапазон.

Отсюда определяем минимальную частоту счётных импульсов:

7.4. Электронно-лучевые осциллографы (текстовая работа).

20. Описать принцип создания и назначение ждущей развёртки осциллографа.

Ждущая развёртка применяется для исследования непериодических импульсных напряжений. В этом режиме генератор развёртки запускается перед каждым пришедшем импульсом. К моменту начала каждого импульса напряжение развёртки имеет определённое значение, поэтому начало каждого импульса соответствует одной и той же точке на экране. Поскольку скорость нарастания напряжения развёртки в каждом цикле постоянна, то траектории пятна, вызванные всеми импульсами, совпадают и на экране возникает неподвижная осциллограмма импульса. Длительность прямого хода ждущей развёртки выбирают несколько большей длительности импульса, поэтомму осциллограмма импульса занимает большую часть экрана. Режим ждущей развёртки бывает полезен при периодических импульсных напряжениях с большой скважностью, поскольку, изменяя скорость развёртки, можно установить удобный для наблюдения размер импульса по горизонтали.

7.5. Измерение временных интервалов, частоты и фазового сдвига.

20. На экране двухлучевого осциллографа при измерении фазового сдвига двух синусоидальных сигналов (1 и 2) методом линейной развёртки получено следующее изображение рисунок 3.

Рисунок 3

Определить величину фазового сдвига между сигналами, если коэффициент развёртки Kр=0,1 мкс/дел, а множитель развёртки Мр=1.

Измерим временные отрезки ΔТ и Т, и расчитаем фазовый сдвиг:

7.6. Измерение параметров электрических цепей.

9. Определить ёмкость конденсатора при измерении её методом вольтметра-амперметра, если известно:

частота сигнала – 50 Гц;

показания вольтметра – 11,7 В;

показания амперметра – 0,25 А.

Из формулы:

принимая tgδ=0,001, получаем:

7.7. Измерение мощности.

1. На термо-электрический ваттметр подан сигнал импульсной последовательности со скважностью 500 и мгновенной мощностью 1,5 кВт. Найти показание прибора в абсолютных и относительных единицах.

Данный ваттметр измеряет среднюю мощность Pср импульсного генератора. При прямоугольной форме импульсов, образующих периодическую последовательность, мощность в импульсе равна:

где Q – скважность импульсов.

Отсюда находим показания прибора:

7.8. Измерение магнитных величин (текстовое).

1. Составить структурную схему и описать принцип работы (с указанием необходимых для этого математических соотношений и эпюр напряжения) цифрового веберметра с частотно импульсным преобразованием.

Структурная схема цифрового веберметра приведена на рисунке 4.

Рисунок 4

Сигнал, частоту которого необходимо измерить, поступает на вход А прибора. Формирующее устройство (ФУ) преобразует синусоидальное напряжение измеряемой частоты в последовательность однополярных импульсов, частота следования которых равна частоте синусоидального сигнала. Эти импульсы поступают на вход временного селектора (ВС). Они проходят в счётчик (ЭС – электронный счётчик) лишь тогда, когда открыты временные ворота, т. е. пока на входе селектора действует стробирующий импульс строго определённой длительности. Последний задаётся датчиком калиброванных отрезков времени и окончательно формируется в управляющем устройстве. Таким образом, счётчик подсчитывает число импульсов, проходящих на его вход за время действия калиброванного стробирующего импульса. Далее количество подсчитанных импульсов подается в устройство отображения, где происходит его индикация.

7.9. Измерение неэлектрических величин (текстовое).

1. Составить структурную схему аналогового или цифрового электрического прибора для измерения избыточного давления (превышающее атмосферное) в трубопроводе, с использованием мембраны в качестве манометрической пружины.

Описать предположительную конструкцию датчика, его принципы действия и работу прибора в целом, в случае необходимости привести эпюры напряжений и математические соотношения, поясняющие описание. Перечислить принципы возникновения погрешностей измерения, возможные меры по их уменьшению.

Различают упругие и эластичные мембраны. Упругая мембрана – гибкая круглая плоская (плоская мембрана) или гофрированная (гофрированная мембрана) пластина, способная получить прогиб под действием давления. Статическая характеристика плоских мембран изменяется нелинейно с увеличением давления, поэтому здесь в качестве рабочего участка используют небольшую часть возможного хода. Гофрированные мембраны могут применяться при больших прогибах, чем плоские, так как имеют значительно меньшую нелинейность характеристики. Мембраны изготовляют из различных марок стали, бронзы, латуни и т. д.

Гофры применяются треугольной, трапециевидной, синусоидальной и круглой форм. При необходимости большего прогиба используют соединение мембран в виде мембранных коробок, а также блоки, собранные из нескольких мембранных коробок.

Глубина гофр оказывает существенное влияние на линейность статической характеристики. Чем больше глубина гофр, тем линейность статической характеристики выше.

Рисунок 5

На рисунке 5 приведена структурная схема цифрового прибора для измерения избыточного давления. Опишем принцип работы схемы. Под действием давления мембрана деформируется. В блоке преобразования БП происходи непосредственное преобразование коэффициента деформации в напряжение. После этого напряжение поступает на аналого-цифровой преобразователь АЦП, где происходи преобразование значения напряжения в пропорциональный этому значению код. С выхода АЦП цифровой код запоминается в регистре РГ и подаётся в блок преобразования. В блоке преобразования происходит преобразование полученного кода в код, необходимый для отображения на индикаторах устройства отображения УО. Здесь же можно осуществить коррекцию нелинейности характеристики мембраны. Устройство синхронизации (УСинх) осуществляет синхронную работы схемы.

Основные источники погрешности в измерения это блок преобразования и аналого-цифровой преобразователь. Для уменьшения данных погрешностей необходимо использовать в блоке преобразования высокоточные элементы, а также использовать АЦП с большей разрядностью.

studfiles.net

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА По дисциплине: «Измерительная техника» Код, специальность: 1140613 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования» группы К 4ТЭз (Заочное отделение)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТАПо дисциплине: «Измерительная техника»Код, специальность: 1140613 «Техническая эксплуатацияи обслуживание электрического иэлектромеханического оборудования»группы К 4ТЭз(Заочное отделение)

Преподаватель: Мельников В.Н.

Москва2013Задания

Вариант заданияТема реферата

1-5Погрешности средств измерения

6-10Погрешности результата измерения

11-15Методы измерения

16-20Обработка результата измерения

Задача №1

Для повышения точности измерения был проведён ряд измерений тока (мА), давший результаты (x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8, x9, x10). Определить наиболее достоверное значение тока, среднюю квадратическую погрешность ряда измерений, среднюю квадратическую погрешность среднего арифметического значения и наибольшую возможную погрешность ряда измерений.

Формулы для расчета:1) Наиболее вероятное значение измеренной величиныn _Iср= · xi/n=X, где n-число измерений (n=10)1

2) Погрешность среднего арифметическогоn _( = · · (X-xi)2/n(n-1)1

3) I=Iср±3(

123456789101112131415161718192021222324

x12315563247977481120210791008521030548924105106965092121365

x2241458304998738311921585998821531050934155156865298128363

x3221································································································································································································································································13552247997985125218831039221431050934105126865099121362

x10231554244491758412922079969021231249904155087064898129360

Пример расчета:

Пусть x1=20, x2=22, x3=23, x4=21, x5=24, x6=23, x7=28, x8=26, x9=24, x10=21Тогдаn _1) Iср= ·xi/n= (x1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 + x7 + x8 + x9 + x10)/10= X = 1=(20+22+23+21+24+23+28+26+24+21)/10=23,2 мА

n _2) ( = · · (X-xi)2/n(n-1)=((23,2-20)2+(23,2-22)2+(23,2-23)2+(23,2-21)2+(23,2-24)2+1+(23,2-23)2+(23,2-28)2+(23,2-26)2+(23,2-24)2+(23,2-21)2)/10*9=0,595 мА

3) I=Iср±3(=23.2±3*0.595=23,2±1,785 мА

Задача №2

При поверке вольтметра Uп с пределом измерений U с помощью образцового вольтметра U0 с двумя пределами измерений U1/U2, поверяемый вольтметр показал значение Uп , а образцовый показал значение U0. Определить абсолютную и относительную погрешности поверяемого прибора в данной точке шкалы

Краткая теория: Основой метода служит одновременное измерение одного и того же значения физических величин X анаологичным по роду измеряемой величины поверяемым и образцовым приборами. При поверке данным методом устанавливают требуемое значение X, затем сравнивают показания поверяемого прибора X с показаниями X0 образцового и определяют разность ·= X - X0. Разность равна абсолютной погрешности поверяемого прибора, которую приводят к нормированному значению Xn для получения приведенной погрешности Y. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]Этот метод может реализовываться двумя способами:регистрацией смещений. При этом показание индикатора поверяемого прибора путем изменения входного сигнала устанавливают равным поверяемому значению, а погрешность определяют как разность между показанием поверяемого прибора и действительным значением, определяемым по показаниям образцового прибора.Отсчётом погрешности по показанию индикатора поверяемого прибора. При этом номинальное значение размера физической величины устанавливают по образцовому прибору, а погрешность определяют как разность между номинальным значением и показанием поверяемого прибора.

Формулы для расчёта:1) Абсолютная погрешность

·= |Uп - U0|2) Относительная погрешность

·= (·/ U0) *100%3) Относительная погрешность

·= (·/ Uпред) *100%Вариант1234567891011121314151617181920

U150100505002502001501005030025020015010050300250200150100

K0.10.050.50.51.01.50.10.20.51.01.50.10.050.20.51.01.50.10.51.0

Uп14495502982451981531005629824420015010355300245198153100

U014558573052482051489953310248205148995030324820215198

U11501505020015015015050020015015015050015020010010050

U230030010040030030030015010040030030030020075450300250300150

U-предел измерений поверяемого прибораK-класс точности образцового вольтметраUп-показания поверяемого прибораU0-показания образцового прибораU1, U2-пределы измерения образцового прибора

Пример решения:Пусть U=150 В, K=0,1, Uп=145 В, U0=146 В, U1=150 В, U2=300Тогда 1)·=|145-146|=1 В2) ·=(1/145)*100%=0,69%3) ·1=(1/150)*100%=0,67% (для образцового вольтметра с пределом измерений 150 В)

·2=(1/300)*100%=0,33% (для образцового вольтметра с пределом измерений 300 В)Класс точности средства измерений обобщенная характеристика прибора, характеризующая допустимые по стандарту значения основных и дополнительных погрешностей, влияющих на точность измерения.Погрешность может нормироваться, в частности, по отношению к:результату измерения (по относительной погрешности)в этом случае, по ГОСТ 13600-68, цифровое обозначение класса точности (в процентах) заключается в кружок.длине (верхнему пределу) шкалы прибора (по приведенной погрешности)Для электроизмерительных стрелочных приборов принято указывать класс точности , записываемый в виде числа, например, 0,05 или 4,0. Это число дает максимально возможную погрешность прибора, выраженную в процентах от наибольшего значения величины, измеряемой в данном диапазоне работы прибора. Так, для вольтметра, работающего в диапазоне измерений 0 – 30 В, класс точности 1,0 определяет, что указанная погрешность при положении стрелки в любом месте шкалы не превышает 0,3 В. Соответственно, среднее квадратичное отклонение s прибора составляет 0,1 В.Относительная погрешность результата, полученного с помощью указанного вольтметра, зависит от значения измеряемого напряжения, становясь недопустимо высокой для малых напряжений. При измерении напряжения 0,5 В погрешность составит 20%. Как следствие, такой прибор не годится для исследования процессов, в которых напряжение меняется на 0,1 – 0,5 В.Обычно цена наименьшего деления шкалы стрелочного прибора согласована с погрешностью самого прибора. Если класс точности используемого прибора неизвестен, за погрешность s прибора всегда принимают половину цены его наименьшего деления. Понятно, что при считывании показаний со шкалы нецелесообразно стараться определить доли деления, так как результат измерения от этого не станет точнее.Литература:Измерительная техника; Шишмарёв В.Ю.,Академия, 2013 год, 288 стр.15

educontest.net

Контрольная работа по курсу «Электронная и информационно-измерительная техника» Вариант 13

1. Найдите среднее Uс, среднее выпрямленноеUс.в. и среднее квадратичноеUс.к. значения сигнала показанного на рисунке.

2.Измерительные приборы индукционной системы. Их преимущества и недостатки.

3. На изображении (на электронно-лучевом осциллографе) синусоидального сигнала амплитуда составляет 5 делений, период – 10 делений. Значения коэффициентов отклонения: по вертикали 0,2 В/дел.; по горизонтали 1,0 мкс/дел. Определите погрешность измерения амплитуды сигнала, если известно следующее: выходное сопротивление источника сигнала Rи≤ 10 кОм; входное сопротивление усилителяYосциллографаRу = 1 Мом; входная емкость усилителяYосциллографаСу = 40 пФ; емкость входного кабеляCк= 60 пФ.

Контрольная работа по курсу «Электронная и информационно-измерительная техника» Вариант 14

1. а.) Имеется источник периодического несинусоидального напряжения с частотой примерно 1 МГц и амплитудой около 1000 В. Электромеханический вольтметр какой системы Вы выберите для определения среднего квадратического (действующего) значения этого напряжения?

б.) Какому значению периодического напряжения пропорциональны показания электромагнитного вольтметра? Запишите выражение вращающего момента для этого прибора.

2. Цифровой частотомер в режиме частоты имеет значение интервала T0= 100 ± 1. Оцените возможные абсолютные и относительные значения аддитивной и мультипликативной погрешностей для входной частоты погрешности fX= 2 МГц.

3. Несинусоидальный периодический сигнал напряжения состоит из постоянной составляющей U0= 1,0 В, а также двух гармоник, действующие значения которых равны, соответственноU1= 1,0 В иU2= 0,5 В. Чему равно суммарное действующее значение этого несинусоидального сигнала?

Контрольная работа по курсу «Электронная и информационно-измерительная техника»

Вариант 15

1. Найдите значения коэффициентов амплитуды kаи формы сигнала, показанного на рисунке.

2. Измерительные приборы магнитоэлектрической системы. Их преимущества и недостатки.

3. Выберите режим работы цифрового частотомера (ЦЧ), обеспечивающий минимальную относительную погрешность измерения частоты fX≈ 20 кГц. Характеристики ЦЧ: интервал в режиме измерения частоты:Т0= 0,1 с ± 0,01%; тактовая частота в режиме измерения периодаF0= 10 МГц ± 0,01%.

Контрольная работа по курсу «Электронная и информационно-измерительная техника»

Вариант 16

1. Выберите цифровой частотомер (ЦЧ), обеспечивающий минимальную предельную погрешность измерения интервала Тx≈ 0,01 с. Характеристики частотомеров таковы: ЦЧ1 имеет тактовую частотуF01= 10 МГц ± 100 Гц; ЦЧ2 имеет тактовую частотуF02= 1 МГц ± 10 Гц. Запишите также предельные значения относительной и абсолютной погрешностей для выбранного ЦЧ.

2. Измерительные приборы термоэлектрической системы. Их преимущества и недостатки.

3. Для оснащения электроэнергетического объекта требуется множество однотипных электромеханических вольтметров. Критерии: диапазон измеряемых действующих значений 150…200 В; предел приведенной погрешности 1,5…2,0 %; номинальная частота измеряемого напряжения 50 Гц; приборы должны быть устойчивы к перегрузкам (до 100%) и иметь сравнительно низкую стоимость. Выберите систему вольтметра, отвечающую этим требованиям.

studfiles.net

1. Измерительный механизм выпрямительной системы (устройство,

2014

Важно! При покупке готовой работы сообщайте Администратору код работы:

491-03-14

приблизительное количество страниц: 7

Соглашение

* Готовая работа (дипломная, контрольная, курсовая, реферат, отчет по практике) – это выполненная ранее на заказ для другого студента и успешно защищенная работа. Как правило, в нее внесены все необходимые коррективы.* В разделе "Готовые Работы" размещены только работы, сделанные нашими Авторами.* Всем нашим Клиентам работы выдаются в электронном варианте.* Работы, купленные в этом разделе, не дорабатываются.* Работа продается целиком; отдельные задачи или главы из работы не вычленяются.

С условиями соглашения согласен (согласна)

Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Измерительная техника» для специальности 140613 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования» (0 кб)

Содержание

Вариант 1

Вопросы:

1. Измерительный механизм выпрямительной системы (устройство, принцип действия, достоинства, недостатки, применение).

2.  Начертите схему включения амперметра через измерительный трансформатор тока. Как произвести замену включенного через  ИТТ амперметра другим, не прерывая питание потребителя электрической энергии? Каковы  возможные  последствия  при  неправильных  действиях?

3.  Начертите  и дайте описание обобщенной структурной схемы цифрового измерительного прибора.

4. Как можно измерить активную мощность трехфазной цепи при равномерной нагрузке фаз и симметричной системе напряжений? Начертите схемы  измерения прямым и косвенным методами,  напишите формулы расчета величины активной мощности  по показаниям приборов.

Задачи:

1. Вольтметр с пределом измерения 7,5 В и максимальным числом делений 150 имеет наибольшую абсолютную погрешность 36 мВ. Определить класс точности прибора и относительную погрешность в точках 40,  80,  90,  100  и 120 делений.

2. Предел измерения вольтметра электромагнитной системы составляет 15 В при внутреннем сопротивлении 200 Ом. Определить добавочное сопротивление, которое необходимо включить для расширения предела измерения до 600 В.

3.   Через трансформатор тока 50 / 5 А и трансформатор напряжения 3000 / 150 В в однофазную цепь переменного тока включен ваттметр электродинамической системы с  пределами измерений  Iн = 5 А, Uн = 150 В. Определить активную мощность цепи и наибольшую относительную погрешность измерения, если ваттметр показал 125 делений. Класс точности прибора 0,5, максимальное число делений 150. ( Классом точности измерительных трансформаторов пренебречь ). Начертить схему включения  ваттметра.

4.  Сопротивление измеряется методом амперметра – вольтметра. Показания приборов при этом: U = 12 В, I = 0,25 А. Пределы измерения и классы точности вольтметра и амперметра соответственно Uн = 15 В,  γmaxv = 0,5,  Iн = 0,5 А,  γmaxa = 1,0. Определить измеряемое сопротивление и наибольшие абсолютную и относительную погрешности без учета сопротивления приборов.

Купить эту работу

Все темы готовых работ →

Другие готовые работы по теме «технические дисциплины»

www.sibznanie.ru

Основы метрологии и электрические измерения Контрольная работа

Цена: договорная

Основы метрологии и электрические измерения

Контрольная работа № 1

Задача № 1 Поверка технических приборов и основы метрологии

Задача № 2 Измерение тока и напряжения в цепях постоянного тока

Задача № 3 Методы и погрешности электрических измерений

Задача № 4 Измерение активной мощности в цепях трехфазного тока

Задача № 5 Измерение реактивной энергии в цепях трехфазного тока

Задача № 6 Выбор измерительной аппаратуры

Задача № 7 Измерение тока в цепях переменного несинусоидального тока

Решение ТОЭ заказывается по Почте rgr-toe или ВКонтакте rgrtoe Василий Новицкий

Задача № 1 Поверка технических приборов и основы метрологии

Технический амперметр магнитоэлектрической системы с номинальным током Iн, числом номинальных делений ан = 100 имеет оцифрованные деления от нуля до номинального значения, проставленные на каждой пятой части шкалы (стрелки обесточенных амперметров занимают нулевое положение).

Поверка технического амперметра осуществлялась образцовым амперметром той же системы.

Исходные данные для выполнения задачи указаны в табл. 1.

Таблица 1 – Числовые значения для задачи № 1

Примечание. Абсолютная порешность в табл. 1 указана для каждого оцифрованного деления шкалы после нуля в порядке их возрастания, включая номинальный ток амперметра.

1. Указать условия поверки технических приборов.

2. Определить поправки измерений.

3. Построить график поправок.

4. Определить приведенную погрешность.

5. Указать, к какому ближайшему стандартному классу точности относится данный прибор.

Если прибор не соответствует установленному классу точности, указать на это особо.

6. Написать ответы на вопросы:

1) Что называется измерением?

2) Что такое мера и измерительный прибор? Как они подразделяются по назначению?

3) Что такое погрешность? Дайте определение абсолютной, относительной и приведенной погрешности.

Задача № 2 Измерение тока и напряжения в цепях постоянного тока

Измерительный механизм (ИМ) магнитоэлектрической системы рассчитан на ток Iн и напряжение Uн и имеет шкалу на aн делений.

Таблица 3 – Числовые значения для задачи № 2

1. Составить схему включения измерительного механизма с шунтом и дать вывод формулы rш.

2. Определить постоянную измерительного механизма по току СI, величину сопротивления шунта rш и постоянную амперметра С'I, если этим прибором нужно измерять ток Iн.

3. Определить мощность, потребляемую амперметром при номинальном значении тока Iн.

4. Составить схему включения измерительного механизма с добавочным сопротивлением и дать вывод формулы rд.

5. Определить постоянную измерительного механизма по напряжению СU, величину добавочного сопротивления rд и постоянную вольтметра С'U, если этим прибором нужно измерять напряжение Uн.

6. Определить мощность, потребляемую вольтметром при номинальном значении напряжения Uн.

Задача № 3 Методы и погрешности электрических измерений

Для измерения сопротивления косвенным методом использовались два прибора: амперметр и вольтметр магнитоэлектрической системы.

Измерение сопротивления производилось при температуре t°С приборами группы А, Б или В. Данные приборов, их показания, а также группа приборов и температура окружающего воздуха, при которой производилось измерение сопротивления, приведены в табл. 4.

Таблица 4 – Числовые значения для задачи № 3

Определить:

1) величину сопротивления r'x по показаниям приборов и начертить схему;

2) величину сопротивления rx с учетом схемы включения приборов;

3) наибольшие возможные (относительную и абсолютную) погрешности результата измерения этого сопротивления;

4) в каких пределах находятся действительные значения измеряемого сопротивления.

Задача № 4 Измерение активной мощности в цепях трехфазного тока

Для измерения активной мощности трехпроводной цепи трехфазного тока с симметричной активно-индуктивной нагрузкой, соединенной звездой или треугольником, необходимо выбрать два одинаковых ваттметра с номинальным током Iн, номинальным напряжением Uн и числом делений шкалы aн = 150 дел.

Исходные данные для решения задачи приведены в табл. 7.

Таблица 7 – Числовые значения для задачи № 4

1. По данным варианта для нормального режима работы цепи:

а) начертить схему включения ваттметров в цепь;

б) доказать, что активную мощность трехпроводной цепи трехфазного тока можно представить в виде суммы двух слагаемых;

в) построить в масштабе векторную диаграмму, выделив на ней векторы напряжений и токов, под действием которых находятся параллельные и последовательные обмотки ваттметров;

г) определить мощности Р1 и Р2, измеряемые каждым из ваттметров;

д) определить число делений шкалы a1 и a2, на которые отклоняются стрелки ваттметров.

2. По данным варианта при обрыве одной фазы приемника энергии:

а) начертить схему включения ваттметров в цепь;

б) построить в масштабе векторную диаграмму, выделив на ней векторы напряжений и токов, под действием которых находятся параллельные и последовательные обмотки ваттметров;

в) определить мощности P1 и P2 измеряемые каждым из ваттметров;

г) определить число делений шкалы a1 и a2 на которые отклоняются стрелки ваттметров.

Результаты расчетов записать в табл. 8.

Примечание. Заданная трехпроводная цепь трехфазного тока представляет собой соединение трех неподвижных магнитно-несвязанных катушек.

Задача № 5 Измерение реактивной энергии в цепях трехфазного тока

Симметричный трехфазный приемник электрической энергии соединен по схеме звезда или по схеме треугольник.

Напряжение на фазе приемника Uф.

Активное и индуктивное сопротивления фаз приемника соответственно равны rф, xф.

В цепь приемника включен одноэлементный счетчик активной энергии для измерения реактивной энергии. Последовательная обмотка счетчика включена в один из проводов трехфазной цепи, как указано в табл. 9.

Таблица 9 – Числовые значения для задачи № 5

Приемник электрической энергии работает непрерывное время t.

1. Начертить схему включения счетчика в соответствии с данными варианта, сделать разметку генераторных зажимов его обмоток.

2. Определить линейное напряжение Uл линейный ток Iл, коэффициент мощности cosф и угол ф.

3. Для заданной цепи построить в масштабе векторную диаграмму, выделить в ней векторы напряжения и тока, под действием которых находятся параллельная и последовательная обмотки счетчика.

4. Пользуясь векторной диаграммой, доказать, что счетчик, включенный по такой схеме, измеряет реактивную энергию.

Определить расход реактивной энергии, учитываемой счетчиком за время t.

5. Подсчитать за время t реактивную энергию всего приемника.

6. Найти численное соотношение между энергией, учитываемой счетчиком, и энергией приемника.

Задача № 6 Выбор измерительной аппаратуры

В высоковольтной трехпроводной цепи трехфазного тока необходимо измерить линейные токи, линейное напряжение, коэффициент мощности цепи и расход активной энергии всей цепи.

Подобрать для этой цели два измерительных трансформатора тока (ИТТ), два измерительных трансформатора напряжения (ИТН) и подключить к ним следующие измерительные приборы: два амперметра электромагнитной системы; два однофазных индукционных счетчика активной энергии; один трехфазный фазометр электромагнитной или электродинамической системы; один вольтметр электромагнитной системы.

Расстояние от трансформатора до измерительных приборов l (провод медный, сечением S = 2,5 м м²), номинальное напряжение сети U1 и линейный ток I1 приведены в табл. 10. Начертить схему включения ИТТ и ИТН в цепь, а также показать подключение к ним всех измерительных приборов.

Таблица 10 – Числовые значения для задачи № 6

Выполнить разметку зажимов обмоток ИТТ, ИТН, счетчиков и фазометра. Показать заземление вторичных обмоток ИТТ и ИТН.

Решение Основы метрологии и электрические измерения Контрольная работа №  1 вариант 4

Задача № 7 (задача № 5) Измерение тока в цепях переменного несинусоидального тока

1. В цепь несинусоидального тока включены: амперметр магнитоэлектрической системы и амперметр электродинамической системы. Амперметры имеют одинаковые номинальные токи IН = 5 А и шкалы с одинаковым номинальным числом делений aН = 100 дел.

Начертить схему цепи и определить, на какое число делений шкалы отклонится стрелка:

а) магнитоэлектрического амперметра;

б) электродинамического амперметра,

если в цепи проходит ток:

Построить в масштабе в одних осях координат графики заданного тока i = f (t) за время одного периода основной гармоники тока.

Значения I0, I1m, I3m и угол сдвига фазы третьей гармоники для отдельных вариантов даны в табл. 14.

2. В цепь несинусоидального тока включены: амперметр электродинамической системы и амперметр детекторной (выпрямительной) системы. Амперметры имеют одинаковые номинальные токи IН = 5 А и шкалы с одинаковым номинальным числом делений αН = 100 дел.

На какое число делений шкалы отклонится стрелка: а) электродинамического амперметра; б) детекторного амперметра, если в цепи проходит ток:

Таблица 14 – Числовые значения для задачи № 7

Список рекомендуемой литературы

1. Электрические измерения / Под ред. А.В. Фремке. — М.: – Энергия, 1973 или 1980.

2. Справочник по электроизмерительным приборам / Под ред. К.К. Илюнина. – М.: Энергия, 1973.

В случае отсутствия учебника под редакцией А. В. Фремке студенты могут пользоваться одной из следующих книг:

3. Электрические измерения Под ред. Е.Г. Шрамкова. – М.: Высшая школа, 1972.

4. Вострокнутов Н. Г. Электрические измерения. – М: Высшая школа, 1966.

5. Попов В. С. Электрические измерения. – М.: Энергия, 1974.

Основы метрологии и электрические измерения Задание на контрольную работу №          1 с методическими указаниями для студентов III курса специальностей электрификация железнодорожного транспорта и автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте. – М.: ВЗИИТ, 1986

Скачать DjVu (0,3 Мб)

Скачать PDF (0,8 Мб)

Метрология, стандартизация, сертификация. Методические материалы и задание на контрольную работу для студентов ФНПО по специальности 311400 – электрификация и автоматизация сельского хозяйства. – Ижевск: ИГСА, 2006.

Скачать DjVu (0,4 Мб)

 Метрология, стандартизация и сертификация: Задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов заочного обучения специальностей 181400, 101800, 211900, 071900 / Бердников И. А., Санникова Е. П. – Екатеринбург: УрГУПС, 2007

Скачать PDF (0,3 Мб)

В начало Основы метрологии и электрические измерения

rgr-toe.ru

Смотрите также

• 
  Проверка контрольного символа vin
• 
  Контрольная работа по хирургии
• Контрольные полномочия совета федерации
• 
  Контрольный эксперимент в психологии
• 
  Контрольные функции таможенных органов
• 
  Кабель медный бронированный контрольный
• Кабель контрольный бронированный медный
• 
  Кабель бронированный медный контрольный
• 
  Автоваз контрольный пакет акций
• 
  Релейная контрольная работа это
• Виды собственности контрольная работа