«Электрические измерения. Измерение тока и напряжения ».

Методические указания на практическое занятие

Занятие проводится под руководством преподавателя в учебной лаборатории или компьютерном классе.

а. Подготовка к практическому занятию

При подготовке к практическому занятию студент используя рекомендованную на лекции литературу, конспекты лекций, результаты лабораторных работ, возможности сети Интернет и другие доступные источники должен:

1.изучить:

- измерение тока и напряжения;

-измерение постоянного тока;

-измерение переменного тока;

-измерение постоянного напряжения;

-измерение переменного напряжения.

2.ознакомиться с методами решения задач используя решённые примеры

задании.

б. Задачи рекомендуемые студентам для решения по вопросам темы практического занятия:

Задача 1.11. Рассчитать многопредельный шунт (рис.1.24а) к мерительному механизму М342 на пределы измерения токов 5, 20,30 А .Сопротивление цепи измерителя Rи =2,5 Ом. При включении любого предела измерения наибольшее падение напряжения на шунте должно быть равно 75мВ.

Решение. Сопротивление шунта R_Ш=R_И/(n-1) где n =I/I_u, — коэффициент шунтирования; I— измеряемый ток; I — ток в измерителе.

Ток в ветви измерителя I_И=U_Ш/R_И=0,075/2,5 = 0,03 А,

Коэффициенты шунтирования и сопротивления шунта для заданных пределов измерения:

при токе 5А n=5/0,03=167, R_Ш =R₁+ R₂ +R₃ =2.5/(1 67- 1)=0,015060 Ом;

при токе 20 А n=20/0,03=667, R_Ш -R₃ =R₁+ R₂ =(2.5+R₃)/(667-1)=(0.015060- R₃)

откуда определяется R₃ ;

при токе 30А n =30/0,03=1000, R_Ш -R₃ -R₂ =(2,5+ R₃ +R₂ )/(1000-1) Ом,

откуда определяем R₂. Зная R₂ и R₃ , определяем R₁= R_Ш -R₃ - R₂

Ответ: R₁=0.002516 Ом; R₂ =0,001255 Ом; R₂₃=0,0! 1289 Ом.

Задача 1.12. Вольтметр постоянного напряжения с пределом измерения U_ном= 3 В имеет внутреннее сопротивление R_V=R_и+R_д = 400 Ом. Определить сопротивления добавочных резисторов, которые нужно подключить к вольтметру, чтобы расширить пределы измерения до 15 и 75 В (рис. 1,24б)

Задача 1.13. Определить цену деления вольтметра сV и амперметра сА подключаемых к объекту измерения через измерительные трансформаторы напряжения и тока с заданными коэффициентами трансформации. Данные вольтметра, амперметра и ответы приведены в табл. 1.6. КU=60, КI=10,

Таблица 1.6.

	Uном ,В Iном, А	Uном ,дел Iном, дел	Цена деления приборов сV=KUUном/Uном дел сА=KIIном/Iном дел
Напряжение	75 150 300 600	150 150 150 150	30 60 240
Ток	2,5 5,0 7,5 10,0	100 100 100 100	0,25 0,50 0,75 1,00

Задача 1.14. Определить сопротивление шунта R_ш и ток шунта I_ш к миллиамперметру, ток полного отклонения которого /=50 мА и внутреннее сопротивление R_и = 1,5 Ом. Требуется использовать прибор для измерения тока до I= 10 А.

Ответ: R_Ш=0,00754 Ом; I_Ш=9,95 А

Задача 1.15. К вольтметру, сопротивление которого R_V=30 кОм, подключен резистор с сопротивлением R_д=90 кОм. При этом верхний предел измерения прибора составляет 600 В. Определите, какое напряжение можно измерять прибором без добавочного резистора R_д?

Ответ: 150В

Задача 1.16. Для расширения верхнего предела измерения электростатического вольтметра, имеющего верхний предел измерения 300 В и С_вх= 30 пф, до 3 кВ используется емкостный делитель напряжения. Определите емкость С₁, если С₂=500 пФ.

Ответ: 4470 пФ

в. Защита выполненного задания у преподавателя ведущего практические занятия.

Задание выполняется в личной рабочей тетради студента ,аккуратно с необходимыми пояснениями и расчётами. Схемы должны быть выполнены в соответствии с требованиями стандартов.

К защите студент должен подготовить ответы на вопросы темы:

- измерение тока и напряжения?

-измерение постоянного тока?

-измерение переменного тока?

-измерение постоянного напряжения?

-измерение переменного напряжения?

(защита работ студентами осуществляется в соответствии с графиком установленным преподавателем, но не позднее даты официально установленного зачёта по дисциплине деканатом и учебным отделом МГТУ

Задание 4