8.Визначення похибок електричних вимірювань.
Завдання 8.
Для вимірювання електричної енергії споживача потужністю Р=2кВт використовують індукційний лічильник з передавальним числом А=600об/кВт·год і класом точності К=1,0, мінімальним значенням струму Іmin=15мА, при якому диск лічильника починає обертатися, номінальним значенням струму Іном=5А. Визначити, чи відповідає вимірювальний прилад даному класу точності, якщо диск лічильника здійснив N =100 обертів за час t=270с.
Розв’язок:
Відповідність даного вимірювального
приладу даному класу точності визначаємо
за двома параметрами: чутливістю S і
зведеною похибкою
зв.
Чутливість визначаємо за формулою
Зведену похибку визначаємо за формулою
зв
=
,
де Сном =
- номінальна сила лічильника;
Сф =
- фактичне значення сталої для даного
лічильника;
Отже зведена похибка
>
К, тобто перевищує клас точності даного
лічильника, тому прилад
не відповідає даному класу точності.
9. Вимірювання параметрів синусоїдних величин осцилографом.
Завдання 9.
Для вимірювання параметрів двох синусоїдних напруг використовують двопроменевий осцилограф.
Рис.9.Осцилограми досліджуваних синусоїдних напруг.
Параметри зображення синусоїд на екрані такі (рис.9.):
інтервал між моментами проходження
через нуль вимірюваних напруг
займає
=0,2
горизонтальних поділок на екрані
осцилографа, інтервал, що відповідає
тривалості півперіоду
,
–
=4
поділок, подвійна амплітуда (розмах)
однієї напруги
займає
=10
вертикальних поділок на екрані, подвійна
амплітуда іншої напруги
–
=6
поділок.
Калібратор напруги (амплітуди)
встановлений на відмітку
=0,01,
а калібратор розгортки – на відмітку
=0,1mS.
Визначити кут зсуву фаз
та частоту f
цих
напруг; визначити діючі значення напруг
і
та амплітудні значення
і
.
Розв’язок
Зсув в режимі лінійної розгортки на екрані двопроменевого осцилографа вираховуємо за формулою:
,
де
- часовий зсув двох напруг; Т – період
цих напруг.
Згідно рис.2 : =Т1 , Т=2Т2 ;
Т1=n1Г
;
Т2=n2Г
.
Частоту напруг f визначаємо за формулою:
Амплітудні значення напруг Um1 і Um2 визначаємо за формулами:
Діючі значення напруг:
Додаток 1
Таблиця 1
Основні характеристики обмоточної проволоки марки ПЭВ-1
Діаметр, мм |
Опір 1 м, Ом/м |
Довжина на 1 Ом, м/Ом |
Число витків на 1см2 |
0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,23 0,25 0,27 0,29 |
2,23 1,55 1,14 0,87 0,686 0,557 0,421 0,356 0,310 0,265 |
0,448 0,645 0,877 1,15 1,46 1,80 2,38 2,81 3,23 3,77 |
5600 4170 3200 2540 2060 1640 1280 1100 940 825 |
Виконання самостійної роботи.
Вихідні дані до Завдання 1 вибирають з табл.1.1 і табл.1.2.
Таблиця 1.1.
шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Е, В |
10 |
50 |
100 |
200 |
300 |
50 |
100 |
200 |
300 |
20 |
RB, Ом |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
R1, Ом |
8 |
9 |
6 |
5 |
4 |
7 |
8 |
9 |
5 |
7 |
Одиниці у
Таблиця 1.2.
Десятки у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
R2, Ом |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
3 |
5 |
7 |
8 |
R3, Ом |
6 |
7 |
3 |
8 |
9 |
5 |
3 |
7 |
5 |
2 |
R4, Ом |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
8 |
9 |
4 |
3 |
2 |
R5, Ом |
5 |
6 |
7 |
3 |
8 |
9 |
7 |
6 |
4 |
8 |
Вихідні дані до Завдання 2 вибирають з табл.2.1 і табл.2.2.
Таблиця 2.1.
Одиниці у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
U, В |
10 |
50 |
100 |
200 |
300 |
50 |
100 |
200 |
300 |
20 |
R2, Ом |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
R3, Ом |
80 |
90 |
60 |
50 |
40 |
70 |
80 |
90 |
50 |
70 |
Таблиця 2.2.
Десятки у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
XC1, Ом |
13 |
24 |
15 |
36 |
17 |
28 |
43 |
15 |
27 |
38 |
XL2, Ом |
46 |
37 |
53 |
68 |
39 |
15 |
33 |
37 |
55 |
52 |
XC3, Ом |
19 |
38 |
57 |
26 |
15 |
48 |
49 |
14 |
43 |
72 |
Вихідні дані до Завдання 4 вибирають з табл.3.1 і табл.3.2.
Таблиця 3.1.
Одиниці у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
UЛ, В |
127 |
220 |
380 |
127 |
220 |
380 |
127 |
220 |
380 |
127 |
ZAB, Ом |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
ZBC, Ом |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
9 |
7 |
5 |
4 |
ZCA, Ом |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
Таблиця 3.2.
Десятки у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
φAB, град |
0 |
20 |
30 |
40 |
50 |
0 |
20 |
30 |
40 |
50 |
φBC, град |
20 |
30 |
40 |
50 |
0 |
20 |
30 |
40 |
0 |
20 |
φCA, град |
30 |
40 |
50 |
0 |
20 |
30 |
40 |
50 |
20 |
0 |
Вихідні дані до Завдання 5.1. вибирають з табл.4.1 і табл.4.2.
Таблиця 4.1.
Одиниці у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
U, В |
10 |
50 |
100 |
200 |
300 |
50 |
100 |
200 |
300 |
20 |
LK, мГн |
90 |
300 |
400 |
500 |
600 |
250 |
350 |
450 |
550 |
150 |
Таблиця 4.2.
Десятки у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
RК, Ом |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
Вихідні дані до Завдання 6. вибирають з табл.5.1 і табл.5.2.
Таблиця 5.1.
Шифрі Параметри |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
В, тЛ |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,6 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
|
1 |
2 |
2,5 |
3 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
М,
|
25 |
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
42 |
44 |
d, мм |
0,10 |
0,12 |
0,14 |
0,16 |
0,18 |
0,20 |
0,23 |
0,25 |
0,27 |
0,29 |
Одиниці у
,
mA
Таблиця 5.2.
у шифрі
Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
, Ом |
1,04 |
1,06 |
1,08 |
1,10 |
1,12 |
1,14 |
1,16 |
1,18 |
1,20 |
1,22 |
S, см2 |
3,6 |
3,8 |
4,0 |
4,2 |
4,4 |
4,6 |
4,8 |
5,0 |
5,2 |
5,4 |
, мм |
72 |
76 |
80 |
84 |
88 |
92 |
96 |
100 |
104 |
108 |
, под |
20 |
30 |
50 |
75 |
100 |
150 |
20 |
30 |
50 |
100 |
, В |
1 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
50 |
75 |
100 |
Десятки
Вихідні дані до Завдання 7 вибирають з табл.6.1 і табл.6.2.
Таблиця 6.1.
Одиниці у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Ін, А |
0,25 |
1,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
5 |
0,25 |
0,5 |
1 |
Uн, В |
50 |
75 |
100 |
150 |
300 |
50 |
75 |
100 |
150 |
300 |
Rа, Ом |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
0,55 |
Таблиця 6.2.
Десятки у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Rв, кОм |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
6,5 |
І, А |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 |
U, В |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
Вихідні дані до Завдання 8 вибирають з табл.7.1 і табл.7.2.
Таблиця 7.1.
Одиниці у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
І min, мА |
15 |
50 |
200 |
250 |
50 |
100 |
150 |
10 |
50 |
80 |
І ном, А |
5 |
10 |
15 |
20 |
5 |
10 |
15 |
20 |
5 |
10 |
К |
1,0 |
2,0 |
2,5 |
1,0 |
2,0 |
2,5 |
1,0 |
2,0 |
2,5 |
1,0 |
Таблиця 7.2.
Десятки у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Р, кВт |
2 |
4 |
6 |
1 |
0,5 |
1 |
2 |
4 |
1 |
5 |
А, об/кВт |
600 |
625 |
1200 |
1250 |
600 |
625 |
1200 |
1250 |
600 |
1250 |
N, об |
100 |
200 |
400 |
50 |
100 |
500 |
100 |
200 |
40 |
100 |
t, сек |
270 |
285 |
200 |
145 |
1200 |
2800 |
150 |
130 |
250 |
50 |
Вихідні дані до Завдання 9 вибирають з табл.8.1 і табл.8.2.
Таблиця 8.1.
у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
n1Г, под |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2 |
n1В, под |
10 |
9,6 |
9,2 |
8,6 |
8 |
7,6 |
7,2 |
7 |
6,4 |
5,2 |
U к/под, В/под |
0,01 |
0,05 |
0,1 |
0,2 |
0,5 |
1 |
2 |
5 |
10 |
20 |
Одиниці
Таблиця 8.2
у шифрі Параметр |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
n2Г , под |
4.0 |
4,8 |
5,2 |
6,6 |
7,0 |
7,2 |
7,8 |
8,0 |
8,2 |
8,4 |
n2В, под |
6,0 |
5,8 |
5,2 |
5,0 |
4,8 |
4,6 |
4,0 |
3,4 |
3,2 |
3,0 |
T к/под, mS/под |
0,1 |
0,5 |
1,0 |
2 |
5 |
10 |
20 |
50 |
100 |
1000 |
Десятки
Література
1. Монтік П.М. Електротехніка та електромеханіка: Навч. посібник. – Львів: “Новий світ-2000”, 2007. – 500 с.
2. Малинівський С. М. Загальна електротехніка: Підручник для студ. неелектротех. спец. вищих техн. закладів освіти – Львів: “Львівська політехніка”, 2003.
3. Шегедин О.І., Маляр В.С. Теоретичні основи електротехніки. Частина1:Навчальний посібник для студентів дистанційної форми навчання електротехнічних та електромеханічних спеціальностей вищих навчальних закладів. – Львів:Новий світ – 2000, 2004.
4.Вартабедян В.А. Загальна електротехніка: Навчальний посібник – К. Вища школа, 1986.
5. «Електричні вимірювання електричних та неелектричних величин.» За редакцією Є. С. Поліщука. Вища школа - 1978
6. «Электрические измерения и электроизмерительные приборы» В. И. Котур и др. М. Энергоатом-издат 1986
7. «Электрические измерения и автоматический контроль.» Г. К. Нечаев. Киев. Высшая школа. 1983.
8. «Приборы и методы измерения электрических величин.» Э. Г. Атамалян. Москва. Высшая школа. 1982
9. «Аналоговые электро-измерительные приборы.» Учебное пособие для вузов. Е. Г. Бишард, Е. А. Киселева и др. Москва. Высшая школа. 1991.