Задача 13

Определить пределы, в которых находится активная мощность, выделяемая в нагрузке цепи переменного тока промышленной частоты, измеряемая электромеханическим ваттметром электродинамической системы.

Метрологические характеристики ваттметра:

клт – класс точности ваттметра 2,5

rпосл – сопротивление последовательной обмотки ваттметра 4,0 Ом

Iпар – номинальный ток параллельной обмотки ваттметра 30 мА (0,03А)

Напряжение сети Uс=30 В; ток сети Iс=0,1 А. Получено показание п=120

делений при максимальном значении пмах=150 делений.

Предельные значение по току и напряжению обмоток ваттметра составляют соответственно Iпред=0,15 А и Uпред=75 В.

Решение:

Показание ваттметра может быть определено с учетом числа делений п и пмах, а также предельного значения шкалы ваттметра:

=9(Вт)

где предельное показание ваттметра Рпред = Iпред Uпред.=11,25(Вт)

Абсолютная детерминированная поправка к показаниям ваттметра может быть определена по формуле:

=0,94(Вт)

Относительная погрешность результата измерения тока вычисляется по формуле:

6,25(%)

ε –абсолютная погрешность результата измерения активной мощности.

1,875Вт

Измеряемая активная мощность находится в пределах:

(Рпок + Θ) – ε ≤ Р ≤(Рпок + Θ) +ε,

Подставляя числовые значения для полученных величин имеем, что величина измеряемой мощности находится в интервале:

8,065≤ Р ≤11,815 (Вт)

Задача 14

Для измерения толщины бумажной ленты применен емкостной принцип преобразования.

Чувствительный элемент имеет размеры:

- площадь пластин конденсатора S = 60*10³ м²

- зазор между пластинами δ. = 8 мм

Рассчитать и построить функцию преобразования емкостного преобразователя.

Определить по этой характеристике пределы изменений емкости преобразователя, если толщина ленты, протягиваемой между пластинами, изменяется от б_л1 =0,7мм до б_л2 = 0,2 мм

Диэлектрическая постоянная воздуха ε_возд = 8,85 пФ/м,

Диэлектрическаяпостоянная бумаги ε_бум = 17,70 пФ/м.

Решение:

Функция преобразования емкостного преобразователя данного типа определяется аналитической зависимостью

где С – емкость чувствительного элемента.

Построив эту характеристику в координатах С =f (бл), можно на ней отметить пределы изменений емкости при изменении толщины ленты от б_л1 до б_л2.

Очевидно, что данная функция является линейной обратно пропорциональной, зависимой от толщины бумаги δ_л

Верхний предел емкости датчика 6,94118*10^-08 Ф

Нижний предел емкости датчика 6,72152*10^-08 Ф

На графике Рис.1 это начало и конец линии, таким образом Емкость датчика находится в интервале:

6,72152*10^-08 ≤ С ≤ 6,94118*10^-08 (Ф)

Или

672≤ С ≤ 694 (мкФ)

Рис.1 График зависимости емкости датчика от толщины листа

Список литературы.

1. Метрология, стандартизация и сертификация: учебно-методический комплекс / сост.: Г.А. Алексеев, О.В. Новикова, Э.И. Медякова, В.М. 2009г. СП.

2. Станякин, И.Ф. Шишкин – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2009Письменные лекции . «Метрология, стандартизация и сертификация» Алексеев Г.А., Медякова Э.И. СПб 2006

3. Учебное пособие «Метрология, стандартизация и сертификация» Медякова Э.И. СПб 2006

4. Все расчеты произведены в Excel 2003, файл прилагается по требованию.

11