5 Измерения в цепях переменного тока
5.1 Методические указания при подготовке к занятиям
Цель работы – ознакомление с принципом действия приборов для измерения напряжения тока и мощности; изучение влияния измерительных приборов (амперметра, вольтметра и ваттметра) на параметры работы электрической цепи переменного тока; оценка результатов и погрешностей измерений.
Контрольное задание №3
В электрическую цепь, согласно варианту, таблица 5.1, для измерения тока и напряжения включены амперметр и вольтметр электромагнитной системы. Параметры схемы и приборов приведены в таблице 5-1, согласно варианту.
Определить:
- абсолютную и методическую погрешности, наибольшую относительную погрешность результата измерений, среднеквадратичную погрешность;
- мощность, потребляемую прибором;
- чувствительность и цену деления прибора.
Схемы к контрольному заданию №3
|
|
|
Рис. 5.5 |
|
Рис. 5.7 |
Рис. 5.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.1
Рис. 5.2
Рис. 5.4
Рис.
5.6
Таблица 5.1 – Варианты заданий к контрольному заданию №3
№ вар. |
№ схем |
Параметры элементов электрической схемы |
|||||||||||||
элементов электрической схемы |
измерительных приборов |
||||||||||||||
U, В |
f, Гц |
R, Ом |
L, мГн |
C, мкФ |
RA, Ом |
LA, мГн |
RV, Ом |
LV, мГн |
A, % |
V, % |
IН, мA |
UН, В |
N деления |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
1 |
5.1 |
40 |
400 |
100 |
50 |
- |
3 |
2 |
500 |
10 |
1,0 |
0,5 |
100 |
20 |
50 |
2 |
5.2 |
10 |
100 |
50 |
100 |
- |
4 |
4 |
600 |
15 |
1,5 |
2,0 |
200 |
10 |
100 |
3 |
5.3 |
20 |
200 |
60 |
- |
2 |
5 |
5 |
700 |
20 |
0,5 |
1,0 |
300 |
25 |
25 |
4 |
5.4 |
30 |
300 |
70 |
- |
3 |
6 |
4 |
1000 |
10 |
2,0 |
0,5 |
400 |
25 |
50 |
5 |
5.5 |
40 |
400 |
80 |
20 |
4 |
4 |
3 |
2000 |
5 |
0,05 |
0,1 |
500 |
20 |
100 |
6 |
5.6 |
50 |
500 |
90 |
20 |
5 |
8 |
6 |
1500 |
6 |
0,2 |
0,5 |
600 |
25 |
25 |
7 |
5.7 |
10 |
600 |
100 |
30 |
2 |
7 |
2 |
2000 |
7 |
1,0 |
1,5 |
700 |
10 |
50 |
8 |
5.8 |
20 |
700 |
50 |
40 |
- |
6 |
1 |
800 |
8 |
4,0 |
2,0 |
800 |
10 |
100 |
9 |
5.1 |
30 |
800 |
40 |
50 |
- |
4 |
0,5 |
700 |
10 |
0,05 |
1,0 |
1000 |
20 |
25 |
10 |
5.2 |
40 |
900 |
60 |
- |
2 |
2 |
0,5 |
600 |
5 |
0,2 |
0,5 |
100 |
25 |
50 |
11 |
5.3 |
50 |
1000 |
300 |
- |
2,5 |
5 |
5 |
500 |
10 |
0,5 |
0,5 |
200 |
50 |
100 |
12 |
5.4 |
10 |
1000 |
150 |
40 |
3 |
5 |
2 |
400 |
2 |
1,0 |
1,5 |
300 |
10 |
25 |
13 |
5.5 |
20 |
900 |
200 |
30 |
4 |
3 |
3 |
500 |
4 |
4,0 |
2,0 |
400 |
20 |
50 |
14 |
5.6 |
30 |
800 |
300 |
40 |
5 |
6 |
1 |
600 |
6 |
0,05 |
1,0 |
500 |
20 |
100 |
15 |
5.7 |
40 |
700 |
60 |
60 |
- |
7 |
4 |
700 |
8 |
0,05 |
0,1 |
600 |
20 |
200 |
16 |
5.8 |
50 |
600 |
50 |
70 |
- |
8 |
5 |
800 |
10 |
0,2 |
0,5 |
700 |
50 |
25 |
17 |
5.1 |
10 |
500 |
200 |
- |
4 |
6 |
0,5 |
900 |
2 |
1,0 |
1,5 |
800 |
10 |
50 |
18 |
5.2 |
20 |
400 |
60 |
- |
5 |
4 |
0,5 |
1000 |
4 |
2,0 |
2,0 |
600 |
20 |
100 |
19 |
5.3 |
30 |
300 |
40 |
80 |
6 |
5 |
1 |
1500 |
6 |
4,0 |
0,1 |
500 |
20 |
200 |
20 |
5.4 |
40 |
200 |
30 |
50 |
7 |
2 |
2 |
1800 |
8 |
0,05 |
0,1 |
400 |
25 |
250 |
21 |
5.5 |
50 |
100 |
40 |
60 |
8 |
1 |
3 |
2000 |
10 |
0,2 |
0,5 |
300 |
25 |
50 |
22 |
5.6 |
10 |
200 |
50 |
50 |
- |
2 |
4 |
800 |
2 |
1,0 |
1,5 |
200 |
10 |
100 |
23 |
5.7 |
20 |
300 |
60 |
40 |
- |
3 |
5 |
900 |
4 |
2,0 |
2,0 |
100 |
20 |
150 |
24 |
5.8 |
30 |
400 |
70 |
- |
2 |
4 |
6 |
1000 |
6 |
4,0 |
2,0 |
150 |
20 |
200 |
25 |
5.1 |
40 |
500 |
80 |
- |
4 |
5 |
7 |
1500 |
5 |
0,05 |
0,1 |
200 |
25 |
250 |
26 |
5.2 |
50 |
600 |
90 |
40 |
6 |
6 |
8 |
1800 |
6 |
0,2 |
0,5 |
250 |
50 |
150 |
27 |
5.3 |
10 |
700 |
100 |
50 |
8 |
7 |
6 |
1900 |
4 |
1,0 |
1,5 |
300 |
10 |
50 |
28 |
5.4 |
20 |
800 |
200 |
30 |
6 |
8 |
4 |
2000 |
3 |
2,0 |
4,0 |
400 |
10 |
25 |
29 |
5.5 |
20 |
900 |
150 |
20 |
- |
6 |
2 |
800 |
2 |
0,05 |
0,1 |
500 |
10 |
100 |
30 |
5.6 |
40 |
1000 |
100 |
20 |
- |
4 |
2 |
1000 |
6 |
0,5 |
1,0 |
1000 |
20 |
200 |
16 |
5.8 |
50 |
600 |
50 |
70 |
- |
8 |
5 |
800 |
10 |
0,2 |
0,5 |
700 |
50 |
25 |
17 |
5.1 |
10 |
500 |
200 |
- |
4 |
6 |
0,5 |
900 |
2 |
1,0 |
1,5 |
800 |
10 |
50 |
18 |
5.2 |
20 |
400 |
60 |
- |
5 |
4 |
0,5 |
1000 |
4 |
2,0 |
2,0 |
600 |
20 |
100 |
19 |
5.3 |
30 |
300 |
40 |
80 |
6 |
5 |
1 |
1500 |
6 |
4,0 |
0,1 |
500 |
20 |
200 |
20 |
5.4 |
40 |
200 |
30 |
50 |
7 |
2 |
2 |
1800 |
8 |
0,05 |
0,1 |
400 |
25 |
250 |
21 |
5.5 |
50 |
100 |
40 |
60 |
8 |
1 |
3 |
2000 |
10 |
0,2 |
0,5 |
300 |
25 |
50 |
22 |
5.6 |
10 |
200 |
50 |
50 |
- |
2 |
4 |
800 |
2 |
1,0 |
1,5 |
200 |
10 |
100 |
23 |
5.7 |
20 |
300 |
60 |
40 |
- |
3 |
5 |
900 |
4 |
2,0 |
2,0 |
100 |
20 |
150 |
24 |
5.8 |
30 |
400 |
70 |
- |
2 |
4 |
6 |
1000 |
6 |
4,0 |
2,0 |
150 |
20 |
200 |
25 |
5.1 |
40 |
500 |
80 |
- |
4 |
5 |
7 |
1500 |
5 |
0,05 |
0,1 |
200 |
25 |
250 |
Пример расчета: Для измерения напряжения на участке цепи рис. 5.9 а включен вольтметр электромагнитной системы.
Параметры цепи:
U = 100 B, f = 1 кГц, R1 = 20 Oм, R2 = 50 Ом, С = 2 мкФ.
Параметры вольтметра:
- внутреннее сопротивление RV = 500 Ом;
- индуктивность вольтметра LV = 5 мГн;
- класс точности V = 0,5;
- число делений N = 100;
- номинальное напряжение вольтметра UН = 100 В.
Определить:
- абсолютную и относительную методическую погрешности, наибольшую относительную погрешность результата измерений, среднеквадратичную погрешность;
- мощность, потребляемую прибором;
- чувствительность и постоянную прибора.
Решение: