9. Амперметр класса точности 1,5 имеет 100 делений. Цена каждого деления 0,5 А. Определите предел измерения прибора, наибольшую абсолютную погрешность и относительную погрешность в точках шкалы с 10, 30, 50, 70 и 90 делениями.

Решение:

1) Найдём показания приборов:

1)

2)

3)

4)

5)

2) Предел измерения прибора равен 50 А, так как цена деления 0,5 А, а всего 100 делений.3) Найдём наибольшую абсолютную погрешность:

%4)Найдём относительные погрешности:

%

%

%

%

%

29. Необходимо измерить сопротивление ме­тодом амперметра и вольтметра с точностью 1,5%. С каким классом точности необходимо взять амперметр (не хуже), чтобы произвести такое измерение? Показа­ния приборов U = 48 В, I = 0,4 А. Вольтметр имеет преде­л измерения Uпр = 75 В и класс точности 0,5, а амперметр имеет предел измерения Iпр = 0,5 А.

Решение:

Сопротивление определяю по закону Ома:

Нахожу из соотношения:

=-0,004А

Амперметр необходимо взять класса точности:

49. Амперметр со шкалой 0 - 500 делений, рассчитанный на ток 5 А, включен в цепь через трансфор­матор тока 400/5 А. Какой ток проходит в первичной и вторичной обмотках трансформатора, если ам­перметр показывает 350 делений? Построить график показаний амперметра как функции измеряемого тока.

Решение:

По первичной обмотке будет проходить ток равный 400А, а по вторичной-5А. Так как одно деление амперметра это 0,01А, то при 350 делений, амперметр будет показывать ток равный 3,5 А.

Рис.4.3 График зависимости показаний амперметра как функции измеряемого тока.

15. Амперметр с внутренним сопротивлением r_А=0,015 Ом и пределом измерения 20 А имеет шунт сопротивлением 0,005 Ом. Определите предел измере­ния амперметра с шунтом, а также ток в цепи, если его показание равно 12 А. Приведите измерительную схему.

Решение:

1. Измерительная схема имеет вид:

Рисунок 4.1 – Расширение пределов измерения амперметра при помощи шунта

2.Определяем предел измерения амперметра с шунтом :

,

где =20 А – предел измерения амперметра;

= 0,015 Ом – внутренние сопротивление амперметра;

= 0,005 Ом – сопротивление шунта.

.

2. Определяем ток в цепи, если его показание амперметра равно 12 А:

Т.к. коэффициент шунтирования рамен:

Ток в цепи:

35. Через трансформатор тока 50/5 А и транс­форматор напряжения 3000/150 В в однофазную цепь переменного тока включен ваттметр электродина­мической системы с пределами измерений Iпр = 5 А и Uпр =150 В. Определите 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. Приведите измерительную схему.

1. Измерительная схема имеет вид:

Рисунок 4.2 – Измерительная схема с ваттметром, включенными через трансформаторы тока и напряжения

2. Определяем коэффициенты трансформации:

   1. по току: ;

   2. по напряжению: ;

   3. по мощности: .

3. Предел измерения ваттметра:

Вт.

Где –пределы измерений ваттметра.

4. Цена деления ваттметра:

,

Где n – максимально число делений ваттметра.

В.

5. Показания прибора при 125 делениях:

Вт,

Где =125 – текущее число делений ваттметра.

6. Активная мощность цепи:

кВт.

7. Наибольшая относительная погрешность равна:

,

Где =1,5 – класс точности прибора.

55. Определить наибольшую возможную относительную погрешность при измерении сопротивления методом вольтметра - амперметра, если приборы показывают 25 В и 12,5 А. Вольтметр имеет предел измерения 30 В, класс точности 2,5 и внутреннее сопротивление 2,5 кОм, а амперметр – предел измерения 15 А, класс точности 1,5 и внутреннее сопротивление 0,2 Ом. Приведите измерительную схему.

1. Измерительная схема имеет вид:

а) б)

Рисунок 4.3- Схемы измерения сопротивления методом амперметра-вольтметра для малых (а) и больших (б) сопротивлений

2. Измеряемое сопротивление: Ом

3. Вычислим абсолютную погрешность амперметра и вольтметра:

4. Теперь найдем предельно возможную относительную погрешность:

Таким образом, наибольшую относительную погрешность имеет вольтметр, она составляет 50%.

6. Определите для вольтметра с пределом из­мерения 30 В и классом точности 0,5 относительную погрешность для точек 5, 10, 15, 20, 25 и 30 В и наибольшую абсолютную погрешность прибора.

Начальные данные: Х_норм=30В; Х_п=5,10,15,20,25,30В; γ=0,5%

Из уравнения класса точности мы найдем абсолютную погрешность:

; ;

Найдем относительную погрешность для точки 5В:

Найдем относительную погрешность для точки 10В:

Найдем относительную погрешность для точки 15В:

Найдем относительную погрешность для точки 20В:

Найдем относительную погрешность для точки 25В:

Найдем относительную погрешность для точки 30В:

Так как для каждого значения не изменяется, то наибольшую абсолютную погрешность прибора будем считать 0,15В

26. Напряжение источника измеряется двумя последовательно включенными вольтметрами с пре­делами измерений 100 и 75 В и классами точности 1,0 и 1,5. Показания приборов следующие: U₁ = 78 В и U₂ = 67 В. Определите, соответствует ли измерение заданной точности 1,5%.

Начальные данные: Х_норм(1)=100В; γ₁=1%; Х_п(1)=78В.

Х_норм(2)=75В; γ₂=1,5%; Х_п(2)=67В.

Найдем абсолютную погрешность первого и второго прибора:

Найдем суммарную абсолютную погрешность:

Найдем суммарные показания вольтметров:

Рассчитаем приведенную погрешность:

Данные вольтметры соответствуют заданному классу точности в 1,5%, так как =1,47% входит в этот промежуток.

46. При поверке технического амперметра получены следующие показания приборов:

поверяемый амперметр: 1; 2; 3; 4; 5; 4; 3; 2; 1;

образцовый амперметр ход вверх: 1,2; 2,2; 2,9; 3,8; 4,8;

образцовый амперметр ход вниз: 4,8; 3,9; 2,9; 2,2; 1,2.

Определить абсолютную, относительную, приведенную погрешности прибора и поправку, построить кривую поправок. Определить, к какому классу точности можно отнести прибор. Приведите измерительную схему.

Показания поверяемого амперметра Iп, А	Показания образцового амперметра, А			Абсолютные погрешности			Относительные погрешности, %			Приведенная погрешность γ, %		Вариация показаний в, %		Поправка θ, А
	Iов	Iоу	∆в		∆у	δв		δу
1	1,2	1,2	-0,2		-0,2	-20		-20	-4		0		-0,2
2	2,2	2,2	-0,2		-0,2	-10		-10	-4		0		-0,2
3	2,9	2,9	0,1		0,1	3,33		3,33	2		0		0,1
4	3,8	3,9	0,2		0,1	5		2,5	2		-2		0,1
5	4,8	4,8	0,2		0,2	4		4	4		0		0,2

Рис. 4.1 – Схема поверки амперметра

Найдем абсолютную погрешность при возрастании:

А

А

А

А

А

Найдем абсолютную погрешность при убывании:

А

А

А

А

А

Определим относительную погрешность при возрастании:

Определим относительную погрешность при убывании:

Теперь рассчитаем приведенную погрешность:

Найдем вариационный показатель:

Рассчитаем поправку:

Рис.4.2 - Кривая поправок