ФБТ БИ 2курс / ЛР_1A

Національний технічний університет України

‘‘Київський політехнічний інститут’’

кафедра теоретичної електротехніки

Лабораторна робота № 1а

Основні електровимірювальні прилади та методи електричних вимірювань

Виконав: студент гр.

м. Київ

Електровимірювальні прилади виготовляються із однією або кількома межами виміру. Межа виміру амперметра визначається номінальним струмом, межа вольтметра - номінальною напругою, межа ватметра - номінальною напругою і струмом. Номінальні напруга або струм позначені коло затискачів або перемикача меж вимірювання приладу.

Окрім цільового призначення і позначення меж виміру електровимірювального приладу на шкалі позначається:

а) Характер струму, на який розрахований прилад: - прилад постійного струму,

- прилад змінного струму,

- універсальний прилад, придатний для використання в колах постійного і змінного струмів,

- прилад трифазного струму. б) Система вимірювального механізму: - магнітоелектрична,

- електромагнітна,

- електродинамічна.

в) Нормальне робоче положення приладу:

для електровимірювальних приладів встановленні такі класи точності: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0

д) Номінальна частота або діапазон частот, е) Рівень випробувальної напруги

/наприклад 2кВ або 2 /.

На приладах вказується заводський номер, рік випуску і т. ін. умовні значення. Ціна поділки приладів визначається із співвідношення

СU = Uном/N, вольт на одну поділку;

CI = Iном/N, ампер на одну поділку;

CP = UномIном/N, ват на одну поділку;

де N - число поділок шкали відповідно вольтметра, амперметра, ватметра.

П р и к л а д 1. Амперметр має межі вимірів 2,5А; 5А і шкалу із 100 поділками. Для кожної із границь вимірювання ціна поділки С буде відповідно дорівнювати:

при ввімкнені на 2,5А - СI = 2,5/100=0,025А/под.

при ввімкнені на 5А - СI = 5/100=0,05А/под.

Приклад 2. Ватметр має границі виміру по струму 2,5А - 5А, по напрузі 75,150,300В, число поділок 150.

Ціна поділки для такого прикладу зведена в таблицю 1.

Всі електровимірювальні прилади дають наближені значення вимірювальних величин. Дійсні (істині) знаходяться із врахуванням відповідних похибок. Абсолютна похибка - різниця між виміром приладу і дійсним значенням вимірювальної величини.

А = АВ - АД

де А – абсолютна похибка; АВ – значення виміряне приладом;

АД – дійсне значення вимірювальної величини. Відносна похибка , як правило, визначається у відсотках

/ д 100

Так як дійсне значення вимірювальної величини не відомо, то для визначення найбільших похибок вимірів користуються класом точності приладів. Окремим типам вимірювальних приладів встановлюють різні класи точності: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

Число означаюче клас точності, визначає найбільшу допустиму основну приведену похибкупр виражену у відсотках. Її знаходять, як відношення максимальної похибки до кінцевого значення

робочої частки шкали приладу.

пр = ( )мах/Аном 100 = (Ап - Ад)/Аном 100

Наприклад, прилад класу 1,5 має пр = 1,5% Відносна похибка вимірювання може бути найдена

= пр (Аном/Ад)

Звідси виходить, що відносна похибка вимірювання залежить від дійсного значення вимірювальної величини та зростає при її зменшені. З цієї ж причини вимірювальний прилад або його границю вимірювання вибирають так, щоб при вимірюванні стрілка приладу по можливості знаходилась в середній частині шкали.

П р и к л а д 2.

Є магнітоелектричний вольтметр, який має клас точності 0,5. Знайти абсолютну, відносну похибки вимірювання цим вольтметром для напруг U1= 30В, U2= 120В, а також записати дійсні значення вимірювальних напруг.

Р і ш е н н я

Абсолютна похибка вимірювання

U = ( пр Uном)/100 = ( 0,5 150 )/100 = 0,75 В.

Дійсне значення вимірювальної напруги U1

Uд = U1 U = (30 0,75)В

Відносна похибка вимірювання для U1

= ( U / Uд)100 =( 0,75/(30 0,75)) 100 =(2,56 ... 2,44)%,

Дійсне значення вимірювальної напруги U2

Uд = U2 U = (120 0,75)В

Відносна похибка вимірювання для U2

= ( U / Uд)100 =(0,75/(120 0,75)) 100 =(0,63 ... 0,62)%

П о р я д о к в и к о н а н н я р о б о т и

1.Ознайомитися з вимірювальними приладами та апаратами, які застосовують у роботі. Записати їх паспортні данні в таблицю 2.

2. Скласти коло згідно рис. 2 і виміряти величини у відповідності до табл.3

Оп р а ц ю в а н н я р е з у л ь т а т і в в и м і р ю в а н ь

1.За даними таблиці 3, зробити потрібні обчислення. Результати їх записати у відповідні графи таблиці.

2.Користуючись даними таблиці 3, визначити абсолютну та відносні похибки вимірювання а також дійсне значення вимірювальних величин.

В и с н о в к и п р о р о б о т у.

Дати аналіз похибок електровимірювальних приладів при різноманітних рівнях вимірювальних величин, а також порівняти характеристики прилади основних систем вимірювання.

З а п и т а н н я д л я с а м о п е р е в і р к и.

1.Пояснити будову і принцип дії приладів магнітоелектричної системи вимірювання.

2.Пояснити будову і принцип дії приладів електромагнітної системи вимірювання.

3.Пояснити будову і принцип дії приладів електродинамічної системи вимірювання.

4.Поясніть переваги та недоліки приладів основних систем вимірювання.

5.Поясніть на які значення вимірювальних величин реагують прилади основних систем вимірювання.

6.Як визначити ціну поділки електровимірювального приладу?

7.Як визначається абсолютна, відносна та основна приведена похибки приладів?

8.Що означає клас точності приладу?

9.Як знайти дійсне значення вимірювальних величин?

10.Намалюйте електричну схему ввімкнення вольтметра, амперметра та ватметра.