Информационно-измерительная техника
.docx
Изначально найдем диапазоны измерений:
Входной диапазон измерений D вх = 0 - 125
Выходной диапазон измерений D вых = 0 – 5
Чувствительность S=Kд=25
На основе них определим действительный коэффициент преобразования по формуле Кд=20*ln(Uвх/Uвых)
Кд=20*lg(125/5)=27.96
Заполним таблицу, примеры вычислений первого столбца, остальные вычисления производим аналогично с помощью табличного процессора Excel:
U вхд=U вых * Кд=0,373*27,96=7,74 В
U выхд=U вх / Кд = 10/27,96 =0,36 В
К=20*lg(Uвх/Uвых)= 20*lg(10/0,373)=28,97 Дб
Δ вх, В = U вх. - U вхд. = 10 – 10,43 = -0,43 В
Δ К, дб = К, дб- Кд, дБ= 29,97-27,96=3,19
Δ вых= U вых- U выхд=0,373-0,36=0,02 В
δ вх= Δ вх/ U вх*100=-0.43/10=-4.29%
δ вых= Δ вых/ U вых=0,02/0,373*100=4,11%
Для расчёта приведённой погрешности используем максимальное значение
абсолютной погрешности, которое составило Δвых=1,62 В. Приведенная
погрешность составит γ= (Δвых/ U вых. макс)*100
На основе полученных данных (табл.2.1) построим графики зависимости:
U выхд=F( U вх) и U вых=F( U вх);
Кд=f(U вх) и К=f(U вх);
2.2 Измерительный преобразователь электрического тока.
Iвх, А |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
Iвых, мА |
0,411 |
0,927 |
1,795 |
1,932 |
2,689 |
3,564 |
3,868 |
4,995 |
5,516 |
4,033 |
Изначально найдем диапазоны измерений:
Входной диапазон измерений D вх , А= 0 - 5
Выходной диапазон измерений D вых, мА = 0 – 5
Чувствительность S=Kд=1
На основе них определим действительный коэффициент преобразования по формуле Кд=20*ln(Uвх/Uвых)
Кд=20*lg(5/5*)=60
Таб. 2.2 Расчет параметров измерительного преобразователя тока.
№ |
Параметр |
Численные значения параметров |
|||||||||
1 |
I вх, A |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
2 |
I вых, mA |
0,411 |
0,927 |
1,795 |
1,932 |
2,689 |
3,564 |
3,868 |
4,995 |
5,516 |
4,033 |
3 |
Кд, дБ |
60,00 |
|||||||||
4 |
I вхд, A |
0,514 |
1,138 |
1,483 |
2,414 |
2,427 |
3,346 |
3,868 |
4,091 |
3,527 |
4,356 |
5 |
I выхд, mA |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
6 |
Δ вх, A |
-0,014 |
-0,138 |
0,017 |
-0,414 |
0,073 |
-0,346 |
-0,368 |
-0,091 |
0,973 |
0,644 |
7 |
Δ вых, mA |
-0,089 |
-0,073 |
0,295 |
-0,068 |
0,189 |
0,564 |
0,368 |
0,995 |
1,016 |
-0,967 |
8 |
δ вх, % |
-2,80 |
-13,80 |
1,13 |
-20,70 |
2,92 |
-11,53 |
-10,51 |
-2,28 |
21,62 |
12,88 |
9 |
δ вых, % |
-21,65 |
-7,87 |
16,43 |
-3,52 |
7,03 |
15,82 |
9,51 |
19,92 |
18,42 |
-23,98 |
10 |
К, дб |
61,70 |
60,66 |
58,44 |
60,30 |
59,37 |
58,50 |
59,13 |
58,07 |
58,23 |
61,87 |
11 |
Δ К, дб |
1,703 |
0,658 |
-1,559 |
0,300 |
-0,633 |
-1,496 |
-0,868 |
-1,930 |
-1,768 |
1,867 |
Заполним таблицу, примеры вычислений первого столбца, остальные вычисления производим аналогично с помощью табличного процессора Excel:
I вхд=I вых * Кд=0,411**=0,514 А
I выхд=I вх / Кд = 0,5/ =0,0005А=0,5mA
К=20*lg(Iвх/Iвых)= 20*lg(0,5/0,514*)=59.76 Дб
Δ вх, А = I вх. - I вхд. = 0,5 - 0,514= -0,014A
Δ К, дб = К, дб- Кд, дБ= 59,76-60=-0,24 Дб
Δ вых= I вых- I выхд=0,514-0,5=0,089mA
δ вх= Δ вх/ I вх*100=-0,014/0.5*100= -2.8%
δ вых= Δ вых/ I вых=0,014/0.89*100= -21,65%
На основе полученных данных (табл.2.1) построим графики зависимости:
I выхд=F( I вх) и I вых=F( I вх);
Кд=f(I вх) и К=f(I вх);
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные при выполнении рассмотренных контрольных работ навыки, студент может применить в своей профессиональной деятельности при выполнении задач, связанных с измерением электрических величин. Рассмотренное в первой работе разложение кривой напряжения или тока на гармонические составляющие применяется во многих электроэнергетических системах для определения параметров электроэнергии. Например, стандарт ГОСТ 13109-97 подразумевает использование первых 40-ка гармоник для определения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения. Рассмотренные во второй работе параметры измерительных преобразователей позволяют определить точность прибора и точность его результатов измерения.
Список литературы
1. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров / Л.А. Бессонов. – 12-е изд., исправ. и доп. – М. : Издательство Юрайт, 2016. – 701 с.
2. Раннев, Г.Г. Информационно-измерительная техника и электроника : учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г.Г. Раннев, В.А. Сурогина, В.И. Калашников и др.