ИЗМЕРЕНИЙ
Для измерения сопротивления косвенным методом использовались два прибора: амперметр и вольтметр магнитоэлектрической системы.
Измерение сопротивления производилось при температуре t приборами группы А, Б или В. Данные приборов, их показания, а также группа приборов и температура окружающего воздуха, при которой производилось измерение сопротивления, приведены в табл.
Определить:
1. величину сопротивления 
по показаниям приборов и начертить схему;
2. величину сопротивления 
с учетом схемы включения приборов;
3. наибольшие возможные (относительную 
и абсолютную 
) погрешности результата измерения этого сопротивления;
4. в каких пределах находятся действительные значения измеряемого сопротивления.
Исходные данные
| Наименование величин | Единицы измерения | Предпоследняя цифра шифра | Последняя цифра шифра | |
| 3 | ||||
| Данные вольтметра | Предел измерения Uн | В | 0 | 75 |
| Ток полного отклонения стрелки прибора при Uн | мА | 0 | 1 | |
| Класс точности γд | 0 | 0,2 | ||
| Показание вольтметра U | В | 0 | 60 | |
| Данные амперметра | Предел измерения Iн | А | 0 | 7,5 |
| Падение напряжения на зажимах прибора при Iн | мВ | 0 | 140 | |
| Класс точности γд | 0 | 0,5 | ||
| Показание амперметра I | А | 0 | 5 | |
| Группа приборов | - | 0 | А | |
| Температура t | °С | 0 | 30 | |
Величина сопротивления 
определяется с учетом внутреннего сопротивления приборов 
или 
в зависимости от принятой схемы.
Для выбора схемы сравним 
= 
Так как 
, то схема включения:
В схеме напряжение на вольтметре и измеряемом сопротивлении совпадают, но ток через амперметр отличается от тока, протекающего через измеряемое сопротивление на значение тока через вольтметр.
Погрешность измерений
Основная погрешность 
определяется классом точности прибора. В данной задаче для вольтметра 
.Дополнительная погрешность, вызванная отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной (+10 °С) для прибора группы А класса точности 0,2 при изменении температуры на 10 °С, будет равна ±0,2. Таким образом
= 
Относительная погрешность при косвенном методе измерения сопротивления определяется по формуле
где γU и γI – относительные погрешности измерений напряжения и тока.
Относительная погрешность при измерении напряжения будет
= 
Погрешность измерений амперметра
= 
Относительная погрешность при измерении тока будет
= 
Относительная погрешность при косвенном методе измерения сопротивления
Абсолютная погрешность при косвенном методе измерения сопротивления
= 
= 
0.228 Ом
Действительные значения измеряемого сопротивления находятся в пределах
Задача № 4
ИЗМЕРЕНИЕ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЦЕПЯХ
ТРЕХФАЗНОГО ТОКА
Для измерения активной мощности трехпроводной цепи трехфазного тока с симметричной активно-индуктивной нагрузкой, соединенной звездой или треугольником, необходимо выбрать два одинаковых ваттметра с номинальным током 
номинальным напряжением 
и числом делений шкалы 
.
Исходные данные для решения задачи приведены в таблице.
1. По данным варианта для нормального режима работы цепи:
а) начертить схему включения ваттметров в цепь;
б) доказать, что активную мощность трехпроводной цепи трехфазного тока можно представить в виде суммы двух слагаемых;
в) построить в масштабе векторную диаграмму, выделив на ней векторы напряжений и токов, под действием которых находятся параллельные и последовательные обмотки ваттметров;
г) определить мощности 
и 
, измеряемые каждым из ваттметров;
д) определить число делений шкалы 
и 
, на которые отклоняются стрелки ваттметров.
2. По данным варианта при обрыве одной фазы приемника энергии:
а) начертить схему включения ваттметров в цепь;
б) построить в масштабе векторную диаграмму, выделив на ней векторы напряжений и токов, под действием которых находятся параллельные и последовательные обмотки ваттметров;
в) определить мощности и , измеряемые каждый из ваттметров;
г) определить число делений шкалы и , на которые отклоняются стрелки ваттметров.
Исходные данные
| Наименование величин | Единицы измерения | Предпоследняя цифра шифра | Последняя цифра шифра |
| 3 | |||
| Мощность цепи S | кВА | 0 | 5,0 |
| Коэффициент мощности cosφ | - | 0 | 0,72 |
| Фазное напряжение Uф | В | 0 | 220 |
| Схема соединения | - | 0 | 
|
| Последовательные обмотки ваттметров включены в провода | - | 0 | А и В |
| Обрывы фазы | - | 0 | С |
Так как приемники энергии соединены по схеме звезды, то мгновенную мощность трехфазной цепи следует представить как 
, где 
‒ мгновенные значения фазных напряжений, 
‒ мгновенные значения фазных токов.
Для нулевой точки приемников энергии, соединенных звездой, по первому закону Кирхгофа
,
откуда каждый из линейных токов можно выразить через два других:
; 
Подставив одно из этих выражений, например для тока 
, получим:
= 
= 
Следовательно, мощность трехфазной цепи можно представить суммой двух слагаемых, первое из которых 
и второе 
.
Первое слагаемое можно измерить одним ваттметром, а второе - вторым, если ваттметры соединены следующим образом: токовая цепь первого ваттметра в соответствии с индексом А у тока IA включается в рассечку провода А, и т.к. ток положителен, то генераторный зажим ее соединяется с источником питания (рис.1). Генераторный зажим параллельной цепи в соответствии с первой частью индекса А у напряжения UAB соединен с проводом А, а не генераторный зажим той же цепи в соответствии со второй частью индекса B присоединен к проводу B. Аналогично включается второй ваттметр. Активная мощность трехфазной цепи равна алгебраической сумме показаний двух ваттметров.
Линейное напряжение для «звезды» определяется по формуле 
В
Линейный ток определяется по формуле 
Угол отставания фазного тока от фазного напряжения 
Суммарная активная мощность системы определяется
Вт
Мощности, измеряемые ваттметрами
Вт
Вт
Определив токи и напряжения, под действием которых находятся последовательные и параллельные обмотки ваттметров, необходимо выбрать два одинаковых ваттметра с номинальным током 
А, номинальным напряжением 
В и числом делений шкалы 
.
Постоянная ваттметра определяется по формуле 
.
2. При обрыве фазы C.
При обрыве фазы С ток в ней равен нулю. Две другие фазы соединены последовательно и включены на линейное напряжение UАВ. Сопротивление фазы В при нормальном режиме работы
Для симметричной трехфазной системы ток в последовательно соединенных фазах определяется как
А
Мощности, измеряемые ваттметрами
Вт
Результаты расчетов.
| Наименование величин | Единица измерения | Результаты расчёта | |
| Определить по п.1 | Мощность цепи P | Вт | 3600 |
Линейное напряжение 
| В | 380 | |
Линейный ток 
| А | 7,57 | |
Номинальное напряжение ваттметра 
| В | 600 | |
Номинальный ток ваттметра 
| А | 10 | |
Постоянная ваттметра 
| 
| 40 | |
Мощность, измеряемая первым ваттметром 
| Вт | 2796 | |
Мощность, измеряемая первым ваттметром 
| Вт | 804 | |
Число делений шкалы 
| дел | 69,9 | |
Число делений шкалы 
| дел | 20,1 | |
| Определить по п.2 | Мощность, измеряемая первым ваттметром 
| Вт | 1792 |
Мощность, измеряемая первым ваттметром 
| Вт | 1792 | |
| Число делений шкалы
| дел | 44,8 | |
| Число делений шкалы
| дел | 44,8 |
Задача № 5
Дата: 2019-12-22, просмотров: 1469.
