Главная Другое
Экономика Финансы Маркетинг Астрономия География Туризм Биология История Информатика Культура Математика Физика Философия Химия Банк Право Военное дело Бухгалтерия Журналистика Спорт Психология Литература Музыка Медицина |
страница 1 Государственное учреждение образования «Жлобинский металлургический техникум» УТВЕРЖДАЮ Директор ГУО «ЖМТ»
«______»__________________201 г. Электрические измерения Методические рекомендации по изучению дисциплины и выполнению домашних контрольных работ для учащихся заочной формы обучения 3 курса по учебной специальности 2-53 01 31 «Техническое обслуживание технологического оборудования и средств робототехники в автоматизированном производстве» Жлобин
2010 Автор(ы) Савенко Валерий Иванович, преподаватель ГУО «ЖМТ» Разработано на основе типовой учебной программы дисциплины «Электрические измерения» утверждено Министерством образования Республики Беларусь 24.04.1998г. Обсуждено и одобрено на заседании цикловой комиссии электротехнических дисциплин. протокол №_______________ от «___»____________________20 г. СОГЛАСОВАННО Зам. директора по УР П.П.Рафеенко «____»______________2010 г.
Программой предмета «Электрические измерения» предусматривается изучение учащимися основ метрологии, способов, средств измерений электрических, магнитных и неэлектрических величин. В результате изучения предмета учащиеся должны знать: основы метрологии; устройство, принцип действия, характеристики и область применения электроизмерительных приборов; методику определения погрешностей измерений и средств измерений; меры основных электрических величин; способы измерений электрических, магнитных и неэлектрических величин; условные обозначения на шкалах приборов; меры безопасности при проведении электрических измерений; перспективы развития электроизмерительной техники;
определять значение измеряемой величины и показателей точности измерений; пользоваться электроизмерительными приборами, инструментами учетом требований безопасности труда; собирать схемы включения электроизмерительных приборов; пользоваться каталогами, справочной литературой.
Основная
1. В.И.Котур. Электрические измерения и электроизмерительные приборы. Москва, 1986 год. 2. Э.Г.Атамалян. Приборы и методы измерения электрических величин. Москва,1989 год. Дополнительная 3. И.А. Данилов. Общая электротехника с основами электроники. Москва, 2000 год. 4. Т.Ф.Берёзкина. Задачник по общей электротехнике с основами электроники. Москва,1998 год. 5. В.И. Нефёдов. Метрология и радиоизмерения. Москва, 2003 год. Тематический план
Методические рекомендации для выполнения ДКР 1.Вольтметр класса точности 1,0 с пределом измерения 300 В, имеющий максимальное число делений 150, проверен на отметках 30, 60, 100, 120 и 150 делений, при этом абсолютная погрешность в этих точках составила 1,8; 0,7; 2,5; 1,2 и 0,8 В. Определить, соответствует ли прибор указанному классу точности, и относительные погрешности на каждой отметке. Решение. Вольтметр класса точности 1,0 с пределом измерения 300 В имеет наибольшую абсолютную погрешность 3 В. Так как значение абсолютной погрешности на всех" поверяемых отметках менее . 3 В, то прибор соответствует классу точности 1,0. Относительные погрешности: ![]() ![]() ![]() 2. Необходимо измерить ток потребителя в пределах 20—25 А. Имеется микроамперметр с пределом измерения 200 мкА, внутренним сопротивлением 300 Ом и максимальным числом делений 100. Определить сопротивление шунта для расширения предела измерения до 30 А и относительную погрешность измерения на отметке 85 делений, если класс точности прибора 1,0. Решение. Необходимо вначале определить коэффициент шунтирования:
Тогда
![]() Определяем показание амперметра, соответствующее 85 делениям, для чего цену деления 0,3 А/дел умножим на число делений 85, тогда прибор покажет I=25,5 А. Относительная погрешность в этой точке
где 3. В сеть переменного тока через трансформатор тока 100/2,5 А и трансформатор напряжения 600/150 В включены амперметр, вольтметр и ваттметр, которые показали соответственно 100, 120 и 88 делений. Пределы измерения приборов следующие: амперметр—3 А, вольтметр — 150 В, вольтметр—2,5 А по току, 150 В по напряжению. Все приборы класса точности 0,5 имеют максимальное число делений 150. Определить полную потребляемую сетью мощность, ее полное сопротивление и коэффициент мощности, наибольшую абсолютную и относительную погрешности измерения полного сопротивления, учитывая класс точности приборов. Решение. Определяем цену деления каждого прибора как отношение измерения к максимальному числу делений. Для амперметра цена деления 0,02 А/дел, для вольтметра — 1 В/дел, для ваттметра—2,5 Вт/дел. Тогда показания приборов Коэффициенты трансформации Ток, напряжение и активная мощность сети ![]() ![]() ![]() Полную мощность, потребляемую сетью, определяем через ток и напряжение: ![]() Коэффициент мощности ![]() Полное сопротивление сети ![]() Наибольшее значение полного сопротивления ![]() откуда абсолютная погрешность ![]() Относительная погрешность измерения ![]() 4. Методом амперметра и вольтметра измеряется сопротивление по схеме рис. 8.2, а. Показания амперметра и вольтметра следующие: U=4,8 В, I=0.15А. Приборы имеют класс точности 1,0 и пределы измерения Iир = 250мА, U=7,5 В. Определить измеряемое сопротивление, наибольшую абсолютную и относительную погрешности измерения. + - I ![]() ![]() ![]() I U А А V Рис. 1
Решение. Измеряемое сопротивление ![]() Наибольшая абсолютная погрешность вольтметра и амперметра соответственно с указанными пределами и классом точности 1,0 ![]() ![]() Наибольшее значение измеряемого сопротивления с учетом класса точности применяемых приборов ![]() Тогда относительная погрешность измерения ![]() 5. Паспортные данные счетчика электрической энергии: 220В, 10 А, 1 кВт ч—640 оборотов диска. Определить относительную погрешность счетчика и поправочный коэффициент, если он был проверен при номинальных значениях тока и напряжения и за 10 мин сделал 236 оборотов. Решение. Определяем номинальную и действительную постоянные счетчика:
2.Общие сведения и классификация ЭИП. Условные обозначения. 3.Устройство и принцип действия магнитоэлектрических ИП. Достоинства и недостатки. 4.Устройство и принцип действия приборов выпрямительной системы. 5.Устройство и принцип действия приборов электромагнитной системы. Достоинства и недостатки. 6.Устройство и принцип действия приборов электростатической системы. 7.Устройство и принцип действия приборов индукционной системы. Счётчик электромагнитной энергии. 8.Устройство и принцип действия динамических и ферродинамических ИП. Достоинства и недостатки. 9. Устройство и принцип действия одинарного измерительного моста постоянного тока. Его достоинства. 10. Устройство и принцип действия автоматического моста. 11. Устройство и принцип действия компенсатора постоянного тока. 12. Общие сведения об измерениях неэлектрических величин. 13. Устройство и принцип действия параметрических резисторных и индуктивных преобразователей. Достоинства и недостатки. 14. Где применяются емкостные преобразователи? Устройство и принцип действия, их достоинства. 15. Привести примеры использования генераторных преобразователей. Устройство, принцип действия, достоинства и недостатки. 16. Тензометрические преобразователи, устройство, принцип действия. 17. Электрические термометры сопротивлений, устройство, принцип действия. 18. Устройство и принцип действия пьезоэлектрических преобразователей. 19. Дать общие сведения об электронных ИП. Классификация. 20. Особенности измерений напряжения и тока в высокоомных и высокочастотных цепях. 21. Структурная схема электронного вольтметра постоянного тока, принцип его работы. 22. Электронные вольтметры переменного тока, устройство, принцип действия. 23. Дать классификацию и основные параметры измерительных генераторов. 24. Измерительные генераторы НЧ и ВЧ сигналов. Структурные схемы, принцип действия. 25. Структурная схема измерительного генератора импульсов, принцип действия. 26. Принцип работы электронно-лучевого осциллографа. 27. Каковы устройство и принцип действия работы системы отклонения луча в электронно-лучевой трубке? 28. Привести структурную схему электронного омметра, принцип действия. 29. Принцип дискретизации и квантования в цифровых приборах. 30. Структурная схема цифрового вольтметра с преобразованием сигнала во временной интервал. 31. Структурная схема цифрового частотомера, принцип действия. 32. Измерение токов. Применение шунтов. 33. Измерение напряжений. Применение добавочных сопротивлений. 34. Измерение сопротивлений. Устройство, принцип действия омметра. 35. Схемы измерений сопротивлений методом амперметра и вольтметра. 36. Мостовой метод измерения сопротивлений, его достоинство. Ответить на вопросы зачёта согласно таблице вариантов
ЗАДАНИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ДОМАШНЕЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ 1. Задания на контрольную работу составлены в 10 вариантах. Номер варианта определяется по следующей схеме. За основу принят номер зачётной книжки. Номера с 1 по 10 определяют номер варианта. Для номеров с 11 по 20 вычитается 10, с 21 по 30 – вычитается 20, с 31 и выше- вычитается 30. Вариант №10 принять за 0. 2. Контрольная работа выполняется учащимися в ученической тетради с полями 4-5 см для пометок преподавателя. 3. При решении задач, примеров применяемые формулы записывают в общем виде, затем подставляют числовые значения. Все расчёты, выкладки ведутся в системе СИ. 4. Графики, чертежи, схемы выполняют в карандаше (можно чёрными чернилами) с помощью чертёжного инструмента с соблюдением масштаба, пропорций. Условные графические обозначения на схемах должны соответствовать ГОСТам и ЕСТД и иметь соответствующую маркировку. 5. В конце домашней контрольной работы указывается список используемой литературы, ставится дата выполнения и подпись учащегося. 6. В домашнюю контрольную работу включены 4 задачи по разделам «Погрешности измерений», «Шунты и добавочные резисторы для расширения пределов измерений», «Измерение электрической энергии», «Методы измерений электрических величин», а также 3 теоретических вопроса.
В сети однофазного тока, находящейся под напряжением U, проходит ток I. Для измерения этих значений, потребляемой активной мощности и cosφ использовали вольтметр с пределом измерения Uпред, амперметр на Iпред и ваттметр с пределами по току и напряжению соответственно W( Iпред, Uпред) с числом делений Сwпред. Приборы имеют класс точности К. и включены в сеть через трансформаторы тока и напряжения с коэффициентами трансформации Кiном при J2 ном и Кuном при U2ном. Определить показания амперметра и вольтметра, а также потребляемую активную мощность и cosφ, если ваттметр показал Сw делений. Найти относительные погрешности измерения этих величин, определяемые классом точности приборов. Исходные данные по вариантам даны в таблице 1. Таблица 1
Задача 2
Амперметр класса точности К с пределом измерения Iпред. имеет наружный шунт сопротивлением Rш. Определить сопротивление измерительной катушки прибора, если ток полного отклонения Iмакс.кат Определить. также наибольшую абсолютную и относительную погрешности измерения следующих значений токов: Iизм1, Iизм2, Iизм3, Iизм4, Iизм5. Определить наибольшую потребляемую амперметром мощность. Исходные данные по вариантам даны в таблице 2 Таблица 2
Задача 3
Определить номинальную Сном и действительную С постоянные счётчика электрической энергии, его относительную погрешность и поправочный коэффициент, если паспортные данные счётчика: Uпасп, Iпасп, f, 1 квт.час – n оборотов диска. Счётчик проверен при напряжении Uп и токе Iп и сделал Nп оборотов за t мин. Исходные данные по вариантам даны в таблице 3 Таблица 3
Задача 4
Сопротивление измеряется методом амперметра и вольтметра. Показания приборов при этом U, I. Пределы измерения и классы точности вольтметра и амперметра соответственно Uпр и Кu, Iпр и Кi. Определить измеряемое сопротивление и наибольшие абсолютную и относительную погрешности без учёта сопротивления приборов. Исходные данные по вариантам даны в таблице 4. Таблица 4
Перечень вопросов для подготовки к экзаменам по электрическим измерениям 1. Виды и методы измерений. Классификация средств измерений и измерительных приборов. 2. Абсолютная, относительная и приведённая погрешности. Классы точности приборов. Характеристики средств измерений. 3. Классификация электроизмерительных приборов и технические требования к ним. Условные обозначения. 4. Приборы магнитоэлектрической системы. Устройство, достоинства и недостатки. 5. Приборы выпрямительной и электромагнитной систем. Принцип действия, достоинства и недостатки. 6. Приборы электростатической и электродинамической систем. Принцип действия, достоинства и недостатки. 7. Индукционные и ферродинамические приборы. Принцип действия, достоинства и недостатки. 8. Принцип действия вибрационных приборов их устройство, достоинства и недостатки. 9. Назначение и классификация измерительных мостов. Одинарный мост постоянного тока, его основные соотношения. 10. Приборы сравнения. Классификация. Компенсаторы постоянного тока. 11. Компенсаторы переменного тока. Принцип работы автоматического компенсатора. 12. Измерительные преобразователи. Классификация. Примеры параметрических и генераторных преобразователей. 13. Реостатные, индуктивные и емкостные параметрические преобразователи. 14. Тензометрический преобразователь. Принцип действия. 15. Термометр сопротивления, его назначение и устройство. 16. Индукционные и термоэлектрические генераторные преобразователи. 17. Принцип действия и устройство лазерного прибора. 18. Принцип действия и устройство пирометра излучения. 19. Электронные измерительные приборы, назначение, принцип действия, классификация, условные обозначения. 20. Структурная схема электронного прибора. Особенности измерений напряжения и тока в высокоомных и высокочастотных цепях. 21. Структурная схема электронного вольтметра постоянного тока, назначение его отдельных узлов. 22. Структурная схема электронного вольтметра переменного тока, назначение его отдельных узлов. 23. Универсальные и импульсные вольтметры, особенности их работы. 24. Назначение и классификация измерительных генераторов. 25. Блок-схемы и принцип действия генераторов низкой и высокой частоты. 26. Структурная схема импульсных измерительных генераторов, назначение отдельных узлов. 27. Структурная схема осциллографа. Назначение и принцип работы его отдельных узлов. 28. Электронные омметры, назначение, классификация. 29. Схема электронного омметра с использованием метода омметра и преобразования. 30. Схема электронного омметра с использованием мостового метода. 31. Цифровые приборы. Принцип построения схемы. Дискретизация и квантование. 32. Классификация цифровых приборов. 33. Принцип работы и структурная схема цифрового вольтметра с преобразованием сигнала во временной интервал. 34. Принцип работы и структурная схема цифрового вольтметра с кодо-импульсным преобразованием. 35. Принцип работы и структурная схема цифрового частотомера. 36. Принцип работы и структурная схема цифрового фазометра. 37. Достоинства и недостатки цифровых измерительных приборов, области применения. 38. Измерение токов. Использование шунтов, их расчёт. 39. Измерение напряжения в цепях постоянного тока. Использование добавочных сопротивлений, их расчёт. 40. Измерение напряжения в цепях переменного тока. 41. Косвенный метод измерения сопротивлений. Особенности включения приборов. 42. Измерение сопротивлений методом омметра. Схемы омметров. 43.Особенности измерений малых и больших сопротивлений. 44. Измерение мощности в цепях постоянного тока. 45. Измерение активной мощности в цепях переменного тока. 46. Измерение реактивной мощности. 47. Измерение энергии в цепях переменного тока. Принцип действия индукционного однофазного счётчика электрической энергии. 48. Измерение частоты электромеханическими приборами и с помощью фигур Лиссажу. 49. Измерение угла сдвига фаз электромеханическими приборами и с помощью фигур Лиссажу. 50. Методы измерения временных интервалов. 51. Методы измерения параметров конденсаторов. 52. Методы измерения параметров катушек индуктивности. Перечень примерных задач для подготовки к экзаменам по электрическим измерениям 1.Вольтметр с пределом измерения 7,5 В и максимальным числом делений150 имеет наибольшую абсолютную погрешность 36мв. Определить класс точности прибора и относительную погрешность в точках 40,80,90,100 и 120 делений. 2.При поверке амперметра с пределом измерения 10А класса точности 0,5 относительная погрешность на отметке 2А составила 4,5%. Определить, соответствует ли прибор указанному классу точности, если абсолютная погрешность в этой точке имеет наиболь- шее значение. 3. Определить класс точности микроамперметра с двусторонней шкалой и пределом измерения 100мка, если наибольшее значение абсолютной погрешности получено на отметке 40мка и равно 1,7мка. Определить относительную погрешность прибора для этого значения. 4. Предел измерения микроамперметра на 150 мка должен быть расширен до 15А. Опре- делить сопротивление шунта, если его внутреннее сопротивление Ri=400ом. Определить также класс точности прибора, если наибольшее значение абсолютной погрешности амперметра 100ма. 5. У вольтметра электродинамической системы с пределом измерения U1=300в и внут- ренним сопротивлением Rв=30ком необходимо расширить предел до1500в. Определить добавочное сопротивление и максимальную требуемую мощность на основном и расширенном пределах. 6. Напряжение источника измеряется двумя последовательно включёнными вольтметрами спределами измерений 100 и 75в и классами точности1,0 и 1,5. Показания приборов следующие: U1=78в; U2=67в. Определить, соответствует ли измерение заданной точности 1,5%. 7. Мостом постоянного тока производят измерение сопротивления резистора. Получены Следующие значения сопротивлений плеч моста При его уравновешивании: R1=136ом, R2=1000ом, R3=100ом. Определить измеряемое сопротивление. 8. Вольтметр с пределом измерения Uпр и внутренним сопротивлением Rв должен работать на расширенном пределе 5Uпр. Определить добавочное сопротивление. 9. Электромагнитный амперметр имеет внутреннее сопротивление Rв=10ом и диапазон измерений до 1А. Требуется рассчитать сопротивление Rш, чтобы амперметр мог изме- рять ток до 20А. 10. Какой диапазон измерений будет иметь амперметр с номинальным током 2А и внутрен- ним сопротивлением 2ом после включения шунта с сопротивлением 0,3ома? 11. Частота сети индукционного расходомера 50гц. Расход токопроводящей жидкости 2дм/сек. ЭДС в потоке Е=30мв.Индукция магнитного поля 1ТЛ. Коэффициент пропор- циональности К=1. Определить скорость движения жидкости в трубе. 12. Имеется многопредельный амперметр. При шунтирующем множителе N=100 ампер- метр имеет предел 2,5А и падение напряжения на его зажимах при токе полного откло- нения Uном=75мв. Определить сопротивления шунтов и пределы измерения прибора при следующих коэффициентах щунтирования: 200 и 5000. 13. Чему равно сопротивление резистора, измеряемого с помощью компенсатора,если образцовый резистор имеет сопротивление 1,25ком, падение напряжения на нём 10,2В. Падение напряжения на измеряемом резисторе 0,65В? 14. Амперметр с внутренним сопротивлением Rв=0,015ом и пределом измерения 20А имеет шунт сопротивлением 0,005ом. Определить предел измерения амперметра с шунтом, а также ток в цепи, если его показание равно 12А. 15.Определить показания 2-х последовательно включённых магнитноэлектрических миллиамперметров с конечным значением шкалы Iк=150ма (число делений шкалы 150) и классами точности1,5 и 0,5. Действительное значение тока при измерении 75ма. Определить наибольшую разницу в показаниях 2-х миллиамперметров. 16. Чему равно сопротивление образцового резистора,если падения напряжений на измеряемом с помощью компенсатора сопротивлении равно 3,4В, а на образ- цовом- 6,8В. Величина измеряемого сопротивления оказалась равной 1,54ком? 17. С помощью лазерного светодальномера измеряется расстояние до объекта,ко- торое составило 565см. Коэффициент преломления среды n=1.Изменение фазы сигнала . Какова частота модуляции? 18. Определить класс точности МЭ миллиамперметра с конечным значением шкалы Iк=0,5ма для измерения тока I=0,1…0,5ма так,чтобы относительная погрешность измерения тока не превышала 1%. 19.Амперметр класса точности 1,5 с пределом измерения 100А имеет наружный шунт Сопротивлением 0,001ом. Определить сопротивление измерительной катушки Прибора, если ток полного отклонения I=25ма. Определить также наибольшую Абсолютную и относительную погрешности измерения следующих значений токов: 20,30,50,75,80А. Определить наибольшую потребляемую амперметром мощность. 20. Милливольтметр с пределом измерения 750мв необходимо переделать в много- Предельный вольтметр с пределами 7,5,15,75,150В. Добавочное сопротивление На пределе 7,5В составляет 1350ом. Определить добавочное сопротивление На каждом из пределов,сопротивление и ток полного отклонения прибора. 21. Счётчик эл. Энергии, включённый в цепь переменного тока напряжением220В И частотой 50гц, сделал18900 оборотов за 12 часов. Определить ток нагрузки При условии, что нагрузка постоянна а Сн=3900 Вт.с / об. Преподаватель САВЕНКО В.И. Рассмотрено на заседании предметной комиссии электрических дисциплин Протокол №_______________2010г. Председатель Филоненко А.А. Смотрите также: Методические рекомендации по изучению дисциплины и выполнению домашних контрольных работ для учащихся заочной формы обучения 3 курса по учебной специальности 2-53 01 31
262kb.
1 стр.
Методические рекомендации по изучению дисциплины, варианты домашней контрольной работы и указания по ее выполнению для учащихся заочной формы обучения
1410.32kb.
9 стр.
Методические рекомендации по выполнению контрольных работ Оренбург 2012 ббк
1640.49kb.
7 стр.
Методические рекомендации по выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения специальностей: 1- 25 01 07 «Экономика и управление на предприятии»
353.52kb.
1 стр.
Тематика курсовых работ для студентов всех форм обучения/ темы контрольных работ для студентов заочной формы обучения и методические рекомендации по их выполнению 10
484.26kb.
8 стр.
Методические рекомендации по их написанию для слушателей 1 курса заочной формы обучения по специальностям 031001. 65 правоохранительная деятельность
796.88kb.
5 стр.
Методические указания к выполнению контрольной работы №1 для студентов специальности 1-25 01 07 «Экономика и управление на предприятии»
386.47kb.
3 стр.
Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы №3 для студентов заочной формы обучения
812.07kb.
9 стр.
Методические указания к изучению дисциплины и выполнению контрольной работы для студентов заочной формы обучения
242.24kb.
1 стр.
Методические рекомендации по изучению дисциплины «Иностранный язык
290.16kb.
1 стр.
Тематика курсовых работ для студентов всех форм обучения/темы контрольных работ для студентов заочной формы обучения и методические рекомендации по их выполнению 13
454.05kb.
3 стр.
Методические рекомендации по изучению дисциплины «Криминалистика» для заочной формы обучения 1106.41kb.
7 стр.
|