- •Задача 1 обработка результатов одноразовых измерений
- •Задача 2 четырехполюсники – определение коэффициентов передачи по току и напряжению.
- •Решение
- •Задача 3 обработка результатов косвенных измерений
- •Задача 4 измерение мощности
- •Задача 5 приборы сравнения – мосты переменного тока
- •Задача 6 выбор средств измерений
Задача 1 обработка результатов одноразовых измерений
Образец решения задачи
Записать результат измерения напряжения магнитоэлектрическим вольтметром класса точности 1,5 группы 2 с границей 400 В, если показания прибора 250 В, температура окружающего воздуха +35 0С, отклонение положения прибора от указанного на шкале 10 0, напряженность внешнего магнитного поля 400 А/м. Сопротивление цепи, к которой подключен вольтметр, составляет 500 Ом, сопротивление вольтметра 20 кОм.
Решение
Относительная методическая погрешность, вызванная потреблением мощности вольтметром,
%.
Для амперметра, .
Абсолютная методическая погрешность,
В.
Исключаем методическую погрешность из результата измерения:
В.
Суммарная погрешность измерения напряжения вольтметром содержит основную аппаратурную составляющую , дополнительные погрешности от влияния изменения температуры окружающей среды , наклона прибора , влияния внешнего магнитного поля . Наибольшая суммарная погрешность
.
Выбрав надежную вероятность , получим значение коэффициента . При .
Основную аппаратурную погрешность находим на основании класса точности прибора, %:
.
Дополнительную температурную погрешность, которая возникает из-за отклонения температуры окружающей среды от нормальной, определим по данным (приложение А).
Поскольку по условию задачи температура воздуха отличается от нормальной на , граница допустимой погрешности не превышает для приборов второй группы основной погрешности, т.е.
.
Так как по нормам дополнительная погрешность от наклона прибора на не должна превышать границу основной погрешности, то по условию задачи
.
Дополнительная погрешность от влияния внешнего магнитного поля с напряженностью будет представлять соответственно данным (приложение Б) для магнитоэлектрического вольтметра класса 1,5:
.
Суммарная погрешность измерения напряжения
.
Абсолютная суммарная погрешность, В:
.
Результат измерения напряжения
В.
Задание для самостоятельного решения
Во время одноразового измерения в электрической цепи тока (напряжения) показания амперметра (вольтметра) представляли – ю часть границы измерения . В таблице 1 представлены условия измерения: эквивалентное сопротивление цепи относительно точек подключения прибора ; температура воздуха ; напряженность внешнего магнитного поля ; угол наклона прибора относительно нормального положения . В таблице 2 приведены сведения о приборах: группа по условиям эксплуатации; граница шкалы ; параметр ; класс точности ; частота измеренного тока или напряжения (только для измерения приборами переменного тока ), параметры измерительной цепи прибора; номинальный и рабочий диапазоны частот для приборов переменного тока. Все другие условия измерения считать нормальными. Определить измеренную величину, наибольшую результирующую погрешность измерения при надежной вероятности . Записать результат измерения, указав погрешность.
Таблица 1 – Условия измерения
№ варианта |
, Ом |
, 0С |
, А/м |
, ... 0 |
Система |
0 |
320 |
10 |
400 |
10 |
Магнитоэлектрическая |
1 |
140 |
35 |
400 |
15 |
Ферродинамическая |
2 |
1100 |
15 |
400 |
20 |
Электромагнитная |
3 |
250 |
25 |
400 |
10 |
Электродинамическая |
4 |
540 |
30 |
400 |
15 |
Магнитоэлектрическая |
5 |
90 |
25 |
400 |
20 |
Ферродинамическая |
6 |
15 |
35 |
400 |
10 |
Электромагнитная |
7 |
420 |
10 |
400 |
15 |
Электродинамическая |
8 |
2000 |
15 |
400 |
20 |
Ферродинамическая |
9 |
700 |
20 |
400 |
10 |
Электромагнитная |
Таблица 2 – Сведения о приборах
№ вари-анта |
Группа прибора |
|
|
|
, Гц |
Параметры измерительной цепи прибора |
Номинальный и рабочий диапазон частот, Гц |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
0 |
2 |
1 А |
0,8 |
0,2 |
1500 |
2,1 Ом |
45 ... 1200 ... 4000 |
1 |
3 |
300 В |
0,6 |
0,5 |
2000 |
100 кОм |
45 ... 1200 ... 4000 |
2 |
4 |
1,5 В |
0,9 |
1,0 |
1500 |
3 кОм |
45 ... 1200 ...4000 |
3 |
5 |
60 В |
0,7 |
1,5 |
2000 |
1000 кОм |
45 ... 1000 ... 3000 |
4 |
6 |
1 А |
0,5 |
2,5 |
1500 |
1,7 Ом |
45 ... 1000 ... 3000 |
Продолжение таблицы 2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
5 |
7 |
1 А |
0,8 |
0,2 |
2000 |
2,1 Ом |
45 ... 1000 ... 3000 |
6 |
2 |
300 В |
0,6 |
0,5 |
1500 |
100 кОм |
45 ... 1200 ... 4000 |
7 |
4 |
1,5 В |
0,9 |
1,0 |
2000 |
3 кОм |
45 ... 1200 ... 4000 |
8 |
5 |
60 В |
0,7 |
1,5 |
1500 |
10000 Ом |
45 ... 1000 ... 3000 |
9 |
6 |
1 А |
0,5 |
2,5 |
2000 |
1,7 Ом |
45 ... 1000 ... 3000 |