Вариант №1

Дать ответы на вопросы:

1. 
   История развития науки электрических измерения. Роль и значение измерений в науке и техники. Задачи развития электроизмерительной техники.
   
2. 
   Опишите устройство и работу измерительного механизма электромагнитной системы. Выражение величины угла отклонения подвижной части. Достоинства и недостатки, область применения приборов электромагнитной системы.
   
3. 
   Нарисуйте структурную схему электронно-лучевого осциллографа и опишите назначение основных его узлов.
   

1. 
   Для определения электрической мощности, выделяемой в акивном сопротивлении, были измерены: напряжение 152 В вольтметром с номинальным напряжением 150 В класса точности К_v=1,5 и сопротивление нагрузки 20 Ом одинарным мостом с погрешностью 0,2%. Найти мощность в нагрузке и наибольшую относительную погрешность при её измерении.
   
2. 
   Для измерения напряжения U=3300 В вольтметр с конечными значениями шкалы U_н=75, 150, 300 В включен через измерительный трансформатор напряжения И510. Шкала вольтметра имеет λ=150 делений. Определить цену деления вольтметра Су на всех пределах измерения, если коэффициент трансформации К_ни=6000/100 В.
   
3. 
   Ваттметры типа АСТД с пределами измерения I_н=5 А и U_н=150 В при λ=150 делений шкалы включены в схему (рис 1) через трансформаторы напряжения и тока с коэффициентами трансформации соответственно К_ни=500/100 В и К_ни=50/5 А. Определить мощность, потребляемую данной трехфазной цепью, если ваттметр в фазе А показал λ=150 делений шкалы, а ваттметр в фазе С=42 деления.
   

4.На щитке счетчика написано: 120 В, 5 А, 1 гВт ч=500 обмоток диска. Определить погрешность счетчика, если при его проверке при постоянном напряжении 120 В и токе 4 А диск сделал 42 оборота за 1мин.

Вариант №2

Дать ответы на вопросы:

1. 
   Каковы причины возникновения погрешностей при измерении? Дайте определение и приведите формулы для вычисления абсолютной, относительной, приведённой погрешностей, поправки, вариации показаний.
   
2. 
   Цифровые измерительные приборы (ЦИП). Общие сведения о цифровых приборах. Обобщенная функциональная система ЦИП, назначение её основных узлов. Системы счисления, коды.
   
3. 
   Компенсационный метод измерения ЭДС. Приведите схему измерения ЭДС и поясните работу.
   

1. 
   Электродинамический ваттметр имеет два предела измерения тока: I_н=2,5 А; 5 А и три по напряжению: U_н=75, 150, 300 В. Шкала ваттметра односторонняя с числом деления λ=150. Определить цену деления прибора.
   
2. 
   Определить сопротивление шунта к миллиамперметру, рассчитанному на 0,5 А, со шкалой на 100 делений, если требуется измерить ток 25 А. Каков ток в цепи, если стрелка амперметра с этим шунтом отклонилась на 30 делений? Сопротивление миллиамперметра R_А=0,2 Ом.
   
3. 
   Для измерения реактивной мощности симметричной активно-индуктивной нагрузки ваттметр (U_нw=150 В, I_нw=5 А, λ=150 делений) включен по схеме (рис 2). Отклонение стрелки ваттметра составило λ=100 делений. Определить реактивную мощность нагрузки.
   

4.Определить относительную погрешность, допускаемую при измерении мощности потерь в стали сердечника дросселя по схеме (рис. 20) без учета активного сопротивления обмотки, равного 0,5 Ом. Показания приборов: 150 В, 2 А, 46,5 Вт. Сопротивление обмоток ваттметра: последовательной 0,1 Ом и параллельной Ом.

Вариант №3

Дать ответы на вопросы:

1. 
   Приведите классификацию методов измерения, поясните каждый из методов, дайте их сравнительную оценку.
   
2. 
   Принцип действия, свойства и область применения тепловых измерительных преобразователей при измерении неэлектрических величин.
   
3. 
   Приведите схему и опишите, каким образом определяется место повреждения изоляции кабеля методом петли Муррея.
   

1. 
   Миллиамперметр магнитоэлектрической системы рассчитан на ток I=500 mA. Определить чувствительность прибора и число делений шкалы, если цена деления прибора 5mA/дел.
   
2. 
   В цепи постоянного тока включены приборы: А-амперметр класса точности К_А1=1,5 с пределом измерения I_н=20 А и А1 – амперметр класса точности К_А1=1,0 с пределом измерения I_н1=7,5 А. Определить наибольшую возможную относительную погрешность измерения тока I₂ и возможные пределы его действительного значения, если приборы показали: I=8 А, I=6 А.
   

3.При включении двух последовательно соединённых катушек в цепь постоянного тока показания приборов были I=2 А, U=12 В. При согласном включения их в цепь переменного тока частотой 50 Гц напряжением 120 В амперметр показан 5 А, при встречном – 6 А. Определить взаимную катушек.

3. 
   При подключении катушек индуктивности к источнику постоянного тока амперметр показал I=12 А, вольтметр U=24 В. При подключении к сети переменного тока показания стали: I=2 А, U=24 В. Частота сети f=50 Гц. Определить индивидуальность катушки.
   

Дать ответы на вопросы:

1. 
   Опишите устройство и работу измерительного механизма магнитоэлектрической системы. Выражение величины угла отклонения подвижной части. Достоинства и недостатки, область применения приборов магнитоэлектрической системы.
   
2. 
   Измерения активной энергии в трёхфазной цепи. Двух и трёхэлементный счётчик активной энергии, схемы их включения в сеть.
   
3. 
   Каково значение и конструктивное исполнение шунтов и добавочных сопротивлений?
   

1. 
   Показания амперметра I₁=20 А, его верхний предел I_н=50 А. Показания образцового прибора, включенного последовательно, I=20,5 А. Определить относительную и приведенную относительную погрешность амперметра.
   

2.Определить добавочную сопротивление к вольтметру с пределом измерения U_н=50 В и сопротивлением Rv=300 Ом для измерения напряжений 6; 15; 30 В.

2. 
   Рассчитать шунт к амперметру с пределами измерения 5 А при измерении постоянного тока I=50 А и определить цену деления до и после шунта.
   
3. 
   Для измерения U=330 В вольтметр с конечными значениями шкалы U_н=75, 150, 700 В включён через измерительный трансформатор напряжения U=51 В. Шкала вольтметр имеет αn=150 деления. Определить цену деления вольтметра Сv на всех пределах измерения, если коэффициент трансформации Кnu=6000/100 В.
   

Дать ответы на вопросы:

1. 
   Опишите устройство и работу измерительного механизма электродинамической системы. Выражение величины угла отклонения подвижной части. 150 В, I_НW=5 А) P_i=113,5 Вт P₂=286,5, включенных по схеме (рис. ), определить активную Р, реактивную Q и полную мощность симметричной нагрузки, а также характер нагрузки и её коэффициент мощности, наибольшую возможную погрешность.
   

4. 
   Два счетчика однофазного тока учитывают расход активной энергии, потребляемой группой трёхфазных асинхронных электродвигателей. За некоторый промежуток времени расход энергии, учтенный первым счетчиком, оказался равным 2 756 кВт ч, а вторым – 274 кВт ч. Определить суммарный расход активной и реактивной энергии и средневзвешенный.
   

Дать ответы на вопросы

1. 
   Каково устройство и принцип действия индукционного счётчика активной энергии? Приведите схему включения счётчика активной энергии в однофазную сеть. Определение погрешностей счётчика.
   
2. 
   Приведите две схемы измерения сопротивлений методом амперметра и вольтметра, сделайте вывод о применении этих схем.
   
3. 
   Кодирующие преобразователи в цифровых измерительных приборах.
   

1. 
   Определите суммарное напряжение U на зажимах цепи и наибольшую возможную относительную погрешность при его измерении на схеме (рис. 5), если напряжение на резисторах R₁, R₂, R₃ соответственно равны U₁=110 В, U₂=80 В, U₃=30 В. Напряжения на резисторах R₁ и R₂ измерялись вольтметрами на U_Н1,Н2=150 В класса точности K_V1,V2=2,5, а напряжение на резисторе R₃-вольтметром на U_Н3=50 В класса точности K_V3=1,5.
   

2.Сопротивление изоляции двухпроводной линии, работающей под напряжением 120 В, измерялось вольтметром с внутренним сопротивлением 36 кОм. Напряжение между проводами и землёй сказались: U₁=45 В, U₂=60 В. Определить значение сопротивления на землю и оценить качество изоляции.

2. 
   В цепи трехфазного тока мощность измеряется по схеме двух ваттметров, нагрузка фаз равномерная, фазный ток 5 А, линейное напряжение 120 В, полная мощность, измеренная ваттметрами, составляет 807 Вт. Определить показания каждого ваттметра.
   
3. 
   Для проверки однофазного счетчика активной энергии типа СО на ток 5 А и напряжение 127 В, для которого 1 кВт ч=2500 оборотов диска, воспользовались электродинамическим ваттметром со шкалой на 150 делений при В, I_н=5 А. Отклонение ваттметра составило 92 деления. За 2 мин. счетчик сделал 57 оборотов. Определить погрешность и поправочный коэффициент счетчика.
   

Дать ответы на вопросы:

1. 
   Каково назначение, применение, устройство и режим работы измерительного трансформатора напряжения. Погрешности и векторная диаграмма измерительного трансформатора напряжения.
   
2. 
   Измерение реактивной мощности в трёхфазных трёх- четырёхпроводных цепях. Приведите схемы включения приборов, векторные диаграммы и аналитические обоснования.
   
3. 
   Понятие об устройстве и принципе действия электронных вольтметров.
   

1. 
   Определите добавочное сопротивление к вольтметру с пределом измерения U_н=3 В и сопротивлением R_v=300 Ом для измерения напряжений 6; 15; 30 и 300 В (рис. 6)
   

2.Измерить переменный ток I=90 А пятиамперным амперметром типа Э-30 (рис. 7). Шкала амперметра 100 делений.

2. 
   В цепи трёхфазного тока мощность измеряется по схеме двух ваттметров, нагрузка фаз равномерная, фазный ток 5 А, линейное напряжение 120 В, полная мощность измеренная ваттметром составляет 807 Вт. Определить показания каждого ваттметра.
   
3. 
   На щитке счетчика написано: 120 В, 5 А, 1 гВт ч=500 оборотов диска. Определить погрешность счетчика, если при его проверке при постоянном напряжении 120 В и токе 4 А диск сделал 42 оборота за 1 мин.
   

Дать ответы на вопросы:

1. 
   Как с помощью двух одноэлементных ваттметров измерить активную мощность в цепях трехфазного тока?
   
2. 
   Опишите работу омметра, показания которого зависят от напряжения источника питания.
   
3. 
   Перечислите общие узлы и детали конструкции электромеханических аналоговых приборов, поясните их конструкцию и назначение.
   

1. 
   Сопротивления включены по схеме. Ток в неразветвленной части цепи I=12 А, в сопротивлениях I₁=3 А, I₂=5 А. Чему равны абсолютная и относительная погрешности амперметра, указанного на схеме, если показания I_зи=3,8 А?
   

2.Шкала миллиамперметра магнитоэлектрической системы с сопротивлением R_A=2 Ом разбита на 150 делений, цена деления С1=0,2 мА/дел. Определить: -сопротивление шунта, если этим прибором необходимо измерить ток 15 А; -величину добавочного сопротивления, если необходимо измерить напряжение 150 В.

2. 
   Сопротивление изоляции двухпроводной линии, работающей под напряжением 120 В, измерялось вольтметром с внутренним сопротивлением 36 кОм. Напряжение между проводниками и землёй оказались: U₁=45 В, U₂=60 В. Определить значение сопротивления на землю и оценить качество изоляции.
   
3. 
   Амперметр с двумя пределами измерений 2,5; 5 А и односторонней шкалой на 100 делений включен во вторичную обмотку трансформатора тока тип U 515. Определить цену деления амперметра С_А, если коэффициент трансформации К_N=50/5A.
   

Дать ответы на вопросы

1. 
   Измерительно-информационные системы (ИИС). Структура ИИС.
   

2. 
   Измерение сопротивления изоляции установки, находящейся под рабочим напряжением. Ответ поясните приведением схем измерения.
   
3. 
   Устройство и принцип работы электродинамического и ферродинамического частотомеров.
   

1. 
   Определить добавочное сопротивление к вольтметру с пределом измерения Uн=3 В и сопротивлением Rv=300 Ом для измерения напряжений 6; 15; 30 и 300В.
   

2.При включении двух последовательно соединенных катушек в цепь постоянного тока показания были I= 2 А. =12В. при согласном включении их в цепь переменного тока частотой 50 Гц напряжением 120 В амперметр показал 5 А, при встречном -6 А. Определить взаимную индуктивность катушек.

2. 
   На считке счетчик написано: U =120 В; I=5А; 1гВт = 500 оборотов диска. Определить погрешность счетчика, если при его поверке при постоянном напряжении 120В и токе 4А, диск сделал 42 оборота за 1 минуту.
   

3. 
   Счетчик активной энергии в начале месяца показал 7561,3 кВт/ч, в конце 9832,5 кВт/ч; счетчик реактивной энергии в начале месяца показал 1213,5 квар. ч, в конце 1610,0 квар.ч. Определить среднемесячный коэффициент мощности.
   

Навигация:

Главная Случайная страница Обратная связь ТОП Интересно знать Избранные

Топ:

Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений — деятельность метрологических служб, направленная на достижение…

Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда…

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов. ..

Интересное:

Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов…

Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом…

Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений…

Дисциплины:

Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспруденция

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 16Следующая ⇒

Если ток нагрузки больше допустимого тока ваттметра, то токовую катушку ваттметра включают через измерительный трансформатор тока (рис. 1, а).

Рис. 1. Схемы включения ваттметра в цепь переменного тока с большим током (а) и в высоковольтную сеть (б).

При выборе трансформатора тока необходимо следить за тем, чтобы номинальный первичный ток трансформатора I_1и был равен измеряемому току в сети или больше него.

Например, если значение тока в нагрузке достигает 20 А, то можно брать трансформатор тока, рассчитанный на первичный номинальный ток 20 А с номинальным коэффициентом трансформации по току Kн1 = I_1и/ I_2и = 20/5 = 4.

Если при этом в измерительной цепи напряжение меньше допустимого ваттметром, то катушку напряжения включают непосредственно на напряжение нагрузки. Начало катушки напряжения при помощи перемычки / подключают к началу токовой катушки. Так же обязательно устанавливают перемычку 2 (начало катушки подключают к сети). Конец катушки напряжения подключают к другому зажиму сети.

Для определения действительной мощности в измеряемой цепи необходимо показание ваттметра умножить на номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока: P = Pw х Kн₁ = Pw х 4

Если ток в сети может превышать 20 А, то следует выбрать трансформатор тока с первичным номинальным током 50 А, при этом Kн₁ = 50/5 = 10.

В этом случае для определения значения мощности показания ваттметра надо умножать на 10.

Из выражения для мощности на постоянном токе Р = IU видно, что ее можно измерить с помощью амперметра и вольтметра косвенным методом. Однако в этом случае необходимо производить одновременный отсчет по двум приборам и вычисления, усложняющие измерения и снижающие его точность.

Для измерения мощности в цепях постоянного и однофазного переменного тока применяют приборы, называемые ваттметрами, для которых используют электродинамические и ферродинамические измерительные механизмы.

Электродинамические ваттметры выпускают в виде переносных приборов высоких классов точности (0,1 — 0,5) и используют для точных измерений мощности постоянного и переменного тока на промышленной и повышенной частоте (до 5000 Гц). Ферродинамические ваттметры чаще всего встречаются в виде щитовых приборов относительно низкого класса точности (1,5 — 2,5).

Применяют такие ваттметры главным образом на переменном токе промышленной частоты. На постоянном токе они имеют значительную погрешность, обусловленную гистерезисом сердечников.

Для измерения мощности на высоких частотах применяют термоэлектрические и электронные ваттметры, представляющие собой магнитоэлектрический измерительный механизм, снабженный преобразователем активной мощности в постоянный ток. В преобразователе мощности осуществляется операция умножения ui = р и получение сигнала на выходе, зависящего от произведения ui, т. е. от мощности.

На рис. 2, а показана возможность использования электродинамического измерительного механизма для построения ваттметра и измерения мощности.

Рис. 2. Схема включения ваттметра (а) и векторная диаграмма (б)

Неподвижная катушка 1, включаемая в цепь нагрузки последовательно, называется последовательной цепью ваттметра, подвижная катушка 2 (с добавочным резистором), включаемая параллельно нагрузке — параллельной цепью.

Для ваттметра, работающего на постоянном токе:

Рассмотрим работу электродинамического ваттметра на переменном токе. Векторная диаграмма рис. 2, б построена для индуктивного характера нагрузки. Вектор тока Iuпараллельной цепи отстает от вектора U на угол γ вследствие некоторой индуктивности подвижной катушки.

Из этого выражения следует, что ваттметр правильно измеряет мощность лишь в двух случаях: при γ = 0 и γ = φ.

Условие γ = 0 может быть достигнуто созданием резонанса напряжений в параллельной цепи, например включением конденсатора С соответствующей емкости, как это показано штриховой линией на рис. 1, а. Однако резонанс напряжений будет лишь при некоторой определенной частоте. С изменением частоты условие γ = 0 нарушается. При γ не равном 0 ваттметр измеряет мощность с погрешностью βy, которая носит название угловой погрешности.

При малом значении угла γ (γ обычно составляет не более 40 — 50′), относительная погрешность

При углах φ, близких к 90°, угловая погрешность может достигать больших значений.

Второй, специфической, погрешностью ваттметров является погрешность, обусловленная потреблением мощности его катушками.

При измерении мощности, потребляемой нагрузкой, возможны две схемы включения ваттметра, отличающиеся включением его параллельной цепи (рис. 3).

Рис. 3. Схемы включения параллельной обмотки ваттметра

Если не учитывать фазовых сдвигов между токами и напряжениями в катушках и считать нагрузку Н чисто активной, погрешности β(а) и β(б), обусловленные потреблением мощности катушками ваттметра, для схем рис. 3, а и б:

где Рi и Рu — соответственно мощность, потребляемая последовательной и параллельной цепью ваттметра.

Из формул для β(а) и β(б) видно, что погрешности могут иметь заметные значения лишь при измерениях мощности в маломощных цепях, т. е. когда Рi и Рu соизмеримы с Рн.

Если поменять знак только одного из токов, то изменится направление отклонения подвижной части ваттметра.

У ваттметра имеются две пары зажимов (последовательной и параллельной цепей), и в зависимости от их включения в цепь направление отклонения указателя может быть различным. Для правильного включения ваттметра один из каждой пары зажимов обозначается знаком «*» (звездочка) и называется «генераторным зажимом».

Контрольные вопросы:

1. Какую энергию измеряет ваттметр электродинамической системы?

2. Влияет ли величина нагрузки на схему включения ваттметра?

3. Как расширяют пределы измерения ваттметра на переменном токе?

4. Как определить мощность в цепи постоянного тока по результатам измерения силы тока и напряжения?

5. Как правильно включить ваттметр однофазного тока при измерении мощности в контролируемой цепи?

6. Как измерить полную мощность однофазного тока, пользуясь амперметром и вольтметром?

7. Как определить реактивную мощность схемы?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ

Выполняются лабораторные работы 8 «Методических указаний по выполнению лабораторных работ по электрическим измерениям»

ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

1. Ответы на вопросы по п.1

2.Заполнение таблиц измерений и выполнение расчетов

3. Выводы

Защита

Студенты отвечают на вопросы преподавателя и сдают готовый отчет о работе.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого…

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни…

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим…

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)…