Проектирование спелеомаршрута, охватывающего крупнейшие достопримечательности "Медного пояса России"

 













Измерение тока и напряжения



Задача 1


В распоряжении имеется магнитоэлектрический амперметр с внутренним шунтом и верхним пределом измерения 1А, класс точности 0,5. Допустимое значение напряжения на рамке измерительного механизма составляет Uдоп и тока, проходящего через измерительную катушку, 20мА.

Рассчитать сопротивление внешнего шунта для измерения этим амперметром силового тока до величины AN и выбрать соответствующий класс точности.



Решение:

Магнитоэлектрический механизм позволяет измерять малые постоянные токи, не превышающие 20-50 мА. Для того чтобы измерять большие токи, используют измерительные цепи, включающие в себя шунты, представляющие собой манганиновые резисторы, сопротивление которых во много раз меньше сопротивления рамки Rи магнитоэлектрического измерительного механизма. Поэтому при включении шунта параллельно прибору (рис.1.1) основная часть измеряемого тока Iш проходит через шунт, а ток IА не превышает допустимого значения.



Рисунок 1.1 - Схема включения амперметра с шунтом


Отношение I/IА = n (1.1), показывающее, во сколько раз измеряемый ток превышает допустимое значение, называется коэффициентом шунтирования. Сопротивление шунта определяется как



Найдем сопротивление рамки магнитоэлектрического измерительного механизма

A = Uдоп/I = 100/20*10-3 = 5000 Ом


Дальше определим коэффициент шунтирования

= I/IA = An/IA = 200/1 =200


Теперь определяем сопротивление шунта из формулы

ш = RA/( n-1) = 5000/(200-1) = 25,1256 Ом


Т.к. класс точности шунта должен быть выше класса точности амперметра, выбираем класс точности шунта равный 0,2.

Ответ: Rш = 25,1256 Ом; класс точности шунта 0,2.


Задача 2


Определить ток в антенне передатчика при помощи трансформатора тока (ТТ) высокой частоты и амперметра с термопреобразователем А, включенного во вторичную обмотку ТТ.

Определить:) ток в антенне;

б) погрешность измерения тока в антенне.



Решение


Рисунок 1.2 - Схема измерения тока в антенне


Ток в антенне определяется как


I = Iа · КТ ,


где Iа - ток, показываемый амперметром; КТ = w2 / w1 - коэффициент трансформации трансформатора тока (ТТ), w1 = 1.


КТ = w2 / w1 = 100/1 = 100= Iа · КТ = 0,002*100 = 0,2 А


С учётом погрешностей выражение имеет вид


(I ± ?а) = (Iа ± ?а) · КТ ,


где ?а - абсолютная погрешность тока в антенне;


?а = ± ?а Iан / 100.


где Iан = 10мА - верхний предел амперметра; ?а = 0,1 - класс точности амперметра.


?а = ± ?а Iан / 100= ± 0,1*10*10-3/100 = 0,00001

(I ± ?а) = (Iа ± ?а) · КТ

(0,2 ± 0,00001) = (0,002 ± 0,00001)*100


Ответ: I = 0,2 А;

погрешность измерения: (0,2 ± 0,00001) = (0,002 ± 0,00001)*100


Задача 3


В ВЧ цепи ваттметром определена мощность Р, поглощаемая нагрузкой с сопротивлением Rн. Ваттметр класса точности 1,0 со шкалой 10 Вт.

Определить:

а) ток в цепи;

б) истинное значение тока.




Решение:

Ток в ВЧ цепи будет равен


I = .= = 0,3162 А


Абсолютная погрешность вольтметра находим по формуле


?Р = ± ?В* Pн/100

?Р = ±1*10/100 = 0,1


где ?Р - абсолютная погрешность ваттметра, Pн - верхний предел; ?В - класс точности.

Тогда ?I найдем по формуле


I = = = 0,0447 А


Тогда, истинное значение тока будет равно


Iи = I ± ?I.и = 0,3162±0,0447 А

Ответ: I = 0,3162 А

Iи = 0,3162±0,0447 А.


Задача 4


С помощью милливольтметра с закрытым входом измеряется цифровой сигнал (импульсная последовательность амплитудой Um, длительность импульсов tи, период следования Т). Прибор имеет преобразователь пиковых значений (ППЗ) и среднеквадратическую шкалу (СК). Известно показание прибора Ап.

Определить:

амплитудное (Um);

среднеквадратическое {Uск);

средневыпрямленное (U).



Решение

Основные соотношения между значениями для синусоидального сигнала U(t) = Umsin?t будут равны:



В общем виде для приборов с закрытым для постоянной составляющей сигнала входом градуировочную характеристику можно представить в следующем виде:



Учитывая (2.1) и (2.2), запишем



Скважность Q это отношение периода Т следования импульсов к длительности импульса tи



Для прямоугольных импульсов справедливо, что Uo =Um/Q.

Тогда (2.3) примет вид



Следовательно,



В (2.4) для прямоугольных импульсов

Найдем амплитудное напряжение


Um = An*Kasin*Q/(Q-1) = 40*10-3*1,41*4/(4-1) = 0,0752 В


Найдем коэффициент амплитуды и формы по формуле



Kax = Kфх = = = 2


Найдем среднеквадратичное напряжение


UCK = Um/Kax= 40*10-3/2 = 0,02 В

UCK = An*Kasin*/(Q-1) = 40*10-3*1,41*2/3 = 0,03 В


Найдем средневыпрямленное напряжение


UСВ = UCK/ Kфх = 0,02/2 = 0,01 В

UСВ = An*Kasin*1/(Q-1) = 40*10-3*1,41*1/3 = 0,01 В


Ответ: Um = 0,0752 В;


UCK = 0,02 В;

UСВ = 0,01 В.


Задача 5


Имеется магнитоэлектрический вольтметр с верхним пределом 10В с классом точности 0,5. Ток, протекающий через рамку вольтметра, равен 20 мА.

Рассчитать дополнительные внутренние и внешние сопротивления Rдоб вольтметра для требуемого диапазона измерения напряжения.



Решение

Схема вольтметра магнитоэлектрической системы приведена (рис.2.1).


Рисунок 2.1 - Схема включения вольтметра


Добавочный резистор Rдоб, включенный последовательно с рамкой измерительного механизма, ограничивает ток полного отклонения I, протекающего через нее, до допустимых значений. При этом падение напряжения на рамке Uи зависит от сопротивления рамки R и обычно не должно превышать десятков милливольт (не более 20мВ). Остальная часть измеряемого напряжения U должна падать на добавочном сопротивлении Rдоб. Если необходимо получить верхний предел измерения напряжения, в m раз превышающий значение Uдоп, то необходимо включить добавочный резистор, сопротивление которого легко вычисляется по формуле


Rдоб = Rвн(m - 1).


Добавочные резисторы могут быть внутренними, встроенными в корпус прибора (при напряжениях до 600 В), и наружными (при напряжениях 600-1500 В).

Найдем коэффициент m



Внутреннее сопротивление рамки Rвн найдем по закону Ома



Тогда сопротивление добавочного резистора



Ответ:


Задача 6

сопротивление магнитоэлектрический ток напряжение

Требуется выбрать вольтметр для измерения напряжения с относительной погрешностью не более ?%. Определить истинное значение выбранного вольтметра, если прибор показал значение Ап.



Решение

Вольтметр показал 54 В с относительной погрешностью, не превышающей 0,5%. Тогда требуется вольтметр с верхним пределом 100 В.

Исходя из технического условия ?отн < 0,5%, модуль абсолютной погрешности не должен превышать



Соответственно, модуль приведенной погрешности также не должен превышать



Приборов такого класса не существуют, поэтому выбирается вольтметр с классом точности 0.5.

Найдем погрешность измерения при данном классе точности по следующей формуле



где - класс точности, - предел шкалы измерений



Тогда истинное значение будет равно



Ответ:



Список использованной литературы


.Э.А. Иванов, Ш.А. Бахтаев, Е.О. Елеукулов. Методы и средства электрорадиоизмерений. Алматы: АУЭС, 2012. - 492с.

2.А.А. Афонский. Измерительные приборы и массовые электронные измерения. Москва: СОЛОН-ПРЕСС, 2007. - 544 с.


Измерение тока и напряжения Задача 1 В распоряжении имеется магнитоэлектрический амперметр с в

Больше работ по теме:

Предмет: Туризм

Тип работы: Курсовая работа (т)

Новости образования

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: MAIL@SKACHAT-REFERATY.RU

Скачать реферат © 2018 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ