Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
9. Классификация электромеханических приборов. Условные обозначения, наносимые на шкалы электромеханических приборов.
Электромеханические приборы – в которых электрическая энергия измеряемого сигнала преобразуется в механическую энергию подвижной части.
Амперметры, вольтметры, омметры, частотомеры, фазометры…
Постоянного (=) или переменного (~) тока.
Механические. Логометры.
Воздушные. Жидкостные. Магнитоиндукционные.
Магнитоэлектрические. Электромагнитные. Электродинамические. Электростатические. Индукционные. Ферродинамические.
– прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой.
– прибор магнитоэлектрической системы с подвижным магнитом.
– прибор электромагнитной системы.
– прибор электродинамической системы.
– прибор ферродинамической системы.
– прибор электростатической системы.
– прибор индукционной системы.
– вибрационный прибор.
– прибор для вертикальной установки.
– прибор для горизонтальной установки.
– напряжение для испытания изоляции (2 кВ).
– допустимая индукция внешнего магнитного поля (2 мТл).
1,5 – класс точности прибора.
– для измерения переменного тока.
– для работы в цепях постоянного и переменного тока.
6. Классификация погрешностей измерений: абсолютная, относительная, основная, дополнительная, аддитивная, мультипликативная, методическая, инструментальная, статическая, динамическая.
Абсолютная погрешность – алгебраическая разность между номинальным и действительным значениями измеряемой величины.
Относительная погрешность – выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой или воспроизводимой данным средством измерений величины.
Основная погрешность – это погрешность, которая определяется в том случае, если средства измерения применяются в нормальных условиях.
Дополнительная погрешность – складывается из дополнительных погрешностей измерительного преобразователя и меры, вызванного отклонением от нормальных условий.
Аддитивная погрешность – это погрешность, возникающая по причине суммирования численных значений и не зависящая от значения измеряемой величины, взятого по модулю.
Мультипликативная погрешность – это погрешность, изменяющаяся вместе с изменением значений величины, подвергающейся измерениям.
Методическая погрешность – погрешность, возникающая при неточном построении модели физического процесса, на котором базируется средство измерения; неверном применение средств измерений.
Инструментальная погрешность – это погрешность, возникающая из-за допущенных в процессе изготовления функциональных частей средств измерения ошибок.
Статическая погрешность – это погрешность, которая возникает в процессе измерения постоянной (не изменяющейся во времени) величины.
Динамическая погрешность – это погрешность, численное значение которой вычисляется как разность между погрешностью, возникающей при измерении непостоянной (переменной во времени) величины, и статической погрешностью.
1. Задачи предмета. Роль измерений в современной науке и технике. Основные этапы развития измерительной техники.
Задачи метрологии:
- усовершенствование эталонов;
- разработка новых методов точных измерений;
- обеспечение единства и необходимой точности измерений.
На основе измерений получают информацию о состоянии производственных, экономических, социальных процессов. Измерительная информация служит основой для принятия решений о качестве продукции при внедрении систем качества, в научных экспериментах и т. д.
Основные этапы развития измерительной науки:
- на первом этапе количественная оценка величины сводилась к выражению больше или меньше, что давало представление об относительном представлении, об изучаемых величинах;
- второй этап (первая половина 19 века) связан с попытками подвести метрологическую базу под измерение электрических величин;
- третий этап (вторая половина 19 века) связан с установлением научно-обоснованных электрических и магнитных единиц измерения, а так же с выработкой документации по созданию эталонов этих единиц;
- четвертый этап (после окончания Второй Мировой войны) в 1948 принято решение о переходе от международной электрической величины к абсолютным практическим, производным от системы СГС (сантиметр-грамм-секунда). Система СГС применялась до введения системы СИ (Международная система единиц).
22. Основные методы измерения постоянных токов и напряжений. Назначение, схема включения и область шунтов.
Измерения постоянного тока и напряжения производятся в основном с помощью магнитоэлектрических амперметров и вольтметров. Возможно применение также аналоговых электромагнитных, электродинамических, ферродинамических, электростатических, цифровых приборов, потенциометров (компенсаторов) постоянного тока. Для определения малых количеств электричества быстропротекающих импульсов тока используются баллистические гальванометры, для больших количеств электричества – кулонометры.
Шунт – устройство, которое позволяет электрическому току протекать в обход какого-либо участка схемы, обычно представляет собой низкоомный резистор, катушку или проводник.
Схема соединения измерительного механизма с шунтом
Шунты применяются для расширения пределов измерения измерительных механизмов по току, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую – через измерительный механизм. Шунты имеют небольшое сопротивление и применяются, главным образом, в цепях постоянного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами.
23. Основные методы измерения постоянных токов и напряжений. Назначение, схема включения и область применения добавочных резисторов.
Измерения постоянного тока и напряжения производятся в основном с помощью магнитоэлектрических амперметров и вольтметров. Возможно применение также аналоговых электромагнитных, электродинамических, ферродинамических, электростатических, цифровых приборов, потенциометров (компенсаторов) постоянного тока. Для определения малых количеств электричества быстропротекающих импульсов тока используются баллистические гальванометры, для больших количеств электричества – кулонометры.
Добавочные резисторы являются измерительными преобразователями напряжения в ток, а на значение тока непосредственно реагируют измерительные механизмы вольтметров.
Добавочный резистор включают последовательно с измерительным механизмом.
Схемы подключения добавочных сопротивлений
Добавочные резисторы служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров различных систем и других приборов, имеющих параллельные цепи, подключаемые к источнику напряжения. При применении добавочных резисторов не только расширяются пределы измерения вольтметров, но и уменьшается их температурная погрешность.
19. Электронно-лучевая трубка. Универсальные, одноканальные, многоканальные, цифровые осциллографы.
Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) предназначена для отображения знакографической, телевизионной и радиолокационной информации в различных устройствах и приборах. В индикаторных ЭЛТ применяется электромагнитное отклонение электронного луча. Фокусировка луча в разных моделях осуществляется электростатическим или магнитным способом. Экран индикаторных ЭЛТ может быть прямоугольной или круглой формы. По цвету формируемого изображения индикаторные ЭЛТ бывают монохромные и многоцветные.
Электронно-лучевая трубка определяет принцип действия прибора, и от ее характеристик в значительной мере зависят параметры и возможности применения осциллографа в целом. В осциллографах используют ЭЛТ с электростатическим управлением лучом.
В настоящее время широко используются универсальные осциллографы, с помощью которых можно регистрировать непрерывные и импульсные процессы, исследовать пачки импульсов. Универсальные осциллографы делятся на приборы с моноблочной конструкцией и приборы со сменными блоками.
Одноканальные осциллографы позволяют сравнивать сигналы только между собой.
Многоканальные осциллографы позволяют одновременно сравнивать сигналы как между собой, так и с другими (формы, амплитуды, частоты и пр.).
Цифровые осциллографы. Полная оцифровка сигнала позволяет избежать отображения сигнала в реальном масштабе времени и, следовательно, повысить устойчивость изображения, организовать сохранение результатов и запись редких или медленных процессов (аналог запоминающего осциллографа), упростить масштабирование и растяжку, ввести метки. Использование дисплея вместо осциллографической трубки открывает возможность для отображения любой дополнительной информации и управления прибором с помощью меню. Основной недостаток цифровых осциллографов – не очень качественное отображение деталей сигнала из-за недостаточной частоты оцифровки (частоты выборки).
24. Классификация электрических сопротивлений. Особенности измерения малых, средних и больших сопротивлений.
Активное сопротивление – величина, характеризующая сопротивление постоянному току. Природу активного или омического сопротивления, связанного с нагревом материала, по которому протекает ток, объясняют столкновением носителей заряда с узлами кристаллической решетки этого материала. Если электрическое сопротивление цепи или его элемента не зависит от величины проходящего тока, то такие цепи или элементы называют линейными. В противном случае говорят о нелинейных цепях.
Индуктивное сопротивление – сопротивление элемента, связанное с созданием вокруг него переменного или изменяющегося магнитного поля. Оно зависит от конфигурации и размеров элемента, его магнитных свойств и частоты тока.
Емкостное сопротивление – величина, характеризующая сопротивление, оказываемое переменному току электрической емкостью цепи (или ее участка).
К группе малых сопротивлений (до 1 Ом) относятся: сопротивления обмотки якорей электрических машин; сопротивления амперметров, шунтов; сопротивления обмоток трансформаторов тока; сопротивления коротких проводов шин и т. д. Сопротивления измерительных проводов имеют значения 1х104-1х102 Ом, переходные сопротивления – 1х105-1х102 Ом.
Под переходными сопротивлениями, или сопротивлениями на контактах, понимают сопротивления, которые встречает электрический ток при переходе с одного проводника на другой. Переходные сопротивления зависят от величины поверхности соприкосновения, от ее характера и состояния – гладкая или шероховатая, чистая или загрязненная, а также от плотности соприкосновения, силы нажатия и т. д.
Средние сопротивления (от 1 до Ом)
Большими сопротивлениями (от Ом и выше) обладают плохие проводники тока и изоляторы. При измерении сопротивлений проводников с малой электропроводностью, изолирующих материалов и изделий из них приходится считаться с факторами, которые могут влиять на величину их сопротивления. К числу таких факторов относятся: температура; род тока, которым производится испытание; величина испытуемого напряжения; продолжительность действия напряжения.
25. Измерение сопротивлений методом амперметра и вольтметра.
Эти измерения можно производить по двум схемам.
Ценность этих систем заключается в том, что по элементу электрической цепи, сопротивление которого измеряется, можно пропустить такой же ток, как и в условиях его работы, что очень важно при измерениях сопротивлений, значения которых зависят от тока.
Идея косвенного измерения сопротивления амперметром и вольтметром основана на использовании закона Ома для участка цепи, не содержащей источника ЭДС, т.е. измеряемое сопротивление подсчитывается по величинам напряжения и тока:
где U и I показания вольтметра и амперметра. При этом получается лишь приближенное значение измеряемого сопротивления.
Действительное значение сопротивления Rx определяется так:
для схемы а)
Схема измерения малых сопротивлений
для схемы б)
Схема измерения больших сопротивлений
29. Измерение активной энергии в цепях трёхфазного тока.
Схемы измерения активной мощности трехфазного переменного тока двумя ваттметрами: а) токовые обмотки включены в фазы А и С; б) токовые обмотки включены в фазы А и В; в) токовые обмотки включены в фазы В и С.
Схемы измерения активной мощности трехфазного переменного тока тремя ваттметрами: а) при наличии нулевого провода; б) с искусственной нулевой точкой.
30. Измерение реактивной энергии в цепях трёхфазного тока.
Для измерения реактивной мощности токовые концы ваттметра включают в рассечку любой фазы, а концы обмотки напряжения – на две другие фазы. Полная реактивная мощность определяется умножением показания ваттметра на корень из трех. Даже при незначительной асимметрии фаз применение данного метода дает значительную погрешность.
Схема измерения реактивной мощности трехфазного переменного тока одним ваттметром
При измерении реактивной мощности можно применять схему искусственной нулевой точкой. Для создания нулевой точки необходимо выполнить условие равенства сопротивлений обмоток напряжений ваттметров и резистора R. Реактивная мощность вычисляется по формуле:
Схема искусственной нулевой точки
Схемы измерения реактивной мощности трехфазного переменного тока двумя ваттметрами
Реактивная мощность для трехпроводной сети вычисляется по формуле:
Реактивная мощность для трехпроводной сети измеряется по следующей схеме:
Схемы измерения реактивной мощности тремя ваттметрами