Тема 4. Вимірювальний експеримент

4.1. Вимоги щодо проведення вимірювального експерименту. Методики виконання вимірювань [1, с. 362-364].

4.2. Правила вибору приладів для прямих вимірювань основних електричних величин методом безпосередньої оцінки [1, с. 364-366].

Тема 5. Результат вимірювання та його обробка

5.1. Результат вимірювання та його похибки: абсолютна, відносна; інструментальна, методична, оператора; систематична, випадкова [1, с. 23-27]. Правила та форми представлення результату вимірювань.

5.2. Обробка результатів одноразових прямих та непрямих вимірювань [1, с. 374-377].

5.3. Обробка результатів багаторазових спостережень [1, с. 366-374].

Заключення.Основні напрямки розвитку метрології та електровимірювальної техніки.

Список літератури

Основна

1. Основы метрологии и электрические измерения: Учеб. для вузов / Б.Я.Авдеев, Е.М. Антонюк, Е.М. Душин и др.; Под ред. Е.М. Душина. – 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. – 480 с.: ил.

2. Электрические измерения электрических и неэлектрических величин. /Под ред. Е.С. Полищука: - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1984.–359 с.

Додаткова

3. Электрические измерения: Учеб. пособие для вузов / В.Н. Малиновский, Р.М. Демидова-Панферова, Ю.Н Евланов и др.; Под. ред В.Н.Малиновского. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 416 с.: ил.

4. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учеб. пособие для студ. втузов. – 2-е изд. перераб. и доп. -М.: Высш. шк., 1989. – 384 с.: ил.

5. Справочник по электроизмерительным приборам / К.К. Кузнецов, В.А. Набебина и др.; Под. ред. В.А. Кузнецова. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 512 с.: ил.

6. Сборник задач и упражнений по электрическим и электронным измерениям: Учеб. пособие для вузов / Атамалян Э.Г., Аствацатурьян Е.Р., Бодряшова О. Н. и др.; Под ред. Э. Г. Атамалян. – М.: Высш. шк., 1980. – 117 с.: ил.

7. Демидова-Панферова Р.М., и др. Задачи и примеры расчетов по электроизмерительной технике: Учеб. пособие для студ. вузов / Р.М. Демидова-Панферова, В.М. Малиновский, Ю.С. Солодов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. Энергоатомиздат, 1990. – 192 с.: ил.

Методичні вказівки

8. Методические указания и задания для самостоятельной работы студентов по курсу “Метрология и электрические измерения” для бакалавров электротехнических специальностей / Сост. А.В. Яковлев -Одесса: ОГПУ, 1994. – 41 с.

9. Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни "Основи метрології та електричні вимірювання" для студентів електротехнічних спеціальностей денної та заочної форм навчання. / Укл. О.В. Яковлєв, П.П Селіванов, Ю.Л. Коротецький, І.М. Куделькін – Одеса, ОДПУ, 2000. – 67 с.

КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ

Задача 1. Для вимірювання струму I та напруги U (табл. 1.1) в колі постійного струму за допомогою приладу класу точності g з номінальним струмом Iон(або номінальною напругою Uон) та внутрішнім опором Rо

(табл. 1.2.) необхідно:

- розрахувати опори шунта та додаткового резистора і привести схеми вимірювання величин ІтаU;

- вибрати засіб вимірювання (табл. 1.4.) опору необхідного шунта так, щоб похибка амперметра не перевищувала ± 2.5 %;

- вибрати (табл. 1.3.) стандартний шунт. Використовуючи метрологічні характеристики шунта та приладу, встановити клас точності та ціну поділки отриманого амперметра;

- розрахувати похибку вимірювань струму та надати результат вимірювань у встановленій стандартом формі.

Таблиця 1.1 Таблиця 1.2

Значення струму та напруги Характеристики приладу

Перша цифра І, А U, v   Друга цифра   γ, % Іон, mА Uон, mV Rо, W N, поділки
0.5 -
1.0 -
0.2 -
1.0 -
0.5 -
0.2 7.5 -
1 0 -
0.5 -
0.1 -
0.22 -

Таблиця 1.3

Основні технічні характеристики шунтів

Позначення Номінальний струм, А Номінальне падіння напруги. тV Клас точності
Р6 2.5; 5; 10; 12.5; 0.05
20; 25; 50 0.1
Р114/1 75; 150; 300 0.2
75РИ 7.5; 15; 20; 25; 30; 75; 150
75ШС 5; 10; 20; 30; 50 0.5
75ШСМ 75; 100; 150; 200; 300
150ШС 150; 300

Таблиця 1.4

Основні метрологічні характеристики мостів постійного струму

Тип Схема вимірювання Діапазон вимірювань, W Клас точності, dосн, %
Р369 МО-4 0.0001 ... 0.001 1.0
0.001 … 0.01 0.1
0.01 ... 0.1 0.05
0.1 ... 1 0 02
1 ... 1000 0.005
МО-2 100 … 106 0.005
106 ... 107 0.01
107 ... 108 0.02
108 … 109 0.2
109 … 1.11111*1010 2.0
Р3009 МД-2 10 –8 ... 10-7 2.0
10-7 ... 10-5 0.2
МД-1 10-5 … 10-4 0.05
10-4 ... 10-3 0.02
МД-2 10-3 ... 10-2 0.02
10-2 ... 102 0.01
МО-2 102 ... 107 0.02
107 ... 1.11111*108 0.02
108 ... 109 0.5
109 ... 1,11111*1010 1.0

Задача 2. Електричне коло (двополюсник) змінного струму характеризується напругою U, струмом I, частотою fта кутом фазового зсуву j . Для вимірювання цих величин, а також потужності Р необхідно:

- вибрати та звести в таблицю метрологічні характеристики 2-3 типів приладів безпосередньої оцінки, за допомогою яких можна виміряти надані величини (при необхідності використовуючи вимірювальні перетворювачі);

- оцінити для нормальних умов вимірювань та при незмінних значеннях величин, що виміряються, граничні абсолютні та відносні похибки вимірювань;

- альтернативно вибрати прилади, що забезпечують похибку результату вимірювань не гірше ±2,5 % та виконання інших вимог до приладів, які повинні використовуватись у вимірювальному експерименті; записати результати вимірювань кожної величини у встановленій стандартом формі;

привести принципову схему підключення всіхприладів (та

перетворювачів, якщо вони використовувались) в коло двополюсника.

Таблиця 2.1 Таблиця 2.2

Параметри двополюсника Параметри двополюсника

Перша цифра U, V І, А   Друга цифра f,Нz j, °
0 5 0.1
4.0 20*103
0.5
2.5
0,2 0.01
3.0 10*103
1.0
0,7 2*103
1,5

Таблиця 2.3

Характеристики приладів для вимірювання струму

Найменування приладу Тип Границі вимірювань Клас точності % Частотний діапазон, Hz
Мікроамперметр М1201 0.3; 0.75; 1.5; 3; 7.5; 15; 75; 150; 300; 750mA 0.5 -
Амперметр М336 0.075; 0.15; 0.3; 0.75; 1.5; 3; 7.5; 15; 30; 75; 150; 300; 750 mA 1.5; 3; 7.5; 15 А 1.0 -
Міліамперметр Амперметр Э377 Э377 3; 7.5; 15; 30; 75; 150; 300; 750; 1500 mA 1.5; 7.5; 15 А 1.0
Амперметр Д504 5; 10; 25; 50; 100; 200 mА 0.5; 1.0; 2.5; 5.0; 10 A 0.2 45-1000
Міліамперметр Амперметр Э513 Э514 10; 20; 25; 40; 50; 100; 200; 250, 500; 1000 mА 1; 2; 2.5; 5; 10А 0.5 40-100
Амперметр Э378 1.5; 2; 5; 10; 20; 30; 40; 50; 100; 250; 500; 750 mА 1; 2; 3; 5; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300 A 1.5 50-60
Міліамперметр Т15 5; 10; 30; 100; 300 mA 1.0 0…2*107
Амперметр Т18 0.5; 1; 2.5; 5; 10; 25; 50 А 1 5 50…2*106
Вольтметр з приставкою Ф5051 для вимірювання струму Ф584 2…10; 6…30; 20…100; 60…300 mA 0.2…1; 0.6…3; 2…10; 6…З0 mA 0.02…0.1; 0.06…0.3; 0.2…1 А   0.5 50…105

Таблица 2.4

Характеристики вольтметрів

Найменування приладу Тип Границі вимірювань Клас точ-ності % Частотний діапазон
Мілівольтметр Вольтметр М120 М1201 3; 7.5; 30; 75; 300 mV 3; 7.5; 15; 30; 75; 150; 300; 750 V 0,5 -
Вольтметр М367 3; 7.5; 15; 30; 50; 75; 150; 250; 300; 400; 500; 600; 750 V 1,5 -
Вольтметр Э377 Э378 0.5; 1; 1.5; 3; 7.5; 15; 30; 50; 75; 100; 150; 250; 500; 600 V 1,5 50; 60 Нz
Вольтметр Э531 Э534 1.5; 3; 7.5; 15; 30; 60; 75; 150; 160 300; 450; 600 V 1,0 (45-1000) Нz  
Вольтметр Д5015 7.5; 15; 30; 60; 75; 150; 300; 600 V 0.2 (45-2000) Нz  
Вольтметр C700М 7.5; 15; 30; 100; 150; 300; 600 V 1.0 0…20Нz …1Мz  
Вольтметр Т16 0.75; 1.5; 3; 7.5; 15; 30; 50 V 1.5 (2…2*106) Нz  
Вольтметр Ф534 0.2-1.0; 0.5-3; 2-10; 5-30; 20-100; 50-300 mV 0.2-1.0; 0.5-3; 2-10; 5-30; 20-100; 50-300 V 0.5 10Нz …10МНz  
Мікро-вольтметр ВЗ-50 0.03; 0.1; 0.3; 1; 3; 10; 30; 100; 300 mV 1; 3; 10; 30; 100; 300V 4.0 45Нz …1МНz  
Вольтметр середньо випрямлених ззнзначень ВЗ-38* 1; 3; 10; 30; 100; 300 mV 1; 3; 10; 30; 100; 300V 2.5; 4.0 45Нz …1МНz  

· - Шкала приладу проградуйована в середньоквадратичних значеннях синусоїдної напруги.

Таблиця 2.5

Характеристики фазометрів

Тип фазометра Номінальний струм (напруга) Номінальна напруга Область частот Клас точності Діапазон вимірювань
Д578 5; 10 A 100; 127; 220; 380 V 50; 60 Нz Тема 4. Вимірювальний експеримент - student2.ru (0±360)°
Д39 5 А 100 V 50;500;1000;4000; 8000;10000 Hz Тема 4. Вимірювальний експеримент - student2.ru 0,5-1-0,5
Ф2-1 (0,5-50) V (0,5-50) V 20 Нz - 100 kHz Тема 4. Вимірювальний експеримент - student2.ru (0±180)°
Ф2-16 1 тV… 100 V 1 mV… 100 V 20 Нz … …2 МНz ±(0.2+ 0,004φx) (0±360)°

Таблиця 2.6

Характеристики ватметрів

Тип Номінальна напруга, UH Номінальний струм IH Область частот Клас точності, % Номінальний cosφ
Д5056 30:75,150; 300:450; 600) V 100;200 mA 0.5; 1; 2.5; 5; 10 А 45…65 – 500Нz   0.1
Д5016 30;75;150; 300;450; 600 V 0.025, 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 2.5; 5; 10 A 45…500 –1000 Нz 0.2
Д5004 30;75;150; 300;450; 600 V 10; 20; 25; 50; 100 mA; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 2.0; 2.5, 5; 10 A 45…65 -500 Нz 0.5
Д37 100 V 5 А 50; 500; 1000; 4000; 8000; 10000 Нz 2.5
Ф530 20; 30; 100; 300 mV 1; 3; 10; 30; 100; 300 V 0.1; 0.3; 1; 3; 10; 30; 100; 300; 500 mА 20Нz… …20 kНz 2.5 (0.1;1)

Таблиця 2.7.

Наши рекомендации