Электрические измерения - Северо

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
« СЕВЕРО-КАВКАЗСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГУМАНИТАРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»
КАФЕДРА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Задания и методические указания
к выполнению контрольных работ для студентов 2-го курса заочной формы
обучения направления подготовки 13.03.02.
ЧЕРКЕССК
2015
Одобрено на заседании кафедры «Электроснабжение».
Контрольная работа предназначена для практического усвоения студентами
основных разделов дисциплины «Электрические измерения», закрепления
математических приемов, используемых при обработке результатов измерений и
выбора средств измерений.
Задания на выполнение контрольной работы №1
Задача 1
Рассчитать сопротивления R1 и R2 двухпредельного шунта для расширения
пределов измерения магнитоэлектрического амперметра с током полного
отклонения I0 и внутренним сопротивлением R0. Новые пределы измерения токов –
I1 и I2 (I1 < I2).
Варианты заданий:
Параметр
1
I0, мA
R0, Ом
1
5
I1 , А
I2 , A
1
5
(По
Вариант
2
3
4
5
6
Первая цифра варианта
5
10
15
20
25
10
15
20
25
30
Последняя цифра варианта
1,5
2
2,5
5
6
3
5
10
10
15
последней
7
8
9
0
30
35
35
40
40
45
45
50
10
30
15
30
20
30
25
50
цифре
зачётки)
4
Задача 2
Рассчитать сопротивления R1 и R2 двухпредельного шунта для расширения
пределов измерения магнитоэлектрического вольтметра с током полного отклонения
I0 и внутренним сопротивлением R0. Новые пределы измерения напряжения – U1 и
U2 (U1 < U2).
Варианты заданий:
Параметр
1
I0, мA
R0, Ом
1
5
U1, B
U2, B
10
50
Вариант
2
3
4
5
6
7
Первая цифра варианта
5
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
35
Последняя цифра варианта
20
30
40
50
60
70
100
60 100 100 100 120
8
9
0
35
40
40
45
45
50
80
200
90
200
100
200
5
Задача 3
Отношение показаний двух ваттметров, измеряющих активную мощность в
трехфазной сети с симметричной нагрузкой, равно . Линейные напряжение и ток
равны соответственно Uл и Iл. Требуется: определить коэффициент мощности,
привести схему включения приборов, построить векторную диаграмму токов и
напряжений, построить зависимости P1=f(), P2=f(), P=f() и Q=f().
Варианты заданий:
Параметр
1

0
UЛ, В
IЛ , А
380
10
Вариант
2
3
4
5
6
7
Первая цифра варианта
0,1
0,2 0,3
0,4
0,5
0,6
Последняя цифра варианта
220 380 660 220 380 660
5
15
10
10
5
5
8
9
0
0,7
0,8
0,9
220
20
660
15
380
20
6
Задача 4
Определить дискретные значения и построить график изменения
компенсирующего напряжения Uк при попеременном включении переключателей К1
– К4 в цепи звездообразного делителя с резисторами «весом» 1, 2, 3, 4.
Проводимости резисторов равны соответственно g1, g2, g3, g4.
Примечание: На схеме положение выключателей K1 – K4 соответствует положению
«выключено».
Варианты заданий:
Параметр
1
Е0, В
10
g1, Сим
g2, Сим
g3, Сим
g4, Сим
0,01
0,02
0,04
0,08
Вариант
2
3
4
5
6
Первая цифра варианта
20
30 40
50
60
Последняя цифра варианта
0,02
2
1
0,5
0,01
0,04
4
2
1
0,02
0,08
8
4
2
0,04
0,16
16
8
4
0,08
7
8
9
0
70
80
90
100
0,05
0,1
0,2
0,4
0,02
0,04
0,08
0,16
0,01
0,02
0,04
0,08
2
4
8
16
7
Задания на выполнение контрольной работы №2
Задание 1
Определить входное сопротивление компенсационной цепи в момент
компенсации и относительную погрешность измерения при определении
напряжения на зажимах источника напряжения UX с внутренним сопротивлением R0.
Компенсация напряжения UX достигнута при сопротивлении RK и рабочем токе Ip;

8
1
,8
10
A
/мм
постоянная гальванометра по току C
, внутреннее сопротивление RГ
I
= 1700 Ом; порог чувствительности 0 равен одному делению.
Варианты заданий:
Параметр
Ip, мA
R0, Ом
RK, Ом
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
Первая цифра варианта
0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55
Последняя цифра варианта
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
4000 4500 3000 5000 5400 4100 4800 3500 5200 3900
8
Задание 2
Определить абсолютную U и относительную U погрешности измерения
напряжения U в цепи, если показания вольтметров U1 и U2. Вольтметры
характеризуются следующими параметрами: предел измерения – Um и класс
точности – NВ.
Варианты заданий:
Параметр
1
2
NB, %
1,0
1,5
Um, B
U1, В
U2, В
100
60
40
150
70
80
Вариант
3
4
5
6
7
Первая цифра варианта
1,5 0,5
2,0
2,0
1,5
Последняя цифра варианта
300 150 300
75
100
200
60
190
35
20
100
90
110
45
80
8
9
0
1,5
1,0
0,5
250
220
30
150
78
75
100
25
75
9
Задание 3
Изобразить осциллограмму, которая должна получиться на экране
осциллографа, если непосредственно на вертикальные и горизонтальные пластины
ЭЛТ подвести напряжение, изменяющееся по закону



u

U

Sin
(
t
);
u

U

Sin
(
t

)
x
xm
y
ym
Коэффициенты отклонения луча по вертикали и горизонтали одинаковые.
Варианты заданий:
Параметр
1
, град
45
Uxm, B
Uym, B
10
60
Вариант
2
3
4
5
6
Первая цифра варианта
90
135 270 135
90
Последняя цифра варианта
15
30
15
30
20
70
200
60
190
35
7
8
9
0
45
90
135
270
10
20
25
220
15
78
10
25
1
0
Задание 4
Из имеющихся измерительных приборов подобрать вольтметр для измерения
напряжения в цепи переменного тока промышленной частоты, таким образом, чтобы
обеспечить наибольшую точность измерения. Величина измеряемого напряжения –
порядка U.
На выбор предлагаются следующие измерительные приборы:
1. Вольтметр магнитоэлектрической системы, имеющий шкалу на U1m и класс
точности N1;
2. Вольтметр электромагнитной системы, имеющий шкалу на U2m и класс
точности N2;
3. Вольтметр электромагнитной системы, имеющий шкалу на U3m и класс
точности N3;
4. Вольтметр электромагнитной системы, имеющий шкалу на U4m и класс
точности N4;
Выбор измерительного прибора обосновать.
Варианты заданий:
Параметр
1
N1
N2
N3
N4
0,5
2,5
1,0
1,5
U, B
U1m, B
U2m, B
U3m, B
U4m, B
20
25
15
80
25
Вариант
2
3
4
5
6
Первая цифра варианта
0,2
0,5 0,2 0,1
0,5
1,5
2,0 1,0 2,0
0,5
0,5
1,0 1,5 1,5
1,5
1,0
0,5 0,5 0,5
1,0
Последняя цифра варианта
30
40 50
60
70
40
50 60
70
75
45
60 70
75
80
20
160 30
40
300
120
35 100 150
40
7
8
9
0
1,0
2,5
0,5
1,5
0,1
2,0
1,0
0,5
0,5
1,5
1,0
0,5
0,1
1,0
0,5
1,5
80
85
100
300
60
90
100
110
400
50
100
110
120
90
400
110
120
50
450
125