Федеральне Агентство Залізничного Транспорту
Іркутський державний університет шляхів сполучення
Кафедра: ТОЕ
Дисципліна: «Метрологія, стандартизація і сертифікація»
Курсова робота на тему
«Розрахунок основних метрологічних величин»
Варіант № 39
Виконав: ст. гр. Енс-04-2-2
Макаренко В.М.
Перевірив: викладач
Жигуліна Є.М.
Іркутськ 2008
Завдання № 1
Похибки засобів вимірювань
Номінальний режим електроустановки постійного струму характеризується напругою U та струмом I, вимір яких може бути вироблено вольтметрами V або V і амперметрами А або А . Значення напруги U , Струму I і характеристики електровимірювальних приладів наведені у таблиці 1.1.
Необхідно:
а) з двох вольтметрів і двох амперметрів вибрати електровимірювальні прилади, що забезпечують меншу можливу відносну похибку;
б) визначити межі, в яких можуть знаходитися дійсні значення напруги і струму при їх вимірі обраними приладами;
в) визначити можливу відносну похибку у визначенні потужності установки за показаннями вольтметра і амперметра.
Таблиця 1.1
Група
Величина
Варіант
39
А
Напруга U, В
110
Вольтметри
V
Клас точності
Межа вимірювання U , У
1.0
30 0
V
Клас точності
Межа вимірювання U , У
2, 5
Лютий 1950
Б
Струм I, А
6,3
Амперметри
А
Клас точності
Межа виміру I , А
4
7,5
А
Клас точності
Межа виміру I , А
1,5
30
а) Максимальні абсолютні похибки амперметра і вольтметра:
[%] [%]
б) Знайдемо відносну похибку у відсотках
З двох амперметрів вибираємо А1 так як .
З двох вольтметрів вибираємо V 2 так як .
2. Визначимо межі в яких можуть знаходиться дійсні значення напруги і струму при їх вимірі обраними приладами:
Для V 2 У У
Для А1 А А
3. Визначимо можливу відносну похибку у визначенні потужності установки за показаннями вольтметра і амперметра.
Для A1 і V2:
Завдання № 2
Визначення похибки результату непрямих вимірювань
Для вимірювання опору або потужності непрямим методом використовувалися два прилади: амперметр і вольтметр магнітоелектричної системи.
Визначити:
а) величину опору і потужність за показниками приладів;
б) максимальні абсолютні похибки амперметра і вольтметра;
в) абсолютну похибку непрямого методу;
г) відносну похибку вимірювання;
д) межі дійсних значень вимірюваних фізичних величин.
Найменування заданої величини
Значення величини
Межа вимірювання U , У
300
Клас точності ,%
0,5
Показання вольтметра U, В
290
Межа виміру I , А
3
Клас точності ,%
1,5
Показання амперметра I, А
1
Методичні вказівки
При непрямих вимірах шукане значення величини y знаходиться на основі математичної залежності, що зв'язує цю величину з декількома величинами x , X , ... ... X , Вимірюваними прямими методами. При цьому похибки прямих вимірювань призводять до того, що остаточний результат має похибку.
Максимальні абсолютні похибки амперметра і вольтметра визначаються:
I = ,
U =
де - Приведена похибка вимірювального приладу, що дорівнює класу точності приладу;
I , U - Номінальне значення струму і напруги;
Формули для розрахунку абсолютних і відносних похибок результату непрямих вимірів:
Функція y | Похибки | |
абсолютна - y | Відносна - y | |
x * X |
|
|
x / X |
|
|
де x , X - Виміряні значення електричних величин; , - Максимальні абсолютні похибки, що допускаються при вимірюванні значень x , X . Функція x * X
використовується в задачі для розрахунку похибки непрямого вимірювання потужності, функція x / X - Те ж для опорів.
Результати обчислень опорів і потужності зводяться в таблицю:
U, В | I, A | U, B | I, A | P, Вт | R, Ом |
|
| Р + Р, Вт | R + R, Ом |
300 | 1 | 1,5 | 0,045 | 1 3.05 | 13.05 | 0,0 05 |
| 290 1 3.05 | 290 ± 13.05 |
Розрахунок
значення потужності та опору за показниками приладів
Р = UI = = 290 Вт;
граничні абсолютні похибки вимірювальних приладів:
амперметра - I = = = 0,045 А;
вольтметра U = = = 1, 5 В;
абсолютна похибка опосередкованого вимірювання потужності та опору:
Р = Вт;
Ом
відносна похибка опосередкованого вимірювання потужності та опору:
= = 0,0 05;
;
дійсне значення потужності Р = (290 13.05) Вт.
дійсне значення опору R = (290 ± 13.05) Ом
Завдання № 3
Застосування масштабних вимірювальних перетворювачів для вимірювання струму і напруги
Вимірювальний механізм (ІМ) магнітоелектричної системи розрахований на струм I і напруга U і має шкалу на поділок. Необхідно:
а) скласти схему включення ІМ з шунтом і дати висновок формули R ;
б) визначити постійну ІМ по струму З , Величину опору шунта R і постійну амперметра З , Якщо цим приладом потрібно вимірювати струм I ;
в) визначити потужність, споживану амперметром при номінальному значенні струму I ;
г) скласти схему включення ІМ з додатковим опором і дати висновок формули R ;
д) визначити постійну ІМ за напругою З , Величину додаткового опору R і постійну вольтметра З , Якщо цим приладом потрібно наміряти напруга U ;
е) визначити потужність, споживану вольтметром при номінальному значенні напруги U .
Найменування заданої величини | Значення величини |
Напруга U , МВ | 75 |
Струм I , МА | 1 травня |
Число поділок , Справ. | 150 |
Напруга U , У |