Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Загрузка...

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА 2 страница




78. В сеть однофазного тока через трансформатор тока и трансформатор напряжения включены амперметр, вольтметр и ваттметр. Определить показания всех приборов, если известно, что ток в цепи 168 А, напряжение 3300 В и cosj = 0,74.

Решение. Находим коэффициент трансформации трансформатора тока:

Коэффициент трансформации трансформатора напряжения:

Показание амперметра:

Показание вольтметра:

Показание ваттметра:

79. Амперметр на 5 А предназначен для включения в цепь с измерительным трансформатором тока и имеет шкалу, градуированную на 200 А. Каким будет ток через прибор при протекании в цепи тока 100 А?

80. Для измерения тока в цепи однофазного переменного тока амперметр класса точности 0,5 с верхним пределом измерения 5 А включен через трансформатор тока класса точности 0,2. Определить величину тока в цепи, абсолютную и относительную погрешности измерения, если амперметр показал 4 А.

81. В цепь однофазного тока через измерительный трансформатор напряжения класса точности 3,0 включен вольтметр на 100 В класса точности 1,5. Определить величину напряжения сети, предельную и граничную абсолютную и относительную погрешности измерения, если вольтметр показал 95 В.

82. К сети постоянного тока напряжением 220 В подключен нагревательный прибор с сопротивлением 55 Ом. Как с помощью милливольтметра с пределом измерения 150 мВ и током полного отклонения 15 мА измерить ток нагрузки? Определить также чувствительность милливольтметра к напряжению, если прибор имеет 300 делений.

83. Амперметр, рассчитанный на 5 А, со шкалой, отградуированной на 200 А, имеющей 200 делений, предназначен для включения с трансформатором тока 200/5, а включен в сеть через трансформатор тока 500/5.

Чему равно показание амперметра, если нагрузка составляет 475 А?

Решение. Коэффициент трансформации трансформатора 500/5 равен:

Следовательно, после трансформации нагрузочного тока, равного 475 А, по амперметру будет протекать ток:

Теперь можно найти показание амперметра (в делениях):

Откуда:

84. Два вольтметра с пределами измерения по 250 В и с разными внутренними сопротивлениями (r1 = 4200 Ом и r2 = 4800 Ом) соединены последовательно и подключены к напряжению 300 В. Чему равны показания каждого вольтметра?

85. К сети переменного тока напряжением 500 В подключен потребитель, расходующий 160 А. Потребляемая мощность контролируется с помощью амперметра и вольтметра, которые подключены через трансформатор тока 200/5 и трансформатор напряжения 600/100. Определить погрешности по току и напряжению, если показания приборов составляют соответственно 3,8 А и 85 В.

86. В схеме на рис. 9 измеряются падения напряжения на резисторах R1 и R2 c помощью вольтметров с номинальными значениями 75 и 300 В. Класс точности вольтметров 0,5. Показание первого вольтметра 60 В, второго – 250 В. Определить суммарное напряжение на резисторах и погрешность определения этого напряжения.



Решение.

Суммарное напряжение u будет равно , где и показания приборов. Каждый из вольтметров измеряет напряжение с погрешностью, соответствующей классу точности. Абсолютные погрешности показаний приборов могут быть вычислены по формуле:

;

где приведенная относительная погрешность прибора, равная его классу точности.

Имеем:

; ; .

Абсолютная погрешность определения суммарного напряжения определим по формуле:

;

Абсолютная погрешность будет равна:

Относительная погрешность измерения равна:

87. При измерении напряжения воспользовались вольтметром на 60 В и измерительным трансформатором напряжения с коэффициентом трансформации . Класс точности вольтметра 0,5, класс точности трансформатора 1. Определить величину измеренного напряжения и предельные погрешности его измерения, если показание вольтметра 50 В.

Решение. Коэффициент трансформации . Измеряемое напряжение В. Абсолютная погрешность измерения вычисляется по формуле:

Абсолютные погрешности приборов равны:

;

Абсолютная погрешность определения измеряемого напряжения равна:

Относительная погрешность измерения равна:

89. Вольтметр и амперметр имеют следующие показания и характеристики: вольтметр: U = 200 В; шкала 300 В; класс, точности 1,0; амперметр: I = 12 А; шкала 15 А, класс точности 1,0; сопротивление r = 10 Ом.

Определить предельную относительную и абсолютную погрешности при измерении неизвестного сопротивления rх методом амперметра и вольтметра, если последовательно с неизвестным сопротивлением включено известное сопротивление, как показано на рис. 10.

90. Для измерения неизвестного сопротивления rх по методу амперметра и вольтметра воспользовались магнитоэлектрическими амперметром и вольтметром. При проведении измерений были выполнены две схемы соединений приборов, изображенных на рис. 11а и 11б соответственно.

Амперметр при номинальном токе Iн = 10 А имеет падение напряжения DUa = 75 мВ; вольтметр при номинальном значении напряжения Uн = 150 В имеет ток полного отклонения Iн-в = 8,5 мА. Какова величина погрешностей измерений, выполненных по этим схемам, если амперметры показали практически одну и ту же величину I = 10 А, а вольтметры - одинаковое напряжение U = 80 В?

 

91. В цепи переменного тока измерены: ток 2 А, напряжение 220 В и мощность 380 Вт. Все изменения произведены приборами класса 0,5. амперметра 2,5 А; вольтметра 300 В. Вычислить полное и активное сопротивления цепи, cosj и погрешность измерения Z.

92. Известно, что вольтметр показал 100 В, амперметр 2,5 А сопротивление вольтметра 10000 Ом, а сопротивление амперметра 1 Ом.

Определить сопротивление приемника энергии методом амперметра и вольтметра (рис.11а, б). Оценить, с какой относительной и абсолютной погрешностями будет определено сопротивление rх по этим схемам.

93. Амперметр и вольтметр включены по схеме рис. 11а. Показание вольтметра равно 150 В, амперметра 0,5 А, сопротивление вольтметра 2500 Ом. Определить сопротивление rх, абсолютную и относительную погрешности измерения.

94. Амперметр и вольтметр включены по схеме рис. 11б; вольтметр показал 40 В, амперметр 4 А. Сопротивление амперметра равно 1 Ом.

Определить сопротивление rх по показаниям приборов и вычислить относительную и абсолютную погрешности.

95. Для измерения сопротивления rх используется метод амперметра и вольтметра. Приборы включены по схеме рис. 11а. Сопротивление вольтметра равно 2000 Ом, миллиамперметра – 50 Ом. Определить величину сопротивления rх, если вольтметр показал 8 В, а миллиамперметр 20 мА. Какова будет относительная погрешность измерения, если сопротивление rх определить по показаниям приборов? Решить задачу и для схемы рис. 11б.

96. Rх измеряется методом амперметра и вольтметра. Амперметр состоит из миллиамперметра с током 5 мА, сопротивлением 200 Ом и шунта Rш = 0,1 Ом. Показание амперметра 2,5 А. Вольтметр состоит из такого же миллиамперметра и добавочного резистора Rд = 10000 Ом. Показание вольтметра 50 В. Определить Rх и граничную относительную погрешность его измерения. Измерения производятся по схемам 11 а, б.

97. Rх измеряется методом амперметра и вольтметра. Амперметр состоит из миллиамперметра с током 1 мА, сопротивлением 100 Ом и шунта Rш = 0,1 Ом. Показание амперметра 2 А. Вольтметр состоит из такого же миллиамперметра и добавочного резистора Rд = 10000 Ом. Показание вольтметра 100 В. Определить Rх и граничную относительную погрешность его измерения. Измерения производятся по схемам рис.11 (а, б).

98. Сопротивление Rх измеряется по схеме, приведенной на рис. 12. Показания приборов 1 А и 15 В. Сопротивления приборов: RA = 1 Ом; RV = 10 кОм. Определить Rx и относительную погрешность измерения.

 

Рис. 12.

99. Сопротивление Rх измеряется по схеме, приведенной на рис.13. Показания приборов 0,5 А и 15 В. Сопротивления приборов: RA = 0,1 Ом; RV = 10 кОм. Определить Rx и относительную погрешность измерения.

 

Рис. 13.

100. Определить погрешность измерения сопротивления rх при помощи моста постоянного тока (рис. 14), если погрешности изготовления сопротивлений плеч мостовой схемы r2, r3, r4, выраженные в относительных значениях, равны:

Решение. Из уравнения равновесия моста

следует, что:

то есть:

Для определения относительной погрешности результата воспользуемся выражением:

После дифференцирования получим:

101. Имеется мост переменного тока для измерения емкости (мост "С"). Найти значение емкости Сх, если при равновесии моста С2 = 0,5 мкФ, r3 = 100 Ом, r4 = 1×103 Ом. Считать, что резисторы r3 и r4 – чисто активные элементы, а Cx, С2 – реактивные элементы. Проверить отвечает ли схема данного моста фазовому уравнению (рис. 15).

102. Имеется мост переменного тока для измерения индуктивности (мост "L"). Нужно измерить параметры индуктивности Lх и rx, если значения плеч при равновесии моста равны: r2 = 1×102 Ом, r4 = 1×103 Ом, r3 = 1×104 Ом и С3 = 0,1 мкФ (рис. 16).

103. Имеется мост переменного тока для измерения индуктивности (мост "L"). Найти значение Lх, если при равновесии моста r2 = 200 Ом, r4 =

2×103 Ом, и С3 = 0,5 мкФ. Считать, что r2 и r4 – чисто активные элементы, а С3 и Lх – реактивные элементы. Проверить отвечает ли данный мост фазовому уравнению, рис. 17.

Рис. 16 Рис. 17

104. Имеется мост для измерения емкости (мост "С"). Нужно найти Сх и rx (параметры плеча, куда включена емкость) при условии, что равновесие моста имеет место при: r3 = 1×102 Ом, r4 = 1×103 Ом, С2 = 0,1 мкФ; r2 = 1×103 Ом, рис. 18.

105. Ваттметр включен в цепь с напряжением 240 В, ток 5 А и cosj = 0,5. Ваттметр рассчитан на 300 В, 5 А и имеет 150 делений. Определить показание ваттметра в указанных условиях.

106. Электродинамический ваттметр со шкалой на 150 делений имеет предел измерения по току 5 А и предел измерения по напряжению 150 В. Сопротивление параллельной цепи ваттметра на пределе 150 В составляет 5000 Ом. Этим ваттметром необходимо измерить мощность в однофазной цепи переменного тока с напряжением 220 В и током 5 А.

Подсчитать величину добавочного сопротивления, которое необходимо подключить к параллельной цепи ваттметра, и определить цену деления ваттметра с добавочным сопротивлением.

107. При измерении в трехфазной цепи активной мощности методом двух ваттметров при симметричной нагрузке один ваттметр показал 976 Вт, а другой 2000 Вт. Определить коэффициент мощности сети.

108. Для определения энергии, затрачиваемой в проводнике, были измерены: напряжение, сопротивление проводника и время. Каждая из перечисленных величин была измерена с погрешностью (соответственно): ±1; ±0,5 и ±1,5%. Определить наиболее реальную погрешность при измерении энергии.

109. Номинальная мощность трансформатора равна 40 кВА, номинальное рабочее напряжение 220 В. В опыте короткого замыкания были измерены: индуктивное сопротивление короткого замыкания, равное 0,5 Ом, и мощность короткого замыкания 5 кВт. Определить номинальное напряжение короткого замыкания.

Решение. Определим номинальный ток трансформатора:

Зная номинальный ток и мощность короткого замыкания, можем найти сопротивление:

Чтобы определить номинальное напряжение короткого замыкания, надо найти полное сопротивление короткого замыкания:

Теперь можно найти номинальное напряжение короткого замыкания:

110. В сеть однофазного тока через трансформатор тока и трансформатор напряжения включены амперметр, вольтметр и фазометр. Определить мощность приемника, ток и напряжение сети, если амперметр показал 3,5 А, вольтметр 95 В и фазометр cosj = 0,8. Начертить схему включения приборов (рис. 20).

Рис. 20

Решение. Определяем коэффициент трансформации трансформатора тока:

Определяем коэффициент трансформации трансформатора напряжения:

Определяем ток приемника:

Определяем напряжение сети:

Определяем мощность приемника:

111. В сеть однофазного тока через трансформатор тока и трансформатор напряжения включены амперметр, вольтметр и ваттметр (рис. 21). Определить ток в цепи, напряжение, мощность и коэффициент мощности, если амперметр показал 4 А, вольтметр - 100 В и ваттметр - 350 Вт. Начертить схему включения приборов трансформатора напряжения.

Рис. 21

Решение. Определяем коэффициенты трансформации трансформатора тока и трансформатора напряжения:

Определяем ток в цепи:

Определяем напряжение в сети:

Определяем мощность приемника:

Определяем коэффициент мощности приемника:

112. В сеть однофазного тока через трансформатор тока класса точности 0,2 и трансформатор напряжения класса точности 0,5 включены измерительные приборы: амперметр класса точности 0,5 со шкалой на 5 А, вольтметр класса точности 0,5 со шкалой на 150 В и ваттметр класса точности 0,5 со шкалой на 750 Вт. Определить ток в цепи, напряжение, мощность, коэффициент мощности и возможные погрешности измерения, если амперметр показал 4 А, вольтметр 100 В, ваттметр 300 Вт.

Решение. Ток, напряжение, мощность и коэффициент мощности приемника можно определить из следующих выражений:

где kI и kU - коэффициенты трансформации трансформатора тока и трансформатора напряжения;

I2; U2; P2 - показания приборов.

Предельные погрешности при измерении величин U1; P1 и соsj обусловлены допустимыми погрешностями приборов:

амперметра

вольтметра

ваттметра

трансформатора тока

трансформатора напряжения

Абсолютная погрешность измерения тока:

Относительная погрешность измерения тока:

или

Абсолютная погрешность измерения напряжения:

Относительная погрешность измерения напряжения:

Абсолютная погрешность измерения мощности и коэффициента мощности:

Относительные погрешности:

Учитывая, что погрешности измерения U1 и I1 могут быть как положительными, так и отрицательными, принимаем наиболее неблагоприятный случай (предельная погрешность):

Итак,

113. Для поверки трехфазного счетчика воспользовались двумя одинаковыми однофазными ваттметрами, включенными по схеме двух приборов. В течение одной минуты ваттметры давали постоянные отклонения - 60 и 90 делений, а диск за это время сделал 26 оборотов. Номинальные данные ваттметров: 5 А, 100 В, 150 делений. У счетчика 1 кВт-ч соответствует 3000 оборотам диска. Определить погрешность счетчика при этих условиях.

114. В цепи переменного тока требуется измерить расходуемую мощность, для чего в измерительную схему включены следующие приборы: ваттметр с номинальными данными: 5 А, 150 В, шкала 300 делений; трансформатор напряжения. kU = 400/100 и трансформатор тока kI = 200/5.

Определить требуемую мощность, если показания ваттметра равны 240 делений. Дать схему включения приборов.

115. В цепи переменного тока требуется произвести измерение мощности, для чего в измерительную схему включены следующие приборы: трансформатор тока 600/5, трансформатор напряжения 3000/100 и ваттметр, рассчитанный на 5 А ,и 150 В, имеющий шкалу 150 делений.

Чему равна потребляемая мощность, если показания ваттметра составляют 40 делений?

116. В цепь однофазного тока через трансформатор тока и трансформатор напряжения включены амперметр, вольтметр и фазометр. Определить мощность приемника, ток и напряжение сети, если амперметр показал 0,4 А, вольтметр 90 В, а cosj = 0,9. Начертите схему включения приборов.

117. В однофазную цепь переменного тока через трансформатор тока и трансформатор напряжения включены амперметр, вольтметр и ваттметр. Определить ток, напряжение, мощность в первичной цепи и коэффициент мощности, если амперметр показал 0,3 А, вольтметр – 45 В, ваттметр – 14 Вт. Начертите схему включения приборов.

118. В однофазную цепь переменного тока через трансформатор тока класса точности 0,5 и трансформатор напряжения класса точности 0,2 включены приборы: амперметр класса точности 0,5 с номинальным током 0,5 А, вольтметр класса точности 0,2 с номинальным значением напряжения 150 В и ваттметр класса точности 0,5 с номинальным значением 75 Вт. Определить ток в цепи, напряжение, мощность, коэффициент мощности и наиболее реальные погрешности измерения этих величин, если амперметр показал 0,4 А, вольтметр – 80 В, ваттметр – 27,2 Вт. Начертите схему включения приборов.

119. Мощность, потребляемая нагрузкой на постоянном токе, была измерена по показаниям: вольтметра с пределом измерения 150 В класса точности 1,5; амперметром с пределом измерения 20 А класса точности 2,5. Приборы показали U = 100 В, I = 18 А. Определите мощность, потребляемую нагрузкой, предельные и граничные абсолютную и относительную погрешности измерения мощности.

 

Рис. 22

120. Для измерения мощности постоянного тока использован ваттметр с номинальным током Iн = 1A и номинальным напряжением 150 В. Сопротивление последовательной цепи rа = 0,2 Ом, номинальный ток параллельной цепи Iв = 30 мА. По какой схеме (рис. 22 а, б) следует включить обмотки ваттметра, чтобы при токе в нагрузке Iн = 1 А и напряжении на нагрузке Uн = 100 В получить граничную относительную погрешность измерения?

121. Для измерения активной мощности трехфазного тока используются два ваттметра класса 0,5 с пределами измерения Uн = 150 В, Iн = 5 А, имеющие шкалу со 150 делениями и включенные по схеме рис. 23. Отклонения ваттметров равны: a1 = 70 дел, a2 = 100 дел.

Определите потребляемую мощность, коэффициент мощности и предел допускаемой основной погрешности при измерении мощности ваттметрами, если трехфазная цепь симметрична.

122. Активная мощность трехфазной симметричной цепи измеряется с помощью двух ваттметров класса 0,5 с Uн = 150 В, Iн = 5 A (рис. 23), которые показали Р1 = 500 Вт, Р2 = 600 Вт. Определите активную и реактивную мощности, cosj и предельную относительную погрешность измерения активной мощности.

123. Однофазный индукционный счетчик на 5 А и 127 В, у которого 1 кВт·ч соответствует 2000 оборотов диска, поверяется с помощью электродинамического ваттметра класса 0,5, имеющего Uн = 150 В, Iн = 5 А и шкалу с 150 делениями. Определите относительную погрешность счетчика, если за t = 30 с. он сделал 10 оборотов, а отклонение стрелки ваттметра равно a = 117 дел.

Решение. Действительная постоянная счетчика:

где - постоянная ваттметра.

Тогда:

Номинальная постоянная счетчика:

Относительная погрешность счетчика:

124. Определите относительную погрешность измерения энергии счетчиком, если при поверке его при U = 127 В и I = 5 А, соsj = 1, его диск сделал 22 оборота за 1 мин. На счетчике написано «1 кВт·ч = 2000 оборотов».

125. Поверка однофазного счетчика (Uн = 127 В, Iн = 5А, 1 кВт·ч = 2500 об.) проводилась с помощью ваттметра и секундомера с ценой деления секундной стрелки 0,2 с. При некоторой постоянной нагрузке диск счетчика сделал за 3 мин n = 87±0,5 оборотов. Определите номинальную и действительные постоянные счетчика, абсолютную и относительные погрешности измерения постоянной счетчика, если ваттметр класса 0,5 с пределом измерения (Uн = 150 В, Iн = 5 А) показывает Р = 690 Вт. Определите погрешность измерения мощности ваттметром и секундомером.





Дата добавления: 2014-11-20; Просмотров: 1077; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.145.113.2
Генерация страницы за: 0.031 сек.