Тематика домашней контрольной работы по дисциплине

«Электрические измерения»

Методические указания:

1. Домашняя контрольная работа состоит из трех заданий.

2. Домашняя контрольная работа выполняется в ученической тетрадке в клеточку.

3. Схемы выполняются простым карандашом.

4. Варианты выбираются согласно списку группы, по таблице приведенной ниже

Группа МиЭ-1з

Электрические измерения
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.	9.	10.	11.	12.	13.	14.	15.	16.	17.	18.	19.	20.
21.	22.	23.	24.	25.	26.	27.	28.	29.	30.	31.	32.	33.	34.	35.	36.	37.	38.	39.	40.
41.	42.	43.	44.	45.	46.	47.	48.	49.	50.	51.	52.	53.	54.	55.	56.	57.	58.	59.	60.

Группа МиЭ-2з

Задание к контрольной работе

1. Классификация видов измерений и средств измерений и их краткая характе­ристика.

2. Опишите погрешность измерений и методы их уменьшения.

3. Опишите погрешность измерительного прибора и способы их выражения.

4. Приведите организационную структуру метрологической службы Республи­ки Беларусь и опишите основные задачи, выполняемые структурными под­разделениями.

5. Эталоны единиц электрических величин. Их классификация, назначение. Порядок хранения и применения эталонов.

6. Классификация видов поверок средств измерений, их краткая характеристи­ка.

7. Поверка средств измерений: представление средств измерений на поверку, взаимодействие сторон, результаты поверки.

8. Начертить схемы прямого измерения мощности ваттметром и косвенного измерения с помощью вольтметра и амперметра.

9. Рассчитать величину измеряемой мощности, наибольшие возможные абсо­лютную и относительную погрешности измерения:

вольтметр: предел шкалы 15В; класс точности 1,0; показание 10В;

амперметр: предел шкалы 0,ЗА; класс точности 0,5; показание 0,15 А.

С какой точностью будет измерена эта же мощность ваттметром на 10 В и 0,2 А класса точности 0,5?

10. Имеется в наличии миллиамперметр на 100 мА, сопротивление рамки при­бора 20 Ом.

Лицевая панель прибора приведена на рис.

Опишите прибор (по условным обозначениям на панели). Этот прибор требует­ся использовать для измерения напряжений с пределами, заданными в варианте а), табл.

№ п/п	Пределы измерения	Варианты
	10,20,30В	а
	100,150,300В	б
	5,10,15В	в
	10,30,150В	г
	50,100,150В	д

Объясните, как это можно осуществить, и рассчитайте элементы схемы, которые надо включить к данному прибору (приведите схему).

11.В цепи переменного тока, имеющего треугольную форму импульсов с амплитудой Im = 28 мА и частотой f = 50 Гц включены миллиамперметры магнитоэлектрической и выпрямительной (с однополупериодной схемой выпрямления) системы. Шкалы приборов проградуированы в действующих значениях синусоидального тока. Поясните разницу в принципе действия приборов (кратко); приведите схему однополупериодного выпрямительного миллиамперметра; определите показания приборов.

12. Какие методы аналого-цифрового преобразования используются в цифро­вых вольтметрах? Изучите по техническому описанию цифровой вольт­метр; приведите упрощенную структурную схему; кратко поясните принцип работы.

13.Приведите определение понятия "класс точности прибора". Рассчитайте, ка­кому классу точности соответствует амперметр, из следующих исходных данных:

предел измерения 0-300 (мА);

действительные значения тока 180 мА;

показания прибора 175 мА.

14.См. условия задачи № 10 вариант б.

15.К миллиамперметру для расширения пределов измерения подключен шунт. Приведите схему включения шунта, определите ток в цепи с учетом исход­ных данных варианта а).

	Вариант
	а	б	в	г	д
Предел измерения, мА
Внутреннее сопротивление при­бора, Ом	0,27	0,3	0,4	0,4	0,25
Количество делений на шкале, дел.
Отклонение стрелки при измере­нии, дел.
Сопротивление шунта, Ом	0,03	0,05	0,02	0,08	0,015

16. Приведите упрощенную структурную схему цифрового вольтметра, кратко по­ясните принцип работы. (Можете использовать для ответа цифровой вольтметр из группы В7); Приведи­те выражение для расчета погрешности из конкретного технического описания.

17.Измеряется мощность прямым и косвенным методом. Начертите схемы включения приборов и рассчитайте наибольшие возможные абсолютную и от­носительную погрешности измерения из следующих исходных данных:

для прямого измерения используется ваттметр на 10В, 300 мА, класс точно­сти 0,5;

для косвенного измерения используются вольтметр на 15 В, класс точности 1,0 и амперметр

на 0,25 А класс точности 0,5;

- показания приборов соответственно 12 В и 208 мА.

18.См. условия задачи № 10, вариант в).

19.Решите задачу №10 при условии: Im = 56 мА; f= 50 Гц.

20.Изучите по техническому описанию, схеме цифровой измеритель сопротивлений. Приведите структурную электрическую схему, кратко поясните принцип работы. Рассчитайте относительную и абсолютную погрешности измерения R из следующих исходных данных: предел измерения R = 200 кОм; прибор показал 160 кОм.

21.См. условие задачи №10 вариант г).

22.См. условие задачи №15, вариант б).

23. По техническому описанию, схеме изучите измеритель L и С, резонансный, типа Е7-9 (или любой другой из этой группы приборов). Приведите структурную схему, кратко поясните принцип работы. При­ведите конкретный пример измерения L. Опишите порядок действий при изме­рении.

24.По техническому описанию, схеме, изучите промышленный электронный вольтметр (например, ВЗ-43 или др.); приведите структурную схему; кратко поясните принцип работы.

25.Имеется в наличии вольтметр V и амперметр А. Начертите схему включения приборов для косвенного измерения R. Рассчитайте абсолютную и относи­тельную погрешность измерения R из следующих исходных данных:

- показания вольтметра 10 В на шкале 15В; класс точности 1,0;
-показание амперметра 0,1 А на шкале 0,15 А; класс точности 1,5.

26.См. условие задачи №10, вариант д).

27 По техническому описанию, схеме изучите цифровой вольтметр; приведите

структурную схему, кратко поясните принцип работы. (Тип прибора выберите

самостоятельно).

28. Начертите схему включения амперметра и вольтметра для косвенного измерения мощности; рассчитайте наибольшие возможные абсолютную и отно­сительную

погрешности измерения Р из следующих исходных данных:

- вольтметр на 5В; класс точности 1,0; показания прибора 3,8 В;

- амперметр на 1 А; класс точности 1,6; показания прибора 0,77 А.

Сравните результат с точностью прямого измерения мощности ваттмет­ром на 10 В и 1 А; класс точности 1,0.

29. См. условие задачи №15 вариант в).

30.Выполните задание №20 с расчетами при следующих условиях:

- предел измерения R. = 20 кОм;

- прибор показал 16 кОм;

31. Изучите по техническому описанию цифровой вольтметр из группы В4-... Приведите структурную электрическую схему; кратко поясните принцип рабо­ты. Опишите порядок измерения для конкретного значения U_X, в том числе пра­вила определения погрешности измерения.

32. Определите величину и наибольшие возможные абсолютную и относитель­ную погрешности косвенного измерения тока в неразветвленной части цепи из трех параллельных ветвей, если токи в ветвях измерены миллиамперметром на 100 мА класса точности 1,0. Показания прибора 90 мА, 53 мА, 84 мА. Начерти­те схему включения приборов.

33. Имеется в наличии прибор с пределом измерения 75 мВ; рамка прибора из­готовлена из медного провода длиной 4м, сечением 0,07 мм". Начертите схему включения шунта к прибору и рассчитайте его для измерения тока до 3 А. (Для изготовления шунта используется, например, манганин, допустимая плотность тока для него задана и равна 6 А/мм²).

34.Изучите цифровой вольтметр из группы приборов В7... Приведите струк­турную схему,

кратко поясните принцип работы. Сделайте расчет абсолютной и относительной

погрешности, если на пределе 20 В при f= 12 кГц вольтметр дал пока­зания 16 В.

35.См. условие задачи № 15 вариант г).

36. Выполните задание № 23. Приведите конкретный пример измерения С и опишите

порядок действия

37. Изучите промышленный цифровой вольтметр (например, В7-22А, В7-23 или др.); приведите структурную схему; кратко поясните принцип работы. По­ясните, чем обеспечивается высокая точность измерений, как определяется по­грешность измерения. Приведите пример измерения Ш и расчета погрешности.

38. Амперметр, вольтметр и ваттметр включены в цепь однофазного переменно­го тока через трансформаторы. Приведите схему включения приборов. Рас­считайте Р и cos j из следующих исходных данных:

- коэффициент трансформации тока = 10;

- число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора напряжения соответственно 250 и 50;

- показания приборов: вольтметра - 80 В; амперметра - 6А; ваттметра - 400 Вт.

39. Методы измерения R, L, С. Выберите промышленный прибор (например, с использованием мостового метода измерения) для измерения R, L, С, приведите структурную электриче­скую схему; кратко опишите принцип работы. Приведите пример измерения параметров.

40. См. условие задачи №15, вариант д).

41.Изучите по техническому описанию и схеме измеритель поглощаемой мощ­ности СВЧ-диапазона (например, МЗ-21/А или др.). Приведите структурную схему, кратко поясните принцип работы. Чем определяется точность измерения Р?

42. Генератор измерительных сигналов низкочастотный. Начертите структур­ную электрическую схему прибора, поясните принцип работы, укажите над со­ответствующими блоками регулировочные элементы, выведенные на перед­нюю панель. Опишите порядок действий для установки уровня выходного на­пряжения, например, 0,6В. Чем обеспечивается стабильность и точность установки частоты выход­ного сигнала?

43.Электронный осциллограф (С1-83, С1-137).

Приведите принципиальную электрическую схему управления лучом электронно-лучевой трубки; поясните принцип работы; проанализируйте кон­кретные технические характеристики ЭЛТ и условия получения качественного изображения исследуемых напряжений на экране ЭЛТ.

44. Начертите упрощенную структурную электрическую схему цифрового час­тотомера в режиме измерения частоты. Приведите графики, поясняющие дис­кретный метод измерения частоты.

45.Генератор измерительных сигналов высокочастотный (10 кГц...50 МГц). Начертите структур­ную электрическую схему прибора, поясните принцип работы, укажите над соответствующими блоками регулировочные элементы, выведенные на перед­нюю панель. Опишите порядок действий для установки уровня выходного на­пряжения

46. Электронный осциллограф (С1-83, С1-137). Приведите структурную электрическую схему канала вертикального откло­нения луча и принципиальную схему усилителя У с линией задержки; поясните принцип работы. Изменится ли вид осциллограммы исследуемого сигнала, если количество звеньев линии задержки уменьшить, увеличить или линию задерж­ки из канала Y полностью исключить?

47. Требуется измерить коэффициент нелинейных искажений радиоприемника. Предложите метод и структурную схему такого измерения; выберите и кратко опишите промышленный прибор. Необходимые конкретные параметры радиоприемника задайте самостоятельно.

48. Классификация компьютерно -измерительных систем (КИС); их назначение, характеристика. Обобщенная структурная схема.

49. Импульсный генератор (Г5-54). Начертите структур­ную электрическую схему прибора, поясните принцип работы, укажите над со­ответствующими блоками регулировочные элементы, выведенные на перед­нюю панель. Опишите порядок действий для установки уровня выходного на­пряжения.

50.Электронный осциллограф (С 1-83, СГ137). Приведите структурную элек­трическую схему канала горизонтального отклонения луча и принципиальную схему генератора развертки; кратко поясните принцип работы. Приведите при­мер практического измерения частоты исследуемого сигнала синусоидальной формы. Пока­жите, как изменяется вид осциллограммы для одного и того же входного сигна­ла при измерении переключателя "Время/дел".

51. Электронный осциллограф (С1-83, С1-137). Приведите структурную электрическую схему блока синхронизации и принципиальную схему входного каскада в ней; покажите связи с другими блоками и элементы регулировки, вы­веденные на переднюю панель. Поясните, как технические характеристики и работа блока синхронизации влияют на качество осциллограммы исследуемого напряжения.

52. Импульсный генератор (Г5-54). Приведите структурную электрическую схему прибора, кратко поясните принцип работы. Расскажите, как практически можно установить нужное значение уровня выходного напряжения, например 1,5 В.

53. Электронный осциллограф (С 1-83, С1-137). Приведите структурную элек­трическую схему канала горизонтального отклонения луча; покажите связи с другими блоками и элементы регулировки, выведенные на переднюю панель. Поясните принцип работы. Для чего в осциллографе есть гнездо "z"?

54. Сигналы, изменяющиеся по закону U1 = Um1 sin (wt+j) и U1 = Um2 sin wt Поданы на Y и X пластины ЭЛТ осциллографа; получено изображение вида

Определите значение угла сдвига фаз по осциллограмме. Предложите другой метод измерения этого параметра, без осциллографа. Приведите струк­турную схему выбранного вами промышленного прибора, кратко поясните принцип его работы.

55. Генератор измерительных сигналов низкочастотный (ГЗ-102). Приведите структурную электрическую схему прибора и принципиальную схему выходно­го усилителя мощности; поясните принцип работы; покажите регулировочные элементы, выведенные на переднюю панель. Поясните, как практически уста­новить заданный выходной уровень мощности, например, 0,05 Вт.

70.Электрический осциллограф (С 1-83, С1 -137). Приведите структурную элек­трическую схему блока развертки; покажите связи с другими блоками; поясни­те принцип работы.

56. На экране ЭЛТ осциллографа получены изображения следующего вида.

Напряжение образцовой частоты fс = 3,9 кГц подведено к Y - пластинам ЭЛТ, напряжение измеряемой частоты Г» - пластинам X. Определите частоту; поясните принцип измерения.

Предложите вместо осциллографического другой метод измерения частоты (или промышленный прибор). Приведите структур­ную схему, кратко опишите принцип работы.

57. Генератор измерительных сигналов высокочастотный (10 кГц....50 МГц). Приведите структурную электрическую схему прибора; кратко поясните прин­цип работы. Поясните принцип измерения коэффициента амплитудной модуля­ции.

58. Приведите краткую характеристику основных типов современных низкочас­тотных генераторов. Один из выбранных вами промышленных приборов изучите по техническому описанию; приведите структурную электрическую схему.

59. Электронный осциллограф (С 1-83, С1-137). Приведите принципиальную электрическую схему калибратора, поясняющие принципы калибровки ам­плитуды и длительности, покажите связи с другими блоками и элементами регулировки, выведенные на переднюю панель.

60. Изучите основные типы современных осциллографов, приведите кратко их технические характеристики; отметьте наивысшие достигнутые ныне значе­ния основных параметров. Один из изученных вами приборов опишите по структурной схеме (кратко).

61. Приведите, упрощенную структурную электрическую схему цифрового фа­зометра (Ф2-34 или др.); поясните принцип работы; обозначьте на схеме ре­гулировочные элементы, выведенные на переднюю панель.

62. Вы полните задание №58 для генератора импульсов.

63.Двухканальный электронный осциллограф (С1-83,С1-137 или др.). Приведи­те упрощенную структурную электрическую схему; кратко поясните прин­цип работы; обозначьте регулировочные элементы, выведенные на перед­нюю панель.

Перечень вопросов к экзамену по дисциплине

«Электрические измерения»

1. Расскажите о принципе построение системы единиц, ее основных и дополнительных единицах измерения.

2. Расскажите о классификации и назначении эталонов единиц физических величин.

3. Расскажите об основных методах измерений.

4. Проклассифицируйте средства измерений.

5. Дайте определение основных видов погрешности измерений.

6. Начертите структурные схемы электрических приборов для измерения электрических величин и поясните принцип действия.

7. Начертите структурные схемы электрических приборов для измерения неэлектрических величин и поясните принцип действия.

8. Расскажите принцип работы измерительных механизмов с магнитоэлектрической системой.

9. Расскажите принцип работы измерительных механизмов с электродинамической системой.

10. Расскажите принцип работы измерительных механизмов с электромагнитной системой.

11. Расскажите принцип работы измерительных механизмов с ферродинамической системой.

12. Расскажите принцип работы измерительных механизмов с электростатической системой.

13. Расскажите принцип работы измерительных механизмов с индукционной системой.

14. Расскажите принцип работы логометра.

15. Расскажите о назначении шунтов, схема их включения и принцип действия

16. Расскажите о назначении добавочных сопротивлений, схема их включения и принцип действия

17. Расскажите о назначении добавочных конденсаторах, схема их включения и принцип действия.

18. Расскажите о назначении делителя напряжений, схема их включения и принцип действия.

19. Расскажите об измерительных и согласующих трансформаторах.

20. Расскажите о назначении индукционных и емкостных преобразователей, их принцип действия.

21. Расскажите о пьезоэлектрическом эффекте и его использование в технике.

22. Проклассифицируйте и поясните методы электрических измерений.

23. Расскажите о назначении измерительных мостов постоянного тока, схема их включения и принцип действия.

24. Расскажите о назначении измерительных мостов переменного тока, схема их включения и принцип действия.

25. Расскажите о методах измерения сопротивления.

26. Расскажите о методах определения мест повреждения в кабелях и линиях.

27. Расскажите о методах измерения сопротивления изоляции.

28. Расскажите о методах измерение токов.

29. Расскажите о методах и принципиальных особенностях измерения напряжения.

30. Расскажите о методах и принципиальных особенностях измерения емкости.

31. Расскажите о методах и принципиальных особенностях измерения индуктивности.

32. Расскажите о методах измерения мощности в цепях постоянного и переменного тока.

33. Расскажите о методах и принципах измерения энергии в цепях постоянного тока.

34. Расскажите о методах и принципах измерения энергии в цепях переменного тока.

35. Расскажите о методах измерения частоты частотомерами, частота зависимыми мостами.

36. Расскажите о принципе действия цифровых вольтметров.

37. Расскажите общие сведения об электронных осциллографах.

38. Расскажите о принципе действия электронно-лучевой трубки.

39. Расскажите о принципе анализа спектра сигналов.

40. Расскажите о прямом и косвенное измерение угла сдвига фаз.

Дата добавления: 2015-05-10