Решение типовых задач. Измерение напряжений

Измерение напряжений

Задачи для самостоятельного решения

Задача № 1

Проведены совокупные измерения емкости двух конденсаторов. Получены следующие результаты: С₁ = 0,2071 мкФ; С₂ = 0,2056 мкФ; C₁+ C₂ = 0,4111 мкФ; C₁×C₂/(C₁+C₂) = 0,1035 мкФ, найти с доверительной вероятностью Р_д = 0,99 результаты совокупных измерений емкостей C₁ и C₂.

Задача № 2

Найти с доверительной вероятностью P_д = 0,95 значения коэффициентов A, B, C в уравнении, связывающем сопротивление платинового термометра гр. 21 с его температурой

R(t) = R₀ × (1 + A × t + B × t² + C × t³).

При этом для t₀ = 0°C, R₀ = 46,00 Oм; t₁ = -20°C, R1 = 42,34 Oм; t₂ = 20°C, R₂ = 49,64 Oм; t₃ = 40°C, R₃ = 53,26 Oм; t₄ = 60°C, R₄ = 58,86 Oм; t₅ = 100°C, R₅ = 63,99 Oм.

Рекомендуемая литература: [4, с.60-61], [5, c.78-88], [6, с.152-176], [7, с.174-188].

Методические указания

При изучении темы необходимо обратить внимание на основные измеряемые параметры напряжений и их связь между собой, хорошо знать типы и принципы работы преобразователей (детекторов) вольтметров, правила градуировки шкал вольтметров. Особое внимание следует обратить на зависимость показаний вольтметров от формы измеряемого напряжения, четко представлять себе, что такое градуировочный коэффициент, какие параметры он связывает, уметь правильно определять результат измерения напряжения по показанию вольтметра для различных форм измеряемых напряжений и при использовании различных типов преобразователей.

Контрольные вопросы

1 Что понимают под мгновенным и пиковым значениями напряжений?

2 Дайте определение измеряемых параметров напряжения.

3 Что такое коэффициенты амплитуды и формы напряжения? Как они определяются и от чего зависят?

4 Какие вольтметры могут использоваться для измерения переменного напряжения?

5 Чем определяется параметр измеряемого напряжения в вольтметрах переменного тока?

6 Что представляет собой пиковый детектор?

7 Что представляет собой детектор среднеквадратического значения?

8 Что представляет собой детектор средневыпрямленного значения?

9 Различаются ли показания импульсных вольтметров с открытым и закрытым входами? В чем заключается это различие?

10 В значениях какого параметра градуируются шкалы вольтметров переменного тока?

11 Чему равен градуировочный коэффициент, если вольтметр имеет пиковый детектор, а шкала проградуирована в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения?

12 Чему равен градуировочный коэффициент, если вольтметр имеет детектор средневыпрямленного значения, а шкала проградуирована в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения?

Задача № 1

Определить пиковое, среднеквадратическое и средневыпрямленное значения напряжения пилообразной формы, поданного на вход электронного вольтметра с детектором средневыпрямленного значения, закрытым входом, со шкалой, проградуированной в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения. Показания вольтметра U = 6,0 В.

Решение

1 Поскольку вид измеряемого напряжения определяется типом детектора, то можно сделать вывод, что вольтметр измеряет средневыпрямленное значение. Однако шкала вольтметра проградуирована в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения. В этом случае мы должны показания вольтметра умножить на градуировочный коэффициент, определяемый как отношение параметра напряжения, в значениях которого проградуирована шкала, к пара-метру напряжения, соответствующего типу детектора (U_ск/U_св = 1,11). Откуда

U_св= 0,9×U = 5,4 (B).

2 Зная коэффициент формы измеряемого пилообразного напряжения (К_ф =

=1,16), можно найти среднеквадратическое значение напряжения:

U_ск = K_Ф×U_св = 1,16×5,4» 6.3 (B).

3 Зная коэффициент амплитуды (К_А = 1,73), можно найти пиковое значение пилообразного напряжения:

U_A = K_A×U_ск = 1,73×6,3 = 10,9 (B).

Задача № 2

Напряжение сигнала неизвестной формы измерялось тремя вольтметрами, которые имеют открытые входы, шкалы их проградуированы в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения, детекторы соответственно пиковый, среднеквадратического и средневыпрямленного значений. Определить коэффициенты амплитуды и формы, если показания вольтметра с пиковым детектором U₁ = 72 B; с детектором среднеквадратического значения U₂ = =58 B; с детектором средневыпрямленного значения U₃ = 49 B.

Дата добавления: 2015-04-30