Материал: метрология 3 вариант
6. Определим мощность, потребляемую вольтметром при номинальном напряжении
Задача № 3 методы и погрешности электрических измерений
Для измерения сопротивления косвенным методом использовались два прибора: амперметр и вольтметр магнитоэлектрической системы.
Измерение
сопротивления производилось при
температуре t
приборами
группы А, Б или В. Данные приборов, их
показания, а также группа приборов и
температура окружающего воздуха, при
которой производилось измерение
сопротивления, приведены в табл. 4.
Определить:
величину сопротивления
по показаниям приборов и начертить
схему;величину сопротивления
с учетом схемы включения приборов;наибольшие возможные (относительную
и абсолютную
)
погрешности результата измерения этого
сопротивления;в каких пределах находятся действительные значения измеряемого сопротивления.
Таблица №3
Наименование величин |
Ед. измерения |
|
|
U |
Предел измерений Uн |
В |
75 |
Ток полного отклонения стрелки прибора при Iн
|
мА |
1 |
|
Класс точности γд
|
|
0,2 |
|
Показание вольтметра U |
В |
60 |
|
I |
Предел измерения Iн
|
А |
7,5 |
Падение напряжения на зажимах прибора при UИ
|
мВ |
140 |
|
Класс точности γд |
|
0,5 |
|
Показание амперметра I |
А |
5 |
|
Группа приборов |
|
А |
|
Температура t |
С |
30 |
|
Что бы выбрать схему включения оценим
Рисунок № 3
2. В формулу для определения сопротивления подставим величину тока амперметра за вычетом тока вольтметра.
3. Погрешность
измерений
Основная погрешность
определяется классом точности прибора.
В данном случае для вольтметра
=
0.2
Дополнительная
погрешность вызванная
от нормальной +20
(на каждые 10
)
Относительная
погрешность при косвенном методе
измерения сопротивления определяется
по формуле
Относительная погрешность при измерении U
Относительная погрешность при косвенном методе измерения сопротивления
Задача № 4 измерение активной мощности в цепях трехфазного тока
Для измерения
активной мощности трехпроводной цепи
трехфазного тока с симметричной
активно-индуктивной нагрузкой, соединенной
звездой ,
необходимо выбрать два одинаковых
ваттметра с номинальным током
номинальным напряжением
и числом делений шкалы
.
Исходные данные для решения задачи приведены в табл. 7.
По данным варианта для нормального режима работы цепи:
а) начертить схему включения ваттметров в цепь;
б) доказать, что активную мощность трехпроводной цепи трехфазного тока можно представить в виде суммы двух слагаемых;
в) построить в масштабе векторную диаграмму, выделив на ней векторы напряжений и токов, под действием которых находятся параллельные и последовательные обмотки ваттметров;
г) определить
мощности
и
,
измеряемые каждым из ваттметров;
д) определить число
делений шкалы
и
,
на которые отклоняются стрелки ваттметров.
По данным варианта при обрыве одной фазы приемника энергии:
а) начертить схему включения ваттметров в цепь;
б) построить в масштабе векторную диаграмму, выделив на ней векторы напряжений и токов, под действием которых находятся параллельные и последовательные обмотки ваттметров;
в) определить
мощности 
и 
,
измеряемые каждый из ваттметров;
г) определить число делений шкалы и , на которые отклоняются стрелки ваттметров.
Таблица №3
Наименование величин |
Ед. измерения |
данные |
Мощность цепи S
|
кВ*А |
5 |
Коэффициент
мощности cosφ
|
|
0,72 |
Фазное напряжение
U |
В |
220 |
Последовательные обмотки ваттметров включены в провода |
|
Y А и В |
Обрывы фазы |
|
С |
фАбсолютная погрешность при косвенном измерении сопротивления
Действительное значение измеряемого сопротивления находятся в пределах
Мгновенная мощность 3-х фазной цепи выражается суммой мощностей отдельных фаз
Для нулевой точки приемников энергии соединены в Y по первому закону Кирхгофа.
Подставим iС в формулу (1) получим
Мгновенная мощность
3-х фазной цепи можно представить суммой
2-х слагаемых
Переходя от мгновенной мощности к средней (активной) и допуская что токи и напряжение синусоидальны получим
Где
– угол сдвига фаз между током
и линейным напряжением
- между током
и линейным напряжением
Первое слагаемое
можно измерить одним ваттметром, а
второе
если ваттметры соединены следующим
образом: токовая цепь 1 ваттметра в
соответствии с индексом А у тока
включается в рассечку провода А а т.к.
ток положителен, то генераторный зажим
соединяется с источником питания.
Генераторный зажим параллельной цепи в соответствии с первой частью индекса А у напряжения соединён с проводом А, а генераторный режим той же цепи в соответствии со второй частью индекса С соединён с проводом С. Аналогично включается 2-ой ваттметр. Активная мощность равна сумме показаний ваттметров.
Схема включения ваттметров
В частном случае при симметричной нагрузке системы напряжений и одинаковой нагрузке фаз