Измерение напряжений, токов и сопротивлений

Задача № 1

Выбор измерительных приборов и определение погрешности измерений

 

Косвенным методом производится измерение сопротивления (рис.1 и 2). Значения напряжений и токов в схеме при температуре 20°С приведены в табл.1. Измерение напряжений и токов может быть произведено любым из приборов, технические характеристики которых приведены в табл. 2.

Выбрать приборы и схему, которые обеспечивают минимальную погрешность измерений. Для выбранных приборов определить наибольшую относительную и абсолютную погрешность результата измерителя сопротивления.

Определить дополнительную погрешность, если измерения будут производиться при температуре, указанной в табл. 1.

Таблица 1

Показания приборов     Вариант Зариант
V, B 0,01 1,1 5,6
I, А 0,0001 0,005 0,015 0,001 1,25 2,5 1,2 1,8 0,025
Температура t°C

 

Рис. 1 Рис. 2

Таблица 2

Тип при­бора Диапазон из­мерения Пределы изме­рений Класс прибора Входное сопротив­ление
С,% d.%
ВК-20 (цифро- вой) 0,001 мВ-200 В 0,001 мВ-0,002 В     0,1 МОм
  0,02 В     1 МОм
  0,2 В 0,2 0,05 10 МОм
  2 В     100 МОм
  20 В     10 МОм
  200 В     10МОм
ВК-20 0,1 нА -2А 0,1нА-0,2мкА     10 кОм
(цифро-   0,001 - 2 мкА     1 кОм
вой)   0,01 -20мкА     100 кОм
    0,1-200мкА 0,2 0,05 10 Ом
    0,001-2 мА     2 Ом
    0,01 -20 мА     0,5 Ом
    0,1-200 мА     0,2 0м
    1 мА-2А     0,1 Ом
ВК7-13 1 мВ – 1000 В 0,001 В- 0,01 В   1,5 МОм
(стрелоч-         на пре-
ный)   0,03-0,1-0,3     делах
    1-3-10   2,5 10 мВ -10В
           
    30-100-300-     13,5 МОм
    1000 В     на пре-
          делах
          30-1000 В

Окончание таблицы 2

  0,1мкА-15А 1-10-100 мкА  
  при Uвх=300мВ 1-10-100 мА   2,5
    1-5-15А    
В 383 10 В- 1000 В 99,99МВ 0,2 0,2 0,02 0,02 }  
(цифро   999,9мВ 0,03 2000 МОм
вой)   9,999В 0,05 10 МОм
    99,99В    
    999,9В    
В 383 0,01мкА-1А 99,99мкА     1000 Ом
(цифро-   999,9мкА     100 Ом
вой)   9,999мА 0,2 0,2 10 Ом
    99,99мА     2 Ом
    999,9мА     0,5 Ом

Задача № 2

Измерение напряжений, токов и сопротивлений

1. Используя шунты и дополнительные сопротивления, составить и рас­считать схему комбинированного прибора для измерения постоянного напряжения, тока и сопротивлений. Основные технические характеристики прибора, измерительного механизма, основная погрешность дополнительных сопротивлений и нестабильность источника питания для измерения сопротивлений приведены в табл.3. Для полного диапазона измеряемых напряжений постро­ить график абсолютной и относительной погрешности измерений.

2. В цепь (рис. 3) включены амперметры магнитоэлектрической системы A1 и электродинамической системы А2, а в цепь риc. 4 - амперметры детекторной (выпрямительной) системы А3 и электродинамической системы А4. На какое число делений шкалы отклоняются стрелки приборов A1, A2, А3 и А4 , если в цели рис.3 проходит ток , а в цепи рис.4- ток ?

Основные технические характеристики приборов А1 А2, А3 и А4, а также значения J0, J1m, J2m, J3m, приведены в табл.4.

 

Рис. 3 Рис. 4

Таблица 3

Технические характеристики Варианты  
 
 
Пределы U, В 0,1 0,1 0,3 0,1  
0,3  
1,0 7,5  
 
Пределы J, мА 0,1  
 
 
 
Пределы R, кОм 0,1 0,5 0,1 0,1 0,2  
1,0  
Сопротивление рамки, кОм 0,9 0,8 0,9 1,5 0,6 0,6 1,06 0,5 0,4  
Ток полного от­клонения стрелки, мкА max=50 дел  
Класс точности измерительного механизма 0,1 0,5 1,5 1,0 0,5 0,5 0,2 2,5

Окончание таблицы3

Класс точности дополнительных сопротивлений, % 0,5 0,1 0,05 0,5 0,2 0,1 0,1 0,05 0,2 0,5
Нестабильность источника напря­жения, %

Таблица 4

Данные Ед. из-мерения Варианты
       
А1,А2,Jном А 2,5
max дел.
А3,А4,Jном А 2,5 2,5 2,5  
max дел.
J0 А 4,5 6,5 0,8 1,8 0,8 1,9 3,2 0,55 1,2 0,4
J1m А 1,8 2,3 0,1 1,2 0,5 1,6 0,38 0,6 0,45
J2m А 2,8 2,1 1,8 1,7 2,5 1,1
J3m А 1,5 1,9 1,6 0,4 3,8 0,9 1,4 1,2
рад

 

Задача №. 3