лекции. Лекции Общая электротехника. Лекции по дисциплине Общая электротехника для студентов специальностей
 Скачать 4.27 Mb.
|
|
2. Погрешности измерений и электроизмерительных приборов. Показания электроизмерительных приборов несколько отличаются от действительных значений измеряемых величин. Это вызвано непостоянством параметров измерительной цепи (изменение температуры, индуктивности и т. п.), несовершенством конструкции измерительного механизма (наличие трения и т. д.) и влиянием внешних факторов (внешние магнитные и электрические поля, изменение температуры окружающей среды и т. д.). Разность между измеренным Аи и действительным Ад значениями контролируемой величины называется абсолютной погрешностью измерения: ΔА = Аи─ Ад. (1) Если не учитывать значения измеряемой величины, то абсолютная погрешность не дает представления о степени точности измерения. Действительно, предположим, что абсолютная погрешность при измерении напряжения составляет DU = 1 В. Если указанная погрешность получена при измерении напряжения в 100 В, то измерение произведено с достаточной степенью точности. Если же погрешность DU = 1 В получена при измерении напряжения в 2 В, то степень точности недостаточна. Поэтому погрешность измерения принято оценивать не абсолютной, а относительной погрешностью. Относительная погрешность измерения представляет собой отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины, выраженное в процентах. Поскольку действительное значение измеряемой величины при измерении не известно, для определения ΔA и γ можно воспользоваться классом точности прибора, представляющим собой обобщенную характеристику средств измерений, определяемую предельными допустимыми погрешностями. Амперметры, вольтметры и ваттметры подразделяются на восемь классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Цифра, обозначающая класс точности, определяет наибольшую положительную или отрицательную основную приведенную погрешность, которую имеет данный прибор. Под основной приведенной погрешностью прибора понимают абсолютную погрешность, выраженную в процентах по отношению к номинальной величине прибора. Например, прибор класса точности 0,5 имеет γnp= ±0,5%. Погрешность γпр называется основной, так как она гарантирована в нормальных условиях, под которыми понимают температуру окружающей среды 20 °С, отсутствие внешних магнитных полей, соответствующее положение прибора и т. д. При других условиях возникают дополнительные погрешности. Погрешность γпр называется приведенной, потому что абсолютная погрешность независимо от значения измеряемой величины выражается в процентах по отношению к постоянной величине Аном. Относительная погрешность измерения зависит от действительного значения измеряемой величины и возрастает при ее уменьшении. Вследствие этого надо стараться по возможности не пользоваться при измерении начальной частью шкалы прибора. В случае необходимости измерения малых величин следует применять другие приборы. Пример 1. Номинальное напряжение вольтметра Uном= 150 В, класс точности 1,5. С помощью вольтметра измерено напряжение U = 50 В. Определить абсолютную и относительную величину погрешности измерения, а также действительное значение напряжения. Решение. Абсолютная погрешность измерения Действительное значение напряжения может лежать в пределах Uд = Uи ─ ΔU = (50 ± 2,25) В. Относительная погрешность измерения 3. Номинальные величины приборов. Наибольшие значения напряжений, токов и мощностей, которые могут быть измерены перечисленными приборами называются номинальными напряжениями Uном, токами Iном и мощностями Pном соответственно вольтметров, амперметров и ваттметров. Номинальная мощность ваттметра в отличие от его номинальных напряжения и тока указывается не всегда. Для ваттметра номинальное напряжение представляет собой наибольшее напряжение, на которое может быть включена обмотка напряжения; номинальным током является наибольший ток, на который рассчитана последовательная обмотка. Если номинальная мощность ваттметра не дана, то ее можно подсчитать по номинальному напряжению и току: Pном= UномIном . Постоянные приборов. Постоянная (цена деления) прибора представляет собой значение измеряемой величины, вызывающее отклонение подвижной части прибора на одно деление шкалы. Постоянные вольтметра, амперметра и ваттметра могут быть определены следующим образом: CU = Uном / N, вольт на одно деление; CI = Iном / N, ампер на одно деление; CP = Uном Iном / N, ватт на одно деление; где N — число делений шкалы соответственно вольтметра, амперметра и ваттметра. Пример 7.2. Ваттметр имеет номинальное напряжение Uном= 150 В, номинальный ток: Iном = 5 А, число делений шкалы N = 150. Определить номинальную мощность и постоянную ваттметра, а также его показание, если при измерении мощности подвижная часть отклонилась на N = 60 делений. Решение. Номинальная мощность ваттметра Pном = Uном Iном = 150 · 5 = 750 Вт . Постоянная ваттметра CP = Pном / N = 750/150 = 5 Вт/дел. Показание ваттметра при отклонении его подвижной части на N = 60 делений P = CP N = 5 · 60 = 300 Вт. Условные обозначения электроизмерительных приборов. На лицевой стороне электроизмерительных приборов изображен ряд условных обозначений, позволяющих правильно выбрать прибор и дающих некоторые указания по их эксплуатации. Согласно ГОСТ на лицевой стороне прибора должны быть изображены: а) условное обозначение единицы измерения или измеряемой величины либо начальные буквы наименования прибора (табл.1); б) условное обозначение системы прибора (табл. 7.2); в) условные обозначения рода тока и числа фаз, класса точности прибора, испытательного напряжения изоляции, рабочего положения прибора, исполнения прибора в зависимости от условий эксплуатации, категории прибора по степени защищенности от внешних магнитных полей (табл. 7.3). Таблица 1
Таблица 2
Таблица 3
Курс лекций по дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов специальностей 23.05.03 Подвижной состав железных дорог Составитель(и): ___________________/ В.Я. Яловой/ 1Собственнымиэ.д.с., кроме источников электроэнергии, обладают некоторые электроприемннки, на пример электродвигатели и заряжаемые аккумуляторы. |
