Билеты. Мдк 01. 01 Основы слесарно сборочных и электромонтажных работ

• Название: Мдк 01. 01 Основы слесарно сборочных и электромонтажных работ
• Анкор: Билеты.doc
• Дата: 26.04.2017
• Размер: 3.2 Mb.
• Имя файла: Билеты.doc
• Тип: Документы; #5574
• страница: 8 из 9

Измерение постоянного тока (режим амперметра)

Простые мультиметры предназначены для измерения только постоянных токов, переменный ток этим мультиметром измерять нельзя. Поэтому подготовка мультиметра к измерениям сводиться к выбору поворотным переключателем нужного предела измерения. Начинать измерения следует с наибольшего предела измерения. Необходимо учитывать, что при измерении токов до 200 mA щупы прибора должны быть вставлены в гнезда COM и VΩmA, а при измерении токов от 200 mA и до 10 А, щуп из гнезда VΩmA необходимо переставить в гнездо 10А. Естественно, что при измерении токов свыше 200 mA поворотный переключатель должен быть установлен в положение 10А.

В случае если вы попытаетесь на пределе измерения 200 mA измерить больший ток, то это приведет к выходу из строя предохранителя внутри прибора. Менять вышедший из строя предохранитель нужно на аналогичный быстродействующий плавкий предохранитель номиналом 200 mA 250 V. Не устанавливайте вместо сгоревшего предохранителя восстановленный предохранитель (жучок), так как при следующем превышении измеряемого тока из строя выйдет уже сам мультиметр. Вход 10А предохранителем не защищен. Измерение больших токов старайтесь выполнять за максимально короткое время, не оставляйте прибор включенным в измерительную цепь длительное время при измерении больших токов – мультиметр может выйти из строя. Некоторые производители рекомендуют измерение токов свыше 5А не производить дольше 15 секунд.

Для измерения тока мультиметр в режиме амперметра включается в разрыв измеряемой цепи, последовательно. То есть для измерения тока в цепи вам потребуется эту цепь разорвать. Если подключить мультиметр в режиме измерения тока параллельно цепи (как вольтметр), то в лучшем случае это приведет к выходу из строя предохранителя, а в худшем случае самого мультиметра.

При работе с мультиметром в режиме измерения тока необходимо помнить, что:

1. 
   Величина измеряемого тока может быть опасна для жизни, поэтому при производстве измерений соблюдайте правила электробезопасности. Не прикасайтесь к оголенным металлическим частям электрической схемы и мультиметра.
   
2. 
   Чем ближе измеренное значение к выбранному пределу измерения, тем точнее результат измерения. При индикации на дисплее символа "1" (перегрузка) необходимо переключиться на больший предел измерений.
   
3. 
   Идеальный амперметр (мультиметр в режиме измерения тока) имеет минимально возможное активное и реактивное входное сопротивление, стремящееся к нулю. В том случае если сопротивление амперметра будет велико, это сопротивление будет внесено в измеряемую цепь (так как амперметр подключается последовательно), что, в соответствии с законом Ома, приведет к уменьшению тока в цепи, и получению недостоверных показаний. Из-за того, что входное сопротивление мультиметра DT 830B не равно нулю падение напряжения на нем при измерении тока может достигать 200 mV.
   

Измерение электрического сопротивления (режим омметра)

Омметр используют для измерения сопротивления электрической цепи, сопротивления резисторов и проверки целостности соединительных проводов. Омметром мультиметра можно измерять только активное сопротивление, реактивное сопротивление емкостей и индуктивностей переменному току измерить омметром нельзя. В отличие от режимов измерения тока и напряжения, начинать измерения омметром можно как с самого меньшего предела, так и с самого большого предела измерения. Даже в случае значительной «перегрузки» прибор не выйдет из строя.
При измерениях сопротивления мультиметр подключается параллельно участку цепи, сопротивление которого необходимо определить. При этом данная цепь должна быть полностью обесточена и в ней не должен протекать электрический ток. Иначе мультиметр выйдет из строя.

При работе с мультиметром в режиме измерения сопротивления необходимо помнить, что:

1. 
   Электрическая цепь, сопротивление которой требуется измерить омметром должна быть полностью обесточена.
   
2. 
   Чем ближе измеренное значение к выбранному пределу измерения, тем точнее результат измерения. При индикации на дисплее символа "1" (перегрузка) необходимо переключиться на больший предел измерений.
   
3. 
   При измерении малых сопротивлений необходимо учитывать сопротивление щупов.
   
4. 
   При измерении больших значений сопротивлений (МОм - миллионы Ом) возможно длительное установление показаний - постепенный медленный рост показаний до их номинального значения.
   

Исправность омметра проверяется замыканием щупов друг с другом. В этом случае прибор должен выдать показания близкие к нулю. Если при замыкании щупов мультиметр не показывает точного нуля (это может произойти из-за применения не родных щупов, разряда батарейки и т.п.) необходимо делать поправку к измеренному значению на величину ухода нуля.
10. Назовите и охарактеризуйте методы измерения электрических величин, приведите пример для каждого метода.

В зависимости от общих приемов получения результата измерения делятся на следующие виды: прямые, косвенные и совместные.

К прямым измерениям относятся те, результат которых получается непосредственно из опытных данных.

Например, измерение силы тока амперметром.
Косвенным называется такое измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.

Например, определение сопротивления по закону Ома R=U/Iесли ток и напряжение непосредственно измерили.

Совместными измерениями называются такие, при которых искомые значения разноименных величин определяются путем решения системы уравнений, связывающих значения искомых величин с непосредственно измеренными величинами.

Например, определение силы тока в системах с изменяющейся температурой путем решения уравнений:

I=U/R

R=R₀ (1+αt)
11. Назовите и охарактеризуйте методы измерения электрического сопротивления постоянному току.

1. 
   Метод непосредственной оценки: предполагает измерение сопротивления постоянному току с помощью омметра. Измерения омметром дают существенные неточности. По этой причине данный метод используют для приближенных предварительных измерений сопротивлений и для проверки цепей коммутации.
   
2. 
   Метод амперметра-вольтметра. Основан на измерении тока, протекающего через измеряемое сопротивление и падения напряжения на нем. Применяют две схемы измерения: измерение больших сопротивлений (рис. 1.9,а) и измерение малых сопротивлений (рис. 1.9,б). По результатам измерения тока и напряжения определяют искомое сопротивление.
   Для схемы рис. 1.9,а искомое сопротивление и относительная методическая погрешность измерения определяются
   
   где Rx - измеряемое сопротивление; Rа - сопротивление амперметра.
   Для схемы рис. 1.9,6 искомое сопротивление и относительная методическая погрешность измерения определяются
   
   где Rв -сопротивление вольтметра.
   Из определения относительных методических погрешностей следует, что измерение по схеме рис. 1.9,а обеспечивает меньшую погрешность при измерении больших сопротивлений, а измерение по схеме рис. 1.9,6 - при измерении малых сопротивлений.
   Погрешность измерения по данному методу рассчитывается по выражению
   
   где γв, γa, - классы точности вольтметра и амперметра;
   Uп, I п пределы измерения вольтметра и амперметра.
   Используемые при измерении приборы должны иметь класс точности не более 0,2. Вольтметр подключают непосредственно к измеряемому сопротивлению. Ток при измерении должен быть таким, чтобы показания отсчитывались по второй половине шкалы. В соответствии с этим выбирается и шунт, применяемый для возможности измерения тока прибором класса 0,2. Во избежании нагрева сопротивления и, соответственно, снижения точности измерений, ток в схеме измерения не должен превышать 20% номинального.
   
   Рис. Схема измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений методом амперметра-вольтметра.
   Рекомендуется проводить 3 - 5 измерений при различных значениях тока. За результат, в данном случае, принимается среднее значение измеренных сопротивлений.
   При измерениях сопротивления в цепях, обладающих большой индуктивностью, вольтметр следует подключать после того как ток в цепи установится, а отключать до разрыва цепи тока. Это необходимо делать для того, чтобы исключить возможность повреждения вольтметра от ЭДС самоиндукции цепи измерения.
   
3. 
   Мостовой метод. Применяют две схемы измерения - схема одинарного моста и схема двойного моста. Соответствующие схемы измерения представлены на рис. 1.10.
   Для измерения сопротивлений в диапазоне от 1 Ом до 1 МОм применяют одинарные мосты постоянного тока типа ММВ, Р333, МО-62 и др. Погрешность измерений данными мостами достигает 15% (мост ММВ). В одинарных мостах результат измерения учитывает сопротивление соединительных проводов между мостом и измеряемым сопротивлением. Поэтому сопротивления меньше 1 Ом такими мостами измерить нельзя из-за существенной погрешности. Исключение составляет мост P333, с помощью которого можно производить измерение больших сопротивлений по двухзажимной схеме и малых сопротивлений (до 5 10 Ом) по четырехзажимной схеме. В последней почти исключается влияние сопротивления соединительных проводов, т. к. два из них входят в цепь гальванометра, а два других - в цепь сопротивления плеч моста, имеющих сравнительно большие сопротивления.
   
   Рис. Схемы измерительных мостов.
   а - одинарного моста; б - двойного моста.
   Плечи одинарных мостов выполняют из магазинов сопротивлений, а в ряде случаев (например, мост ММВ) плечи R2, R3 могут быть выполнены из калиброванной проволоки (реохорда), по которой перемещается движок, соединенный с гальванометром. Условие равновесия моста определяется выражением Rх = R3•(R1/R2). С помощью R1 устанавливают отношение R1/R2, обычно кратное 10, а с помощью R3 уравновешивают мост. В мостах с реохордом уравновешивания достигается плавным изменением отношения R3/R2 при фиксированных значениях R1.
   В двойных мостах сопротивления соединительных проводов при измерениях неучитываются, что представляет возможность измерять сопротивления до 10-6 Ом. На практике применяют одинарно-двойные мосты типа P329, P3009, МОД-61 и др. с диапазоном измерений от 10-8 Ом до 104 МОм с погрешностью измерения 0,01 - 2%.
   В этих мостах равновесие достигается изменением сопротивлений R1, R2, R3 и R4. При этом достигается равенства R1 = R3 и R2 = R4. Условие равновесия моста определяется выражением Rх= RN•(R1/R2). Здесь сопротивление RN - образцовое сопротивление, составная часть моста. К измеряемому сопротивлению Rх подсоединяют четыре провода: провод 2 - продолжение цепи питания моста, его сопротивление не отражается на точности измерений; провода 3 и 4 включены последовательно с сопротивлениями R1 и R2 величиной больше 10 Ом, так что их влияние ограничено; провод 1 является составной частью моста и его следует выбирать как можно короче и толще.
   При измерениях сопротивления в цепях, обладающих большой индуктивностью, во избежание ошибок и для предотвращения повреждений гальванометра необходимо производить измерения при установившемся токе, а отключение - до разрыва цепи тока.
   Измерение сопротивления постоянному току независимо от метода измерения производят при установившемся тепловом режиме, при котором температура окружающей среды отличается от температуры измеряемого объекта не более чем на ±3°С. Для перевода измеренного сопротивления к другой температуре (например, с целью сравнения, к 15°С) применяют формулы пересчета.
   

11. Назовите и охарактеризуйте методы измерения электрического сопротивления переменному току.

Измерение электрического сопротивления переменному току может быть произведено методом амперметра - вольтметра по схемам рис.1а.

Если необходимо определить составляющие полного сопротивления, используют метод трех приборов амперметра - вольтметра - ваттметра. Большие сопротивления измеряют по схеме рис. 1, в, малые сопротивления - по схеме на рис. 1, б. Значения полного сопротивления определяют по формулам



где P, U, I - показания ваттметра, вольтметра и амперметра соответственно.

Точность указанных методов невелика. К ним прибегают при определении параметров нелинейных элементов, когда измерение производится в рабочих условиях.

Для измерения полного сопротивления и его составляющих можно использовать метод сравнения неизвестного сопротивления Zх с известным активным сопротивлением R₀.



Рис. 1. Схемы измерения сопротивлений по методу сравнения: a - последовательное соединение сравниваемых сопротивлений; б - параллельное

При последовательном соединении Zx и R0 (рис. 1, а) полное сопротивление и его составляющие определяют по формулам



 

При параллельном соединении Zх и R0 (рис. 1, б)



Для измерения полного сопротивления, а также его активной и реактивной составляющих широко применяют разнообразные мосты переменного тока. Питание мостов осуществляют током той частоты, на которой требуется произвести измерения. Обычно активная и реактивная составляющие измеряемого сопротивления определяются отдельно по значениям регулируемых элементов.

13. Назовите и охарактеризуйте методы измерения мощности.

Чаще используют прямые и косвенные измерения.

Прямые измерения

производят прибором – ваттметром. В цепях постоянного тока ваттметр подключают в определенной последовательности.

Сначала включают последовательную катушку ваттметра — собирают токовую цепь (на рисунке показана жирной линией), затем собирают цепь напряжения, для этого начало катушки напряжения ваттметра при помощи перемычки К подключают к началу токовой катушки, соединенной с одним из зажимов сети, а конец катушки напряжения присоединяют к другому зажиму сети.


Рисунок 1. Схемы включения ваттметра: а — непосредственно в сеть правильно, б — неправильно, в — в сеть с большим напряжением и большим током.

Если напряжение в сети больше допустимого напряжения катушки напряжения, а ток больше допустимого тока токовой катушки, то необходимо в цепи постоянного тока для подключения прибора воспользоваться добавочным резистором и измерительным шунтом.

В цепи постоянного тока мощность может быть измерена методом амперметра и вольтметра, так как Р = I • U.

Однако более точно ее можно напрямую измерить электродинамическим ваттметром. 

Для измерения активной мощности в цепях переменного тока применяют ваттметры электродинамической системы. Их включа­ют так же, как и при измерениях в цепи постоянного тока.
14. Назовите виды учета электрической энергии. Какие приборы используют для учета электроэнергии.

Учет электроэнергии:

• 
  Расчетный
  
• 
  Технический
  

Для учета электрической энергии используют счетчики.

Расчетным учетом электроэнергии называется учет выработанной, а также отпущенной потребителям электроэнергии для денежного расчета за нее (расчетные счетчики).

Техническим (контрольным) учетом электроэнергии называется учет для контроля расхода электроэнергии внутри электростанций, подстанций, предприятий, в зданиях, квартирах и т. П. (счетчики технического учета).
15. Назовите виды счетчиков электроэнергии. Каким образом подключают счетчики электроэнергии в однофазных и трехфазных сетях переменного тока?

Общие требования к счетчикам:

• 
  Все счетчики должны быть пломбированы.
  
• 
  Условия эксплуатации счетчиков должны соответствовать нормам ПУЭ;
  
• 
  Монтаж счетчиков должен выполняться в соответствии с ПУЭ (место установки, способ крепления, высота и т.д.)
  
• 
  В электропроводке к расчетным счетчикам наличие паек не допускается
  
• 
  Сечения проводов и кабелей, присоединяемых к счетчикам, должны приниматься в соответствии с ПУЭ (3.4.4)
  

Счетчики электроэнергии можно классифицировать по типу измеряемых величин, типу подключения и по типу конструкции.

• 
  По типу подключения все счетчики разделяют на приборы прямого включения в силовую цепь и приборы трансформаторного включения, подключаемые к силовой цепи через специальные измерительные трансформаторы.
  
• 
  По измеряемым величинам электросчетчики разделяют на однофазные (измерение переменного тока 220 В, 50 Гц) и трехфазные (380 В, 50 Гц). Все современные электронные трехфазные счетчики поддерживают однофазный учёт.
  

Также существуют трехфазные счетчики для измерения тока напряжением в 100 В, которые применяются только с трансформаторами тока в высоковольтных (напряжением выше 660 В) цепях.

• 
  По конструкции: индукционным (электромеханическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Подвижный элемент представляет собой диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем катушек. Количество оборотов диска в этом случае прямо пропорционально потребленной электроэнергии.