ПАХТ. Обработка косвенных измерений
 Скачать 174.43 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВО КНИТУ) Институт управления, автоматизации и информационных технологий Кафедра электропривода и электротехники ОТЧЕТ по лабораторной работе №2 На тему: «Обработка косвенных измерений» Выполнил студент: Абдулазимов Ю.К. Проверил: Цвенгер И.Г. Казань 2022 Лабораторная работа №2 Вариант 10 Дано: N = 10  = 15B = 300mAПоказание  .Показание амперметра  = 90 дел. = 2кОм max = 2,2кОм min = 1,8кОмR = 1Ом  E = 5,6404В Решение: По показаниям амперметра (  и вольтметра ( ) найдем ток (I) и напряжение (U): / =90ꞏ300/100=270 mA;U=  / =100ꞏ15/150=10В,а затем вычислим отношение: U/I=10/270ꞏ  =37,037 Ом.Теперь необходимо выяснить: принять ли в качестве результата косвенного измерения сопротивление R, отношение U/I или внести в него поправку? Для ответа на этот вопрос рассмотрим эквивалентную схему, где E-ЭДС источника напряжения питания, r-его внутреннее сопротивление,  - сопротивление амперметра, -сопротивление вольтметра, - искомое сопротивление. Очевидно, что U/I= ꞏ ( + ), (1)Причем это отношение не зависит ни от параметра источника, питающего напряжение (E и r), ни от сопротивления амперметра (  ). Однако U/I≠ , так как амперметр измеряет ток не через , а через параллельное соединение и . Соответствующая методическая погрешность:  = U/I- . (2)Из уравнения (1) можно найти выражение для : = . (3)и подставить его в (2). После преобразований получим: = ( = ꞏ  = 0,698 Ом. (4)Полученное выражение позволяет рассчитать поправку и пределы не исключённых остатков систематической методической погрешности. Нижняя (  ) и верхняя ( ) границы систематической погрешности: = ( = ( Ом, = ( = ( = Ом.Поправка:  = + )/2=-( +( )/2=0,706 Ом.Исправленный результат косвенного измерения: = + =37,037+0,706=37,743 Ом.Предел не исключённых остатков методической погрешности:  = )/2= = ))/2=0,072 Ом.Теперь найдем предельные значения составляющих абсолютной погрешности вольтметра - основной (  ), дополнительной ( ) и отсчитывания ( ).Если  =0,5- класс точности вольтметра, а = -нормирующее значение, то согласно =0,01 0,01 Предел дополнительной абсолютной погрешности , вызванной отклонением температуры окружающего воздуха ( (20 , определим по формуле: =0,1 =0,1 =0,06В.Предельное значение погрешности отсчитывания для стрелочного прибора обычно принимают равным половине цены деления шкалы. Для используемого в данном эксперименте вольтметра =0,5 =0,5ꞏ15/150=0,05В.Предельное значение составляющих абсолютной погрешности амперметра - основной (  , дополнительной ( и отсчитывания ( рассчитываются аналогично: =0,01 0,01  =0,1 =0,1 =2,4 mA; =0,5 =0,5ꞏ300/100=1,5mA.Найдем выражение для частных погрешностей - составляющих погрешностей результата косвенного измерения сопротивления, вызванных погрешностями вольтметра.  = · = · = Рассчитаем пределы частных погрешностей, вызванных погрешностями вольтметра.  = = =0,278 Ом; = = =0,222Ом; = = =0,185 Ом. Найдем выражение для частных погрешностей-составляющих погрешностей результата косвенного измерения сопротивления, вызванных погрешностями амперметра: = · = · . Рассчитаем пределы частных погрешностей, вызванных погрешностями амперметра.  = · .= · =0,411 Ом; = · = · =0,329 Ом; = · .= · Ом. Предельное значение  погрешности результата косвенного измерения для доверительной вероятности Р=1 можно найти по формуле: = + + + + + =0,072+0,278+0,222+ +0,185+0,411 +0,329+0,205=1,702 Ом. Для доверительной вероятности Р=1 результат косвенного измерения можно записать в следующем виде:  =37,743±1,702 Ом, Р=1. Граничное значение  погрешности результата косвенного измерения для доверительной вероятности Р=0,95 можно найти по формуле, аналогичной формуле (1) в примере 1. В результате вычислений получим: =1,1· =1,1· =0,76 Ом. Для доверительной вероятности Р=0,95 результат косвенного измерения можно записать в следующем виде: =37.743±0,76 Ом, Р=0,95. ·1 ·1=10,54В Вывод: Мы нашли искомое сопротивление с указанием пределов погрешностей измерения, соответствующих вероятностям Р=1 и Р=0,95, а также записали результат измерения в стандартной форме.Вопросы к лабораторной работе №2 1. Измерительный трансформатор тока. Принцип работы и основные параметры. Функции данного типа трансформаторов заключаются в снижении первичного тока до приемлемого уровня, что делает возможным подключение унифицированных измерительных устройств (например, амперметров или электронных электросчетчиков), защитных систем и т.д. Помимо этого, трансформатор тока обеспечивают гальваническую развязку между высоким и низким напряжением, обеспечивая тем самым безопасность обслуживающего персонала. Принцип действия измерительных трансформаторов тока заключается в снижении до необходимого уровня силы тока от первичного источника, к которому запитан измерительный прибор. Главное применение таких трансформаторов – контроль и снятие точных показаний в высоковольтных сетях. 2. Измерительный трансформатор напряжения. Принцип работы и основные параметры. Измерительные трансформаторы напряжения (ТН) являются важными элементами любой высоковольтной сети. Основное назначениетрансформаторов напряжения – это понижение высокого напряжения, необходимого для питания измерительных цепей, цепей релейной защиты, автоматики и учета (далее вторичных цепей). С помощью трансформаторов напряжения осуществляется измерение напряжения в высоковольтных сетях, питание катушек реле минимального напряжения, обмоток напряжения защит, ваттметров, фазометров, счетчиков, а также контроль состояния изоляции сети. Принцип действия также мало отличается от работы силового понижающего трансформатора. Магнитный поток, возникающий в первичной катушке, распространяется по магнитопроводу, вызывая напряжение ЭДС во вторичной обмотке. Величина напряжения зависит от соотношения числа витков в катушках. Поскольку вторичные обмотки состоят из малого количества витков, то и выходное напряжение небольшое (обычно оно не превышает 100 В). Принцип работы ТН объясняет схема  |