 |
|
Расчет погрешностей
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1
По дисциплине Информационно-измерительная техника
на тему: «Измерения физических величин. Погрешности измерений»
Специальность: 050718 – Электроэнергетика
Выполнил: Саурин А. В. Группа БЭ-08-5
№зачетной книжки: 084146
Руководитель: Тойгожинова Ж.Ж.
_____________________ «____ » _________________________________ 2010г.
Алматы 2010
Содержание
Введение…………………………………...…..……………………………..3
1 Расчет погрешностей………………………………………………………4
2 Измерение тока…..………………………………………………………...6
3 Измерение напряжения……………………………………………………10
Заключение………………………………………………………………….13 Список использованной литературы……………………………………...14
Введение
Дисциплина «Информационно – измерительная техника» является одной из профилирующих при подготовке бакалавров по специальности «Электроэнергетика».
Измерительные информационные системы – это совокупность функционально обьединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств получения измерительной информации, ее преобразования, обработки в целях автоматического осуществления логических функций измерения, контроля, диагностики, идентификации и др.
Расчет погрешностей
Задача 1.1
На индукционном однофазном счётчике электрической энергии написано: 220 В, I А, 50 Гц, 1 кВтч = NH оборотов диска. Нагрузкой является электрические лампы с суммарным током I, А . При напряжении 220 В диск сделал NH оборота за 100 с. Определить номинальную и действительную постоянные счётчика, абсолютную и относительную погрешности.
Таблица 1 - Исходные данные
| Данные | Вариант, предпоследняя цифра шифра |
| I, А | 8.0 |
| NH, об. Диска | |
| Nд, об. диска |
Решение:
Номинальная постоянная счётчика
Втч/об (1)
Энергия за время наблюдения (100 с)
(2)
Действительная постоянная счётчика
Втч/об; (3)
Абсолютная погрешность
Втч/об; (4)
Относительная погрешность
(5)
Задача 1.2
Физическая величина (см. таблицу 2) измерена прибором непосредственной оценки. Предел измерения прибора Ан, шкала содержит N делений, его класс точности К. При измерении прибор показывает округленно n делений.
Найдите метрологические характеристики прибора и измерения: цену деления С, чувствительность S, результат измерения А, инструментальную абсолютную погрешность прибора и относительную погрешность данного измерения.
Таблица 2- исходные данные Таблица 3- исходные данные
| Параметры прибора | Вариант, последняя цифра |
| Ан | 5 А |
| К, % | 1,5 |
| Показание прибора и число делений шкалы | Вариант, предпоследняя цифра |
| N, дел | |
| n, дел |
Указания к решению
Цена деления связана с характеристикой шкалы прибора. Чувствительность связана с характеристикой преобразования измерительным прибором измеряемой величины в отклонение индикаторной стрелки. Класс точности определяется приведенной погрешностью средства измерения. Относительная погрешность измерения определяется классом точности и отношением Ан/А.
Решение
Цена деления
; (6)
Чувствительность
; (7)
; (6)
Приведенная погрешность
; (8)
Относительная погрешность
. (9)
Измерение тока
Задача 2.1
Ток в цепи, запитаемый от источника высокой частоты G1, измеряется прибором магнитоэлектрической системы ИМ с термопреобразователем ТП (см. рисунок 1).
Определите:
а) ток в цепи;
б) погрешность измерения тока;
в) дополнительную погрешность за счёт токов утечки;
г) общую погрешность измерения.
Рисунок 1 – Схема измерения ВЧ – тока
Таблица 4 - исходные данные Таблица 5 - исходные данные
| Частота | Вариант, последняя цифра зачётной книжки |
| f, МГц | 0,8 |
| Нагрузка | Вариант,предпоследняя цифра шифра |
| Zн, кОм | |
| φн, град |
Указания к решению
Измеряемый прибором ток равен
(10)
где Iс – ток утечки через параллельно включенные ёмкости;
С13 = С23 = 2,5 пФ;
Iн – ток нагрузки.
Токи, протекаемые в цепях схемы, обратно пропорциональны их сопротивлениям
(11)
(12)
где Сэ = С13 = С23 = С.
Поэтому
(13)
Дополнительная погрешность за счёт токов утечки
(14)
Основная погрешность возникает за счёт РА
(15)
где 
γа = 2,5 % - класс точности РА;
Iан = 5мА. - предел измерения.
Общая погрешность измерения
(16)
Решение
Задача 2.2
Ток в электрической цепи на ВЧ определён путём измерения поглощаемой мощности Р на сопротивлении нагрузки Rн , имеющей класс точности 0,5. Мощность измерялась калориметрическим ваттметром класса точности 1,5 со шкалой 0…10 Вт.
Определить:
а) ток в цепи;
б) абсолютный предел изменения погрешностей;
в) результат измерения.
Указания к решению
Данное измерение является косвенным измерением
; (17)
Пределы абсолютной погрешности тока можно найти
(18)
где ∆Р – абсолютная погрешность ваттметра,
∆Rн – абсолютная погрешность изготовления сопротивления нагрузки.
Тогда
(19)
Таблица 6- исходные данные
| Мощность | Последняя цифра шифра |
| Р, Вт |
Таблица 7- исходные данные
| Нагрузка | Последняя цифра шифра |
| Rн, Ом |
Решение
;
