Пояснительная записка

РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

Волгоградский техникум железнодорожного транспорта

(ВТЖТ – филиал РГУПС)

 

 

«ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ»

Методические рекомендации и контрольные задания образовательных учреждений среднего профессионального образования по выполнению самостоятельной работы
студентами 2-го курса специальности

27.02.03. "Автоматика и телемеханика на транспорте (железнодорожном транспорте)

Дисциплина: «Электрические измерения»

 

Группа 2АТМ

 

Составитель. Богданова Л.В. преподаватель ВТЖТ филиала РГУПС

 

Волгоград

 

«Электрические измерения». Методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы студентов 2-го курса по дисциплине «Электрические измерения». Составитель - Л.В.Богданова; ВТЖТ – филиал ФГБОУ ВПО РГУПС. – Волгоград, 2015. –

 

Пособие предназначено для студентов заочного отделения специальности

27.02.03 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте),

 

 

Одобрено к изданию учебно-методическим советом ВТЖТ – филиала ФГБОУ ВПО РГУПС.

 

 

Структура методических рекомендаций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА стр.З

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ стр.5

ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ №1 стр.9

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ стр.29

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ЭКЗАМЕНУ стр.52

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ стр.57

 

1. Аннотация………………………………………………………………………..4

2. Методические рекомендации по выполнению различных видов самостоятельных работ (в соответствии с видами самостоятельной работы, указанными в рабочей программе, и в соответствии с часами учебного плана на самостоятельную работу)………………………………………………………5

2.1. Аналитический и графический методы расчета схем, содержащих полупроводниковые диоды и стабилитроны……………………….…………..5

2.2. Расчет биполярных и полевых транзисторов……………………………..12

2.3. Расчет типовых схем транзисторных усилительных каскадов по постоянному и переменному току в режиме малого сигнала………………….18

2.4. Расчет электронных схем с обратными связями………………………….25

2.5. Расчет и анализ электронных схем на операционных усилителях……..32

3.Критерии оценивания самостоятельной работы……………………………44

4. Список литературы……………………………………………………………43

 

Аннотация

Целью данного пособия является оказание помощи студентам заочного отделения в изучении основ самостоятельной работы в области электрических измерений.

В пособии в соответствующих местах приводятся краткие теоретические сведения рассматриваются примеры решения типовых задач. По ходу изложения предлагаются методические указания и рекомендации, для предотвращения возникновения трудностей и ошибок усвоения материала. Учебно-методическое пособие рекомендуется к использованию, как при изучении курса электрических измерений, так и при подготовке к зачету и экзамену по электрическим измерениям.

В конце книги помещены ответы критерии оценивания самостоятельной работы.

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Растущая оснащенность электрифицированных железных дорог электронными устройствами автоматики требует совершенствования контрольно-измерительных средств, их метрологических характеристик, методик проведения измерений. Предъявляемые требования к контрольно-измерительным системам могут быть удовлетворены автоматизированными системами контроля в сочетании с ЭВМ. Автоматизация процесса измерения, контроля, обработки, передачи, анализа результатов позволяет обеспечить более высокую точность измерений и повысить производительность труда при измерениях большего числа физических величин.

Намечено повысить технический уровень вычислительной техники и приборов на основе новейших достижений микроэлектроники, оптоэлектроники и лазерной техники, расширить производство приборов и измерительных устройств для научных исследований, контроля за состоянием окружающей среды.

Программой дисциплины “Электрические измерения” предусматривается изучение принципов работы схем, конструкций, способов включения измерительных приборов и методики общих измерений электрических величин в электротехнических устройствах железнодорожного транспорта.

В процессе изучения программного материала рекомендуется непосредственно на производстве ознакомиться с электроизмерительными приборами и схемами их включения.

В процессе преподавания особое внимание необходимо уделить самостоятельной работе студента, которая может быть организована на аудиторных занятиях и во внеурочное время. Планирование самостоятельной работы предполагает постепенный переход от относительно простых к более сложным видам заданий, что способствует систематическому освоению студентами новых знаний и умений.

В результате изучения дисциплины студент

должен знать:
устройство измерительных приборов;

методы и способы измерения параметров электрической цепи;

способы замера неэлектрических величин электроизмерительными приборами.

должен уметь:

проводить замеры параметров электрической цепи; проводить подбор приборов и устройств для расширения пределов измерения электроизмерительных приборов.

Студенты специальности 1004 “Электроснабжение на железнодорожном транспорте” изучают дисциплину на 4-ом курсе и выполняют
контрольную работу № 1.

Задание на контрольную работу составлено в 50 вариантах.

Вариант контрольной работы определяется двумя последними цифрами шифра студента по табл. 1.

Программой дисциплины предусмотрено выполнение лабораторных работ, количество и содержание лабораторных работ утверждается цикловой комиссией в соответствии с тематическим планом.

Перечень лабораторных работ приведен в рабочей программе дисциплине.

К экзамену допускаются студенты, которые получили “зачет” по контрольной работе и лабораторным работам. При подготовке к экзамену рекомендуется ответить на вопросы для самопроверки, приведенные в конце данной брошюры.

На экзамен студент должен предоставить:

1. зачтенную контрольную работу;

2. отчеты по лабораторным работам, оформленные согласно требованиям ГОСТ и зачтенные преподавателем.

 

' СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение

Назначение, задачи, структура построения дисциплины. История развития приборостроения и электроизмерительной техники. Связь дисциплины с другими дисциплинами, ее роль в системе подготовки специалистов и значение для обеспечения безаварийной работы на железнодорожном транспорте и в народном хозяйстве.

Студент должен иметь представление: о задачах и назначении дисциплины; о связи дисциплины с другими специальными курсами.

Раздел 1. Основы метрологии

Тема 1. Введение в метрологию, определение понятий. Классификация методов измерений. Погрешности измерений, порядок их определения и устранения. Средства электрических измерений.

Электроизмерительные приборы и их классификация. Общая схема, конструкции и детали электроизмерительных приборов непосредственной оценки. Вращающий, противодействующий и устанавливающий моменты.

Чувствительность и постоянная, собственное потребление энергии и перегрузочная способность электроизмерительных приборов.

Прочность изоляции, маркировка и основные технические характеристики приборов. Требования, предъявляемые к электроизмерительным приборам.

Студент должен знать:
- классификацию методов измерения,
- погрешности измерения,
- средства электрических измерений;

- классификацию электроизмерительных приборов, их маркировку;

- принципиальную схему электроизмерительного прибора.

Студент должен уметь:

- подобрать электроизмерительный прибор по основным техническим характеристикам.

Тема 2. Приборы непосредственной оценки Классификация приборов.

Определения, конструкция, принцип работы, назначение, достоинства и недостатки, область применения электроизмерительных приборов систем магнитоэлекгрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической, электростатической, термоэлектрической, выпрямительной и электронной.

Измерительные преобразователи.
Расширение пределов измерения приборов магнитоэлектрической системы.

Измерительные трансформаторы: назначение, конструкция, характеристики, погрешности. Выбор измерительных трансформаторов.

Назначение и классификация осциллографов, общие сведения; принцип работы и получение изображения исследуемого процесса на экране осциллографа.

Студент должен знать: классификацию, конструкцию и принцип действия, характеристики, область применения приборов непосредственной оценки; способы изменения пределов измерения; конструкцию, назначение и выбор трансформаторов тока и напряжения.

Студент должен уметь:
проводить измерения в электрических цепях с помощью приборов непосредственной оценки различных систем; подбирать приборы для измерения тока и напряжения в электрической цепи; оценивать результаты измерений.

Тема 3. Измерение электрических сопротивлений

Классификация электрических сопротивлений по величине и методике измерений.
Измерение средних, малых и больших сопротивлений.
Показывающие приборы для измерения сопротивлений.

Измерение емкости косвенным методом и методом сравнения.

Измерение индуктивности и взаимной индуктивности косвенным методом и мостом переменного тока. Способ согласованного и встречного включения катушек. Теория моста переменного тока.
Студент должен знать: методы измерения электрических величин; принцип действия микроомметра, мегаомметра, мостов переменного и постоянного тока.

Студент должен уметь:

выполнять измерения сопротивления изоляции мегаомметром, переходного сопротивления контактов микроомметром.

 

Тема 4. Измерение мощности, энергии, фазы, частоты электрического тока

Способы измерения мощности электрического тока. Измерение мощности в цепи постоянного тока. Электродинамический и ферродинамический ваттметры, их схемы, конструкции и включение в цепь. Измерение активной мощности в цепи трехфазного тока методом одного, двух и трех ваттметров. Измерение реактивной мощности в цепи трехфазного тока. Измерение мощности трехфазного тока с применением измерительных трансформаторов.

Измерение электрической энергии. Однофазный индукционный счетчик, его конструкция, схема включения в цепь. Измерение активной и реактивной энергии в цепях трехфазного тока.
Включение трехфазных счетчиков через измерительные трансформаторы переменного тока.

Измерение коэффициента мощности и частоты переменного тока. Электродинамический и ферродинамический фазометры и стрелочные частотомеры.
Студент должен знать: принцип действия счетчика, ваттметра, фазометра, частотомера; схемы их включения для выполнения измерений в электрической цепи.

Студент должен уметь: подключать счетчики активной и реактивной электрической энергии в цепь однофазного и трехфазного переменного тока; измерять мощность электрической цепи; расход электроэнергии и коэффициент мощности.

Тема 5. Измерение неэлектрических величин электрическими методами

Принципы измерений неэлектрических величин электрическими методами.

Параметрические преобразователи неэлектрических величин в электрические: реостатные, контактнoro сопротивления, термочувствительные, индуктивные и емкостные; их применение.
Студент должен знать: принципы измерений температуры, времени, скорости электрическими методами, принцип действия параметрических преобразователей неэлектрических величин в электрические;

принцип действия электронного и электрического секундомера.

Студент должен уметь: подключать секундомер для измерения времени замыкания контактов реле;

определять цену деления многопредельных приборов и оценивать результат измерений.