2020-01-14
199
Выполнить один из вариантов задания.
1. Аналоговым вольтметром класса точности Кv с диапазоном измерения от 0 до Xn и шкалой, содержащей N делений измерено напряжение постоянного тока. С округлением до десятых долей деления сделан отсчет n (табл. 1).
Требуется определить: чувствительность, цену деления и записать результат измерения при условии, что измерения нормальные, выходное сопротивление источника сигнала пренебрежительно мало.
Таблица 1.
| № вар. | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Кv | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 0,2 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 0,1 | 0,5 | 1,0 |
| Xn, B | 1,0 | 3,0 | 15,0 | 10,0 | 25,0 | 50,0 | 500,0 | 5,0 | 75,0 | 100,0 |
| N | 200 | 150 | 150 | 50 | 100 | 125 | 250 | 175 | 100 | 200 |
| n | 97,8 | 116,4 | 110,5 | 32,5 | 60,5 | 84,2 | 130,7 | 125,4 | 81,9 | 120,5 |
2. Поддиапазоны измерения цифрового вольтметра следующие:
200 мВ, 2, 20, 200 В. Какова абсолютная и относительная погрешности измерения напряжения Ux: U1, U2, U3 и U4, если постоянные коэффициенты с и d одинаковы для всех поддиапазонов (табл. 2).
|
|
|
Таблица 2.
| № вар. | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| c | 0,005 | 0,01 | 0,001 | 0,02 | 0,5 | 0,05 | 0,02 | 1,0 | 0,2 | 1,0 |
| d | 0,002 | 0,005 | 0,02 | 0,01 | 0,01 | 0,2 | 0,01 | 0,25 | 0,1 | 0,01 |
| Ux: |
| |||||||||
| U1, мВ | 85 | 160 | 170 | 175 | 180 | 85 | 90 | 55 | 80 | 140 |
| U2, мВ | 960 | 830 | 940 | 550 | 740 | 330 | 680 | 610 | 550 | 950 |
| U3, В | 13,8 | 2,5 | 6,1 | 14,4 | 7,5 | 16,6 | 17,7 | 19,8 | 12,6 | 18,1 |
| U4, В | 175 | 80 | 40 | 28 | 59 | 97 | 25 | 180 | 48 | 129 |
3. Для измерения тока в цепи с сопротивлением R (рис. 1) включен микроамперметр класса точности Ка с пределом измерения Iк и внутренним сопротивлением Ra (табл. 3). Определить методическую погрешность, если Е=50мВ, Ri = 30 Ом.
Таблица 3.
| № вар. | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Ra, Ом | 600 | 200 | 100 | 800 | 185 | 300 | 1000 | 700 | 190 | 400 |
| R, Ом | 1000 | 950 | 900 | 850 | 800 | 00 | 950 | 900 | 50 | 800 |
| Iк, мкА | 100 | 50 | 150 | 100 | 75 | 200 | 500 | 1000 | 150 | 250 |
| Ка,% | 1,0 | 2,5 | 0,2 | 1,5 | 2,5 | 0,05 | 0,2 | 1,5 | 0,1 | 0,5 |
4.Рассчитать амперметр и вольтметр на базе магнитоэлектрического измерительного механизма с внутренним сопротивлением RО и током полного отклонения IO на пределы измерения Ix, Ux, указанные в табл. 4. Определить чувствительность и цену деления полученных приборов, если известно, что число делений n=100. Представить схемы амперметра и вольтметра.
Таблица 4.
|
|
|
| № вар. | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| RO, Ом | 400 | 600 | 800 | 500 | 200 | 1000 | 2000 | 1600 | 400 | 500 |
| IO, мкА | 100 | 150 | 50 | 250 | 75 | 200 | 1000 | 1500 | 500 | 50 |
| Ix, A | 0,01 | 0,5 | 1,0 | 0,02 | 1,2 | 0,8 | 0,05 | 1,5 | 2,0 | 0,2 |
| Ux, B | 100 | 150 | 300 | 10 | 75 | 25 | 30 | 50 | 550 | 750 |
5. Для измерения пульсирующего давления с амплитудой усилия Fm применяется кварцевый пьезоэлектрический преобразователь с пьезомодулем d11 =2,3·10 -12 К/Н. Собственная емкость и сопротивление преобразователя соответственно равны СО =50 пФ, RO =16 МОм. Сигнал с пьезопреобразователя поступает на вход электрического амплитудного вольтметра, имеющего входное сопротивление Rвх =10МОм. Суммарная емкость линии и вольтметра С =300пФ. Определить показания вольтметра при частоте давления f (табл.5) и частотную погрешность.
Таблица 5.
| № вар. | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Fm,H | 7 | 9 | 35 | 14 | 2 | 6 | 22 | 10 | 5 | 18 |
| F, кГц | 30 | 20 | 10 | 50 | 7 | 12 | 5 | 2,5 | 5,5 | 8,5 |
| S (см2) | 1.34 | 1.35 | 1.25 | 1.28 | 1.30 | 1.32 | 1.34 | 1.35 | 1.4 | 1.28 |
6.Определите мощность, потребляемую цепью и показания ваттметра в делениях, если амперметр, вольтметр и ваттметр включены во вторичные обмотки трансформаторов тока (К I н) и напряжения (К U н). Показания приборов: Iх и U х (табл.6).
Сдвиг фаз между током и напряжением в цепи 50о. Ваттметр имеет верхние пределы измерения Iн и U н и шкалу со 150 делениями.
Погрешностями трансформаторов пренебречь. Привести схему измерения.
Таблица 6.
| Параметр, Номер вар. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
| К I н | 200 5 | 150 10 | 150 15 | 150 5 | 200 10 | 150 15 | 150 5 | 200 10 | 150 15 | 150 5 |
| К U н | 3000 100 | 3000 150 | 3000 150 | 800 150 | 2500 100 | 2500 100 | 800 100 | 2500 150 | 800 150 | 3000 150 |
| I х, А | 4 | 3.5 | 3.0 | 2.8 | 2.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 | 2.8 | 2.5 |
| U х, В | 100 | 125 | 130 | 110 | 90 | 95 | 100 | 125 | 130 | 110 |
| I н, А | 5 | 10 | 7.5 | 5 | 10 | 7.5 | 5 | 10 | 7.5 | 5 |
| U н,В | 150 | 300 | 150 | 300 | 600 | 150 | 300 | 150 | 600 | 150 |
7.На схеме рис.2 представлена схема моста для измерения индуктивности с использованием образцовой емкости, она уравновешена на частоте питающего напряжения f = 200 Гц.
Определить R1 и L1 и входное сопротивление уравновешивающего моста со стороны зажимов диагонали сравнивающего устройства Zr, в % (табл.7).
Таблица 7.
| Номер Варианта | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
| R 2, кОм | 0.3 | 0.2 | 0.1 | 0.15 | 0.3 | 0.2 | 0.1 | 0.15 | 0.3 | 0.15 |
| R 3, кОм | 0.05 | 0.12 | 0.1 | 0.15 | 0.33 | 0.1 | 0.05 | 0.12 | 0.1 | 0.33 |
| С4, мкФ | 0.33 | 0.47 | 1.0 | 0.5 | 1.5 | 0.3 | 0.47 | 1.0 | 0.5 | 1.5 |
| R 4 кОм | 0.5 | 1.2 | 1.0 | 1.5 | 0.33 | 1.0 | 0.5 | 1.2 | 1.0 | 3.3 |
8. Измерить амплитуду h и длительность t импульсного напряжения, осциллограмма которого показана на рис.3. Оценить также погрешность измерения амплитуды импульса, если коэффициент отклонения Ку и развертки Кх, а погрешность коэффициента отклонения dко, неравномерность переходной характеристики d н и ширина луча b (табл.8).
Таблица 8.
| Параметр, Номер вар. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
| Ку, В/см | 1 | 0.5 | 0.2 | 0.1 | 2 | 5 | 10 | 1 | 0.5 | 0.2 |
| Кх,мкс/см | 10 | 20 | 50 | 100 | 10 | 20 | 50 | 100 | 10 | 20 |
| dко, % | 3 | 5 | 10 | 3 | 5 | 10 | 5 | 3 | 4 | 6 |
| d н, % | 1 | 2 | 5 | 1 | 2 | 5 | 3 | 4 | 6 | 2 |
| b, мм | 0.6 | 0.5 | 1.0 | 0.5 | 0.4 | 0.6 | 0.5 | 1.0 | 0.4 | 0.5 |
9. Рассмотрите основные типы измерительных преобразователей (поясните их принцип действия, конструктивные разновидности, измерительные схемы включения, достоинства и недостатки), которые могут быть использованы для создания приборов для измерения (см. табл. 9).
|
|
|
Таблица 9
| № вар. | |
| 0 | Механических напряжений и деформаций |
| 1 | Сосредоточенных сил и крутящих моментов |
| 2 | Давления газов |
| 3 | Акустического шума |
| 4 | Линейных и угловых скоростей |
| 5 | Параметров абсолютной вибрации |
| 6 | Уровня жидкости и сыпучих веществ |
| 7 | Температуры |
| 8 | Параметров относительной вибрации |
| 9 | Линейных и угловых размеров |
 |
