Измерение силы тока с помощью миллиамперметра
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Некоммерческое акционерное общество
Алматинский университет энергетики и связи
Факультет "Аэрокосмических и информационных технологий"
Кафедра "Систем управления аэрокосмической техники"
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
Выполнил: ст. гр. БКТТ-13-2
Омиров Т.Ж.
Принял: Исмаил Е.Е.
к. т. н., доцент
Алматы, 2015
Содержание
Задания РГР
Решение РГР
Список Литературы
Задания РГР
1. Определить значения наибольших допускаемых абсолютных и относительных погрешностей измерения тока Iи (табл. 1) миллиамперметром с пределом измерения 0-750 мА и классом точности 0,5.
Таблица 1
ПараметрВариант12345678910111213Iи, мА51068536012695460380290740715600605595Uи, В69,074,518,530,050,060,015,042,025,043,572,077.568,0I1, мА82995890709659859640859080I2, мА84916136689257899038455040
. Какого класса точности и с какими стандартными пределами измерения следует выбрать миллиамперметр, чтобы при измерении тока Iи (см. табл.1) его показания отличались от действительного значения тока не более чем на +3 мА?
. Какого класса точности и с какими стандартными пределами измерения следует выбрать вольтметр, чтобы при измерении напряжения Uи (см. табл. 1) его показания отличались от действительного значения напряжения не более чем на +0,8 В?
. Силу тока измеряли двумя последовательно включенными магнитоэлектрическими миллиамперметрами. Первый из них (его предел измерений 0-750 мА, класс точности 0,5) показал значения I1, второй (его предел измерений 0-100 мА, класс точности 2,5) показал значения I2. Взяв из табл.1 значения I1 и I2, определить инструментальные погрешности измерений каждым прибором, указать, какое из двух измерений проведено с большей точностью и могут ли при исправных приборах их показания отличаться так, как это дано в условии задачи.
. Требуется измерить силу тока Iи (см. табл.1), имея в распоряжении два миллиамперметра: М109/1 класса точности 1,5 с пределами измерений 0-750 мА и М1104 класса точности 0,5 с пределами 0-3 А. Измерение каким прибором более точное?
. Обработать ряд наблюдений, полученных в процессе измерения физической величины (ФВ), оценить случайную погрешность измерений, полагая результаты наблюдений исправленными и равноточными (одним методом с одинаковой степенью), и записать результат измерений с доверительной вероятностью 0,95 (для вариантов 1-10) или 0,99 (для остальных) по одной из форм, предусмотренных ГОСТ 8.207-76. Вид ФВ, ее размерность и число наблюдений указаны в табл.2. Ряд наблюдений ФВ выбрать из табл.3 в соответствии с номером выборки j и номерами реализации i, указанными в табл.2.
Таблица 2
ПараметрВариант12345678910ФВНапряжен. Емк. Час-тотаСопрот. Мощ-ностьВре-мяТокЭ. д. с. Емк. ТокРазмерностьмкВмкФкГцкОммВтмсмАмВнФмкАn20303525312025353015j2345678121i1-201-301-351-251-311-201-251-356-351-15
Таблица 3
Реализ. (i) Выборка (j) 12345678115,4321,8410,56641,39732,70015,16625,03338,493215,3721,9410,31941,24932,74414,31924, 93438,450313,9322,0310,45441,34232,78615,05425,01138,522415,5721,9910,57641,24932,57814,94925,03338,524515,0922,0310,40741,39632,84816,09725,00138,481614,9722,0510,49141,36332,59315,06325,01838,518714,9322,1510,36041,29332,58814,99324,99138,478814,9822,0810,52541,12232,51914,82225,02538,511915,7321,9810,43541,26232,60314,96225,00738,4821014,6121,8710,43041,11332,62714,81325,00638,5001115,8322,0010,45141,21832,63514,81825,01038,5801215,5021,9910,25041,15832,97014,85324,97038,4741314,5321,9310,41641,28832,75414,98825,00338,5411414,9322,1010,44241,46132,70215,16124,97238,5101515,8821,9810,26241,07432,87914,77425,01638,5141615,4021,9910,48141,40532,79915,10525,00238,5131715,0722,1010,41241,11232,77514,81225,02938,4831815,9422,0510,54741,25132,69014,95124,98438,4541914,4622,1010,32241,21932,67114,91924,97638,4722016,2222,0610,28041, 19832,64214,89925,00238,4522115,7122,8210,40941,18932,70114,88924,98638,4492215,3422,1110,33241,30232,68815,00124,99438,4892314,4322,0410,37841,33932,67615,03924,99738,5122414,2522,1010,23541,50332,68515, 20324,99838,4982515,4421,9810,38941,15832,82614,85824,96238,4452615,3521,8610,21141,28232,78114,98225,03838,5052715,1321,9510,59041,07432,61914,77425,00738,5362816, 1921,8710,43741,25332,64014,95325,02638,4842915,7421,8510,52841,45732,57015,15725,00638,5533014,6922,1410,42841,40632,78415,10625,01238,5473115,7322,1610,45841,49732,80915, 19725,00038,4473215,3021,9910,39841,30032,63314,99925,03038,5233313,9122,0110,54941,54632,71715,24624,98938,5283414,8721,8810,34341,28632,57714,98725,00338,4813515,3721,9110,44041,36032,77115,06025,00838,502
. Решить предыдущую задачу (№ 7), выбрав необходимые данные не из табл.2, а из табл.4.
миллиамперметр сила ток измерение
Решение РГР
) Определить значения наибольших допускаемых абсолютных и относительных погрешностей измерения тока Iи (табл.1) миллиамперметром с пределом измерения 0-750 мА и классом точности 0,5
δпр= (ΔI/Iм) * 100%м=750
Δпр=0.5
ΔI = δпр* Iм/100 = 0,5 * 750/100 = 3,75 мА
δ = (ΔI / Iизм) *100% = 3,75*100/600 = 0,625 %
2) Какого класса точности и с какими стандартными пределами измерения следует выбрать миллиамперметр, чтобы при измерении тока Iи (см. табл.1) его показания отличались от действительного значения тока не более чем на +3 мА?
Для измерения тока 600 мА необходим миллиамперметр с пределом измерения 750 мА (стандартный, встречается редко) или с пределом 1000 мА, оба класса точности 0.2.
Погрешности будут 750*0.002=1.5 мА или 1000*0.002=2 мА, т. е меньше 3 мА.
(Измерения прибором с пределом 750 мА будут точнее.)
δпр= (ΔU/Uм) * 100%, Uм=75, Δпр=0.5
ΔU = δпр* Uм/100 = 0,5 * 75/100 = 0.375 В
δ = (ΔU /Uизм) *100% = 0.375*100/72 = 0.52 %
4) Какого класса точности и с какими стандартными пределами измерения следует выбрать вольтметр, чтобы при измерении напряжения Uи (см. табл.1) его показания отличались от действительного значения напряжения не более чем на +0,8 В?
Требуется взять вольтметр с пределом измерения 100 В и классом точности 0.2 для измерения напряжения 72 В
) Силу тока измеряли двумя последовательно включенными магнитоэлектрическими миллиамперметрами. Первый из них (его предел измерений 0-750 мА, класс точности 0,5) показал значения I1, второй (его предел измерений 0-100 мА, класс точности 2,5) показал значения I2. Взяв из табл.1 значения I1 и I2, определить инструментальные погрешности измерений каждым прибором, указать, какое из двух измерений проведено с большей точностью и могут ли при исправных приборах их показания отличаться так, как это дано в условии задачи.
Определим наибольшие абсолютные погрешности приборов (инструментальные погрешности):
ΔI1=k1*I1max/100=0.5*750/100=3.75
ΔI2=k2*I2max/100=2.5
Тогда относительные погрешности измерений:
δ1= δI1/I1*100=3.75/85*100=4,4%
δ2= δI2/I2*100=2.5/45*100=5,5%
Получаем, что первое измерение проведено с большей точностью.
Размах измерений W = 85-45 = 40Ам
При исправных приборах размах измерений не должен превышать суммы абсолютных погрешностей: W = DI1 + DI2 = 3.75 + 2.5 = 6.25мА.
При исправных приборах такая разница показаний недопустима.
) Требуется измерить силу тока Iи (см. табл.1), имея в распоряжении два миллиамперметра: М109/1 класса точности 1,5 с пределами измерений 0-750 мА и М1104 класса точности 0,5 с пределами 0-3 А. Измерение каким прибором более точное?
Для прибора М109/1 класс точности 1,5 предел измерения 0 - 750 мА имеем: UN=750 мА; г = 1,5.
Отсюда абсолютная погрешность измерения равна 11,25%
Для прибора М1104 класс точности 0,5 с пределом 0-3А имеем: UN=3000 мА; г = 1,5.
Следовательно более точными будут показания прибора М 109/1 класс точности 1,5 предел измерения 0 - 750 мА.
7) Обработать ряд наблюдений, полученных в процессе измерения физической величины (ФВ), оценить случайную погрешность измерений, полагая результаты наблюдений исправленными и равноточными (одним методом с одинаковой степенью), и записать результат измерений с доверительной вероятностью 0,95 (для вариантов 1-10) или 0,99 (для остальных) по одной из форм, предусмотренных ГОСТ 8.207-76. Вид ФВ, ее размерность и число наблюдений указаны в табл.2. Ряд наблюдений ФВ выбрать из табл.3 в соответствии с номером выборки j и номерами реализации i, указанными в табл.2.
ПараметрВариант1ФВНапряжен. РазмерностьмкВn20j2i1-20Реализ. (i) Выборка (j) 1115,43215,37313,93415,57515,09614,97714,93814,98915,731014,611115,831215,501314,531414,931515,881615,401715,071815,941914,462016,22
1) МО=15,2185
) квадраты погрешностей отдельных измерений
0,044732250,022952251,660232250,123552250,016512250,061752250,083232250,056882250,261632250,370272250,373932250,079242250,474032250,083232250,437582250,032942250,022052250,520562250,575322251,00300225
) Среднеквадратичная ошибка среднего арифметического: 14,83316
) Коэффициент Стьюдента: 2.1
) Доверительный интервал равен 7,063
) Абсолютная погрешность равна 15,2185+-7,063
) Относительная погрешность равна 46.41%
) Решить предыдущую задачу (№ 7), выбрав необходимые данные не из табл.2, а из табл.4.
ПараметрВариант1Вре-мяРазм. мксn18i1-18j4
41,39741,24941,34241,24941,39641,36341,29341,12241,26241,11341,21841,15841,28841,46141,07441,40541,11241,251
) МО=82,52811111
2) квадраты погрешностей отдельных измерений
0,0176742240,000226670,0060753360,000226670,0174093350,0097900020,0008377810,0201797824,22533E-060,0228177820,0021211150,0112477820,0005733360,0387871120,0361211160,0198653350,0231208930,000170448
) Среднеквадратичная ошибка среднего арифметического: 0,027251
) Коэффициент Стьюдента: 2.13
5) Доверительный интервал равен 0,012794
) Относительная погрешность равна 0.015%
Список литературы
1. Метрология, стандартизация и сертификация в энергетике. / под ред.А. Зайцева. - М., 2009.
. Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений. - М.: Высшая школа, 2008.
. Герасимова Е.Б. Метрология, стандартизация и сертификация. - М., 2008
. Методические указания по выполнению РГР. Метрология. АУЭС.