Порядок работы с кпт при измерении эдс и напряжения

1 Нажать кнопки П, Г, БП, НЭ.

2 Нажать кнопку .

3 Произвести установку рабочего тока первого контура КПТ, для чего установить стрелку гальванометра на нуль вращением ручек: рабочий ток 1▼ и 1▼▼, вначале при нажатой кнопке ▼, а затем при нажатой кнопке ▼▼.
Отжать кнопки ▼ и ▼▼.

4 Нажать кнопку .

5 Произвести установку рабочего тока второго контура КПТ, для чего установить стрелку гальванометра на нуль вращением ручек: рабочий ток 2▼ и 2▼▼, вначале при нажатой кнопке ▼, затем при нажатой кнопке ▼▼.
Отжать кнопки ▼ и ▼▼.

6 Подключить объект измерения к зажимам Х:, mB, соблюдая полярность.

7 Произвести измерение, для чего:

- нажать кнопку,

- установить стрелку гальванометра на нуль вращением ручек декадных переключателей ´10 mV; ´1 mV; ´0,1 mV; ´0,01 mV при нажатой кнопке ▼, а затем при нажатой кнопке ▼▼. Отжать кнопки ▼ и ▼▼.

Значение измеренного напряжения будет равно сумме показаний декад в милливольтах.

8 Отжать все кнопки.

 

При измерении падения напряжения U 1 с помощью КПТ (п. 2.2)
результирующая инструментальная погрешность определяется по формуле

.

Инструментальная составляющая абсолютной погрешности рассчитывается по формуле

D_и = d_и Х,

где Х – результат измерения.

 

Методическая составляющая абсолютной погрешности измерения рассчитывается по формуле

где – относительная методическая погрешность,

Х – показания прибора.

Для схемы, изображенной на рисунке 5.1, определяется по формулам:

а) на постоянном токе

,

где R _А – внутреннее сопротивление амперметра;

б) на переменном токе

,

где – модуль полного внутреннего сопротивления амперметра

.

 

Для схемы, приведенной на рисунке 5.2, определяется по формулам:

а) при разомкнутом ключе S

;

б) при замкнутом ключе S

.

Для схемы, изображенной на рисунке 5.3, рассчитывается по формулам:

а) положение ключа 1:

,

где R _V – внутреннее сопротивление вольтметра;

б) положение ключа 2:

,

где – входное сопротивление делителя напряжения.

 

Контрольные вопросы

1 Каким образом можно уменьшить методическую погрешность
измерения тока в схеме, приведенной на рисунке 5.1?

2 Каким образом можно уменьшить методическую погрешность измерения напряжения с помощью вольтметра в схеме, приведенной на рисунке 5.3?

3 Какие погрешности имеют место при различных положениях ключа S (рисунок 5.2)?

4 Почему инструментальная погрешность не может быть учтена
в результатах измерения путем введения поправок?

5 Как выбрать предел измерения прибора, чтобы обеспечить минимум относительной инструментальной погрешности?

6 Какого класса точности нужно взять прибор, чтобы в середине шкалы относительная инструментальная погрешность не превышала 1 %?

 

Литература

[1, С. 51-61, 199-203, 385-400; 2, С. 68-89; 4, С. 87-89]

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Измерение мощности и угла сдвига фаз

 

Продолжительность лабораторной работы – 4 часа, самостоятельной работы – 2 часа.

 

Цель работы

– изучить и усвоить методы измерения мощности и ее составляющих, а также угла сдвига фаз и коэффициента мощности;

– приобрести навыки в работе с ваттметрами, фазометрами, электронно-лучевыми осциллографами, амперметрами, вольтметрами.

 

Программа работы

1 Собрать схему для измерения мощности, приведенную на рисунке 6.1.

2 Подключить схему к источнику постоянного тока.

3 Измерить на постоянном токе мощность, потребляемую энергоприемником (катушкой индуктивности L и нагрузочным реостатом R, рассчитанными на ток не более 2 А), при двух положениях (1 и 2) ключа S.

4 Записать результаты измерений мощности на постоянном токе
в таблицу 6.1, в графу (=).

 

 

 

 

Рисунок 6.1

 

Таблица 6.1 – Результаты прямых измерений мощности

Род тока

Положение ключа 1

Положение ключа 2

U

I

P

g

S ^/

Q

U

I

Р

g

S

Q

В

А

Вт

%

ВА

вар.

В

А

Вт

%

В×А

вар.

=

−

−

~

 

5 Сравнить показания приборов при двух положениях ключа S, проанализировать и объяснить причину возможного несовпадения полученных результатов.

6 Определить относительную погрешность g измерения активной мощности и доказать по какой схеме (1 или 2) должен быть включен ваттметр, чтобы погрешность измерения была минимальной. Данный опыт необходимо выполнить при фиксированной нагрузке (по указанию преподавателя), например, 50 В, 1 А.

7 Подключить схему, приведенную на рисунке 6.1, к однофазному лабораторному автотрансформатору.

8 Подать в схему напряжение (не более 50 В) и измерить при разных схемах включения составляющие мощности, ток и напряжение в нагрузке. Записать результаты измерений в таблицу 6.1. Сравнить показания при двух положениях (1 и 2) ключа S. Проанализировать и объяснить причину
возможного несовпадения результатов измерения.

9 Собрать схему для измерения мощности, угла сдвига фаз и определения коэффициента мощности, приведенную на рисунке 6.2. В схеме:
Y – вход усилителя вертикального отклонения осциллографа; Х 1 – вход горизонтального отклонения луча осциллографа.

10 Подключитьсхему к источнику переменного тока, произвести прямые измерения составляющих мощности, коэффициента мощности cos j и угла сдвига фаз j между током и напряжением в нагрузке LR. Результаты прямых измерений записать в таблицу 6.2.

 

 

 

Рисунок 6.2

 

Таблица 6.2 – Результаты прямых измерений cos j

U	I	S	P	Q	j1	cos j1
В	А	ВА	Вт	вар.	град.

 

Выполнить косвенные измерения угла сдвига фаз с помощью осциллографа методом эллипса и линейной развертки. Результаты косвенных измерений записать в таблицу 6.3.

 

Таблица 6.3 – Результаты косвенных измерений cos j

Метод эллипса	Метод линейной развертки
ab	cd	j2	cos j2	g1	n	N	j3	cos j3	g2
мм	мм	град.		%			град.		%

11Определитьотносительную погрешность при косвенном измерении угла сдвига фаз j по формуле

,

где j₁ – угол сдвига фаз, измеренный фазометром;

j₂ – угол сдвига фаз, определенный косвенно.

12Рассчитать значение коэффициента мощности cos j. Сравнить значения коэффициентов мощности, определенных прямыми и косвенными измерениями, и объяснить причину возможных расхождений.