Раздел 1. Основы метрологии

12 3

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Методические указания по изучению дисциплины и контрольные задания для

учащихся-заочников по специальности 2-740631-01 «Энергетическое обеспечение

сельскохозяйственного производства (электроэнергетика)»

Разработал Дрозд А. В.

Пружаны 2012 год

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Дисциплина «Электрические измерения» обеспечивает базовую подготовку учащихся по специальности «Энергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства» в области метрологии и электроизмерительной техники.

Ее изучение опирается на знания по математике, физике, теоретическим основам электротехники, основам электроники и микропроцессорной техники и другим предшествующим дисциплинам.

Предмет изучения дисциплины «Электрические измерения» составляют основные положения метрологии, принципы, средства и методы измерения электрических, магнитных и неэлектрических величин.

Цель дисциплины – дать учащимся представление о метрологическом обеспечении производства, о принципах действия и об устройстве современных средств измерений, о методах измерения основных электрических магнитных и неэлектрических величин, о проведении и обработке результатов измерений.

Дисциплина изучается на третьем курсе. По изученному учебному материалу выполняется одна контрольная работа, которая состоит из ответов на пять вопросов. Вариант контрольной работы определяется двумя последними цифрами шифра (таблица 1).

К выполнению контрольной работы необходимо приступать только после изучения теоретического материала, руководствуясь методическими указаниями и проверяя свои знания по вопросам, данным в конце каждой темы. Для закрепления теоретических знаний программой предусмотрено 12 лабораторно-практических работ. По каждой из них составляется отчет и сдается преподавателю.

Занятия, проводимые во время лабораторно-экзаменационной сессии, призваны помочь в освоении более сложных вопросов дисциплины и носят обзорный характер.

Учащиеся, получившие зачет по контрольной работе, выполнившие и представившие отчеты по всем лабораторно-практическим работам, допускаются к сдаче экзамена.

Специалист должен в области электрических измерений

знать на уровне представления:

– общие сведения о средствах измерения и измерительных преобразователях;

– устройство, принцип действия, характеристики и области применения измерительных приборов;

– перспективы развития электрической измерительной техники и автоматизации измерений;

знать на уровне понимания:

– основные методы измерений и типы аппаратуры для проведения измерений;

– способы измерения электрических, электромагнитных и неэлектрических величин;

– основы метрологии, классы точности и погрешности средств измерений;

– порядок поверки средств измерений и измерительных приборов;

– правила безопасности при проведении электрических измерений;

уметь:

– производить измерения с учетом требований безопасности труда;

– выбирать оптимальные измерительные средства для конкретных условий;

– рассчитывать погрешности средств измерений и обрабатывать результаты измерений;

– проводить настройку и эксплуатацию измерительных средств и оформлять техническую документацию;

– использовать научно-техническую и справочную литературу по метрологии и электрическим измерениям.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Л-1. Малиновский В.Н. «Электрические измерения» - М.:Энергоиздат, 1982 г.

Л-2. Попов В.С. «Электрические измерения» - М.:Энергия, 1974 г.

Л-3. Байда Л.И. и др. «Электрические измерения» - Л.:Энергия , 1980 г.

Л-4. Дьяченко Н.П. и др. «Электрические измерения» - Л.: Энергия, 1980 г.

Л-5. Бохан Н.И. Фурунжиев Р.И. «Основы автоматики и микропроцессорной техники» - Мн.: Ураджай, 1987 г.

Таблица 1. Распределение контрольных вопросов и заданий по предмету «Электрические измерения»

Предпо- следняя цифра шифра Последняя цифра шифра

1,20,32, 40,52 2,19,31, 39,52 3,18,30, 38,52 4,17,29, 37,52 5,16,28, 36,52 6,15,27 35,52 7,14,26, 34,52 8,13,25, 33,52 9,12,24, 39,52 1,10,23, 38,52

2,11,22, 37,52 3,12,21, 36,52 5,13,35, 40,52 6,14,34, 51,52 7,15,32, 39,52 1,16,31 38,52 2,17,30, 37,52 3,18,29, 36,52 4,19,28, 35,52 5,20,27, 34,52

7,20,26, 33,52 6,19,25, 32,53 5,18,24, 31,53 3,17,23, 33,53 4,16,20, 34,53 2,15,21 35,53 1,14,36, 40,53 3,20,37, 41,53 2,17,38, 42,53 19,21,39 40,53

7,18,33 41,53 6,16,34 42,53 5,15,35 43,53 4,13,36 44,53 3,12,37 45,53 2,14,38 46,53 1,11,39 47,53 10,32,34 48,53 8,21,33 49,53 9,22,34 50,53

7,23,35 51,53 6,24,36 40,54 5,25,41 37,54 4,26,38 42,54 3,20,27 29,54 2,19,28 33,54 1,18,29 34,54 19,30,35 43,54 20,44,31 36,54 18,32,37 45,54

1,17,34 43,54 2,15,33 42,54 3,14,32 41,54 4,12,39 40,54 7,13,38 42,54 6,11,37 43,54 2,10,36 44,51 7,13,35 45,54 6,20,36 46,54 5,19,37 47,54

4,20,32 50,54 3,19,31 51,54 2,17,30 49,54 1,16,29 48,54 8,15,49 30,54 9,14,31 50,54 2,10,32 51,54 3,11,33 40,54 4,12,34 41,54 6,13,35 42,54

1,5,20 38,52 2,6,21 39,52 3,7,22 40,52 4,8,23 41,52 5,9,24 42,52 6,10,25 43,53 7,11,26 44,53 8,12,27 45,53 9,13,28 30,53 10,14,29 31,53

11,15,30 32,53 12,16,31 34,53 4,17,32 35,54 5,18,21 36,54 6,19,22 31,54 1,6,23 32,54 2,7,24 33,52 3,8,25 34,52 4,9,26 35,52 5,10,27 36,52

6,11,28 37,53 7,12,29 38,53 8,13,30 39,53 9,14,31 40,53 10,15,32 41,54 11,16,33 42,54 12,17,34 43,54 13,18,35 44,54 14,19,36 45,54 15,20,37 46,54

ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Раздел, тема	Количество часов
всего	в том числе
на лабораторные занятия	на практические занятия
Введение
РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ
Тема 1.1 Основные понятия и сведения об измерениях
Тема 1.2 Погрешности измерений и характеристики средств измерений
РАЗДЕЛ 2. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Тема 2.1. Общие сведения об электромеханических измерительных приборах
Тема 2.2. Аналоговые электромеханические приборы
Тема 2.3. Приборы сравнения
РАЗДЕЛ 3. ЭЛЕКТРОННЫЕ И ЦИФРОВЫЕ ПРИБОРЫ
Тема 3.1. Электронные вольтметры
Тема 3.2. Электронно-лучевые осциллографы
Тема 3.3. Электронные омметры
Тема 3.4. Цифровые измерительные приборы
РАЗДЕЛ 4. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ВЕЛИЧИН
Тема 3.1. Измерение тока и напряжения. Измерительные преобразователи.
Тема 4.2. Измерение параметров электрических цепей
Тема4.3. Измерение мощности и энергии
Тема4.4. Измерение коэффициента мощности и частотытока.
Тема4.5. Измерение магнитных величин
РАЗДЕЛ 5. ИЗМЕРЕНИЕ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
РАЗДЕЛ 6. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ НФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
ИТОГО

Раздел 1. Основы метрологии

Литература

Л-1 стр. 4-47, Л-2 стр. 5-71

Методические указания

При изучении темы обратите внимание на то, что конструкции мер и электроизмерительных приборов помимо общих технических показателей (простота, надёжность конструкции, возможно меньше габариты, масса, стоимость, удобство обслуживания, долговечность) должны удовлетворять и качественным показателям ( точность, стабильность, влияние внешних условий, чувствительность, собственное потребление, перегрузочная способность).

Каким бы совершенным не был прибор, его показания всегда будут отличаться от действительного значения измеряемой величины. Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины вследствие воздействия различных факторов характеризует погрешность измерений.

Разность между показаниями прибора Апр и действительным значением измеряемой величины Ад называют абсолютной погрешностью прибора ΔА:

ΔА = Апр – Ад

Отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины, выраженное в процентах, представляет собой относительную погрешность:

ΔА

γ = ––––– ∙ 100%

Ад

Оценивать точность электроизмерительного прибора, работающего по методу непосредственной оценки, абсолютной или относительной погрешностью не представляется возможным, так как она оценивает точность прибора только в одной точке шкалы. Поэтому, чтобы охарактеризовать точность прибора по всей шкале, пользуются относительно приведённой погрешностью γпр , Под которой понимают отношение абсолютной погрешности к предельному значению шкалы прибора Ап , выраженное в процентах:

ΔА

γ = ––––– ∙ 100%

АП

Основная относительная приведённая погрешность прибора определяет его класс точности. Все приборы непосредственной оценки (кроме счётчиков электрической энергии) имеют восемь классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

Все приборы конструируются так, чтобы включение их в цепь не влияло на режим работы электрической цепи. Поэтому те обмотки приборов, которые включаются в цепь последовательно (амперметров, токовые обмотки ваттметров, счётчиков электрической энергии, фазометров) имеют малые сопротивления.

Обмотки приборов, которые включаются в цепь параллельно ( вольтметров, обмотки напряжения ваттметров, счётчиков электрической энергии, фазометров) имеют большие сопротивления.

По рекомендованной литературе изучите и законспектируйте программный материал, разберите решённые примеры. Ответьте на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие основные и производные единицы электрических и магнитных величин в системе СИ?

2. Дайте определение измерения?

3. Что называется измерительным прибором и что называется электроизмерительным прибором?

4. Что такое мера и измерительный прибор? Как они подразделяются по назначению?

5. Какие приборы называют показывающими, а какие приборами сравнения?

6.От каких факторов зависит точность приборов?

7. Какие существуют погрешности в электроизмерительных приборах и как они вычисляются? Как определяется класс точности приборов?

12 3

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: