Решите задачи

Вариант №1

Дать ответы на вопросы:

1. История развития науки электрических измерения. Роль и значение измерений в науке и техники. Задачи развития электроизмерительной техники.

2. Опишите устройство и работу измерительного механизма электромагнитной системы. Выражение величины угла отклонения подвижной части. Достоинства и недостатки, область применения приборов электромагнитной системы.

3. Нарисуйте структурную схему электронно-лучевого осциллографа и опишите назначение основных его узлов.

Решите задачи:

1. Для определения электрической мощности, выделяемой в акивном сопротивлении, были измерены: напряжение 152 В вольтметром с номинальным напряжением 150 В класса точности К_v=1,5 и сопротивление нагрузки 20 Ом одинарным мостом с погрешностью 0,2%. Найти мощность в нагрузке и наибольшую относительную погрешность при её измерении.

2. Для измерения напряжения U=3300 В вольтметр с конечными значениями шкалы U_н=75, 150, 300 В включен через измерительный трансформатор напряжения И510. Шкала вольтметра имеет λ=150 делений. Определить цену деления вольтметра Су на всех пределах измерения, если коэффициент трансформации К_ни=6000/100 В.

3. Ваттметры типа АСТД с пределами измерения I_н=5 А и U_н=150 В при λ=150 делений шкалы включены в схему (рис 1) через трансформаторы напряжения и тока с коэффициентами трансформации соответственно К_ни=500/100 В и К_ни=50/5 А. Определить мощность, потребляемую данной трехфазной цепью, если ваттметр в фазе А показал λ=150 делений шкалы, а ваттметр в фазе С=42 деления.

4.

4.На щитке счетчика написано: 120 В, 5 А, 1 гВт ч=500 обмоток диска. Определить погрешность счетчика, если при его проверке при постоянном напряжении 120 В и токе 4 А диск сделал 42 оборота за 1мин.

Вариант №2

Дать ответы на вопросы:

1. Каковы причины возникновения погрешностей при измерении? Дайте определение и приведите формулы для вычисления абсолютной, относительной, приведённой погрешностей, поправки, вариации показаний.

2. Цифровые измерительные приборы (ЦИП). Общие сведения о цифровых приборах. Обобщенная функциональная система ЦИП, назначение её основных узлов. Системы счисления, коды.

3. Компенсационный метод измерения ЭДС. Приведите схему измерения ЭДС и поясните работу.

Решите задачи:

1. Электродинамический ваттметр имеет два предела измерения тока: I_н=2,5 А; 5 А и три по напряжению: U_н=75, 150, 300 В. Шкала ваттметра односторонняя с числом деления λ=150. Определить цену деления прибора.

2. Определить сопротивление шунта к миллиамперметру, рассчитанному на 0,5 А, со шкалой на 100 делений, если требуется измерить ток 25 А. Каков ток в цепи, если стрелка амперметра с этим шунтом отклонилась на 30 делений? Сопротивление миллиамперметра R_А=0,2 Ом.

3. Для измерения реактивной мощности симметричной активно-индуктивной нагрузки ваттметр (U_нw=150 В, I_нw=5 А, λ=150 делений) включен по схеме (рис 2). Отклонение стрелки ваттметра составило λ=100 делений. Определить реактивную мощность нагрузки.

4.

4.Определить относительную погрешность, допускаемую при измерении мощности потерь в стали сердечника дросселя по схеме (рис. 20) без учета активного сопротивления обмотки, равного 0,5 Ом. Показания приборов: 150 В, 2 А, 46,5 Вт. Сопротивление обмоток ваттметра: последовательной 0,1 Ом и параллельной Ом.

Вариант №3

Дать ответы на вопросы:

1. Приведите классификацию методов измерения, поясните каждый из методов, дайте их сравнительную оценку.

2. Принцип действия, свойства и область применения тепловых измерительных преобразователей при измерении неэлектрических величин.

3. Приведите схему и опишите, каким образом определяется место повреждения изоляции кабеля методом петли Муррея.

Решите задачи:

1. Миллиамперметр магнитоэлектрической системы рассчитан на ток I=500 mA. Определить чувствительность прибора и число делений шкалы, если цена деления прибора 5mA/дел.

2. В цепи постоянного тока включены приборы: А-амперметр класса точности К_А1=1,5 с пределом измерения I_н=20 А и А1 – амперметр класса точности К_А1=1,0 с пределом измерения I_н1=7,5 А. Определить наибольшую возможную относительную погрешность измерения тока I₂ и возможные пределы его действительного значения, если приборы показали: I=8 А, I=6 А.

3.

3.При включении двух последовательно соединённых катушек в цепь постоянного тока показания приборов были I=2 А, U=12 В. При согласном включения их в цепь переменного тока частотой 50 Гц напряжением 120 В амперметр показан 5 А, при встречном – 6 А. Определить взаимную катушек.

4. При подключении катушек индуктивности к источнику постоянного тока амперметр показал I=12 А, вольтметр U=24 В. При подключении к сети переменного тока показания стали: I=2 А, U=24 В. Частота сети f=50 Гц. Определить индивидуальность катушки.

Вариант №4

Дать ответы на вопросы:

1. Опишите устройство и работу измерительного механизма магнитоэлектрической системы. Выражение величины угла отклонения подвижной части. Достоинства и недостатки, область применения приборов магнитоэлектрической системы.

2. Измерения активной энергии в трёхфазной цепи. Двух и трёхэлементный счётчик активной энергии, схемы их включения в сеть.

3. Каково значение и конструктивное исполнение шунтов и добавочных сопротивлений?

Решите задачи:

1. Показания амперметра I₁=20 А, его верхний предел I_н=50 А. Показания образцового прибора, включенного последовательно, I=20,5 А. Определить относительную и приведенную относительную погрешность амперметра.

2.

2.Определить добавочную сопротивление к вольтметру с пределом измерения U_н=50 В и сопротивлением Rv=300 Ом для измерения напряжений 6; 15; 30 В.

3. Рассчитать шунт к амперметру с пределами измерения 5 А при измерении постоянного тока I=50 А и определить цену деления до и после шунта.

4. Для измерения U=330 В вольтметр с конечными значениями шкалы U_н=75, 150, 700 В включён через измерительный трансформатор напряжения U=51 В. Шкала вольтметр имеет αn=150 деления. Определить цену деления вольтметра Сv на всех пределах измерения, если коэффициент трансформации Кnu=6000/100 В.

Вариант №5

Дать ответы на вопросы:

1. Опишите устройство и работу измерительного механизма электродинамической системы. Выражение величины угла отклонения подвижной части. Достоинства и недостатки, области применения приборов электродинамической системы.

2. Определение потерь в стали ваттметровым методом.

3. Что изучает метрология?

Решите задачи:

1. Шкала амперметра с пределом измерения I A разбита на 100 делений. Определить цену деления и ток в цепи, если показания амперметра 55 делений.

2. Амперметр с двумя пределами изменения 2,5; 5 А и односторонней шкалой на 100 делений включен во вторичную обмотку трансформатора тока типа И515. Определить цену деления амперметра С_А, если коэффициент трансформации К_Н1=50/5 А.

3. По показаниям двух ваттметров (тип Д 129, К_w=1 Д U_HW^150 В, I_НW=5 А) P_i=113,5 Вт P₂=286,5, включенных по схеме (рис.), определить активную Р, реактивную Q и полную мощность симметричной нагрузки, а также характер нагрузки и её коэффициент мощности, наибольшую возможную погрешность.

4. Два счетчика однофазного тока учитывают расход активной энергии, потребляемой группой трёхфазных асинхронных электродвигателей. За некоторый промежуток времени расход энергии, учтенный первым счетчиком, оказался равным 2 756 кВт ч, а вторым – 274 кВт ч. Определить суммарный расход активной и реактивной энергии и средневзвешенный.

Вариант №6

Дать ответы на вопросы

1. Каково устройство и принцип действия индукционного счётчика активной энергии? Приведите схему включения счётчика активной энергии в однофазную сеть. Определение погрешностей счётчика.

2. Приведите две схемы измерения сопротивлений методом амперметра и вольтметра, сделайте вывод о применении этих схем.

3. Кодирующие преобразователи в цифровых измерительных приборах.

Решите задачи:

1. Определите суммарное напряжение U на зажимах цепи и наибольшую возможную относительную погрешность при его измерении на схеме (рис. 5), если напряжение на резисторах R₁, R₂, R₃ соответственно равны U₁=110 В, U₂=80 В, U₃=30 В. Напряжения на резисторах R₁ и R₂ измерялись вольтметрами на U_Н1,Н2=150 В класса точности K_V1,V2=2,5, а напряжение на резисторе R₃-вольтметром на U_Н3=50 В класса точности K_V3=1,5.

2.

2.Сопротивление изоляции двухпроводной линии, работающей под напряжением 120 В, измерялось вольтметром с внутренним сопротивлением 36 кОм. Напряжение между проводами и землёй сказались: U₁=45 В, U₂=60 В. Определить значение сопротивления на землю и оценить качество изоляции.

3. В цепи трехфазного тока мощность измеряется по схеме двух ваттметров, нагрузка фаз равномерная, фазный ток 5 А, линейное напряжение 120 В, полная мощность, измеренная ваттметрами, составляет 807 Вт. Определить показания каждого ваттметра.

4. Для проверки однофазного счетчика активной энергии типа СО на ток 5 А и напряжение 127 В, для которого 1 кВт ч=2500 оборотов диска, воспользовались электродинамическим ваттметром со шкалой на 150 делений при В, I_н=5 А. Отклонение ваттметра составило 92 деления. За 2 мин. счетчик сделал 57 оборотов. Определить погрешность и поправочный коэффициент счетчика.

Вариант №7

Дать ответы на вопросы:

1. Каково назначение, применение, устройство и режим работы измерительного трансформатора напряжения. Погрешности и векторная диаграмма измерительного трансформатора напряжения.

2. Измерение реактивной мощности в трёхфазных трёх- четырёхпроводных цепях. Приведите схемы включения приборов, векторные диаграммы и аналитические обоснования.

3. Понятие об устройстве и принципе действия электронных вольтметров.

Решите задачи:

1. Определите добавочное сопротивление к вольтметру с пределом измерения U_н=3 В и сопротивлением R_v=300 Ом для измерения напряжений 6; 15; 30 и 300 В (рис. 6)

2.

2.Измерить переменный ток I=90 А пятиамперным амперметром типа Э-30 (рис. 7). Шкала амперметра 100 делений.

3. В цепи трёхфазного тока мощность измеряется по схеме двух ваттметров, нагрузка фаз равномерная, фазный ток 5 А, линейное напряжение 120 В, полная мощность измеренная ваттметром составляет 807 Вт. Определить показания каждого ваттметра.

4. На щитке счетчика написано: 120 В, 5 А, 1 гВт ч=500 оборотов диска. Определить погрешность счетчика, если при его проверке при постоянном напряжении 120 В и токе 4 А диск сделал 42 оборота за 1 мин.

Вариант №8

Дать ответы на вопросы:

1. Как с помощью двух одноэлементных ваттметров измерить активную мощность в цепях трехфазного тока?

2. Опишите работу омметра, показания которого зависят от напряжения источника питания.

3. Перечислите общие узлы и детали конструкции электромеханических аналоговых приборов, поясните их конструкцию и назначение.

Решите задачи:

1. Сопротивления включены по схеме. Ток в неразветвленной части цепи I=12 А, в сопротивлениях I₁=3 А, I₂=5 А. Чему равны абсолютная и относительная погрешности амперметра, указанного на схеме, если показания I_зи=3,8 А?

2.

2.Шкала миллиамперметра магнитоэлектрической системы с сопротивлением R_A=2 Ом разбита на 150 делений, цена деления С1=0,2 мА/дел. Определить: -сопротивление шунта, если этим прибором необходимо измерить ток 15 А; -величину добавочного сопротивления, если необходимо измерить напряжение 150 В.

3. Сопротивление изоляции двухпроводной линии, работающей под напряжением 120 В, измерялось вольтметром с внутренним сопротивлением 36 кОм. Напряжение между проводниками и землёй оказались: U₁=45 В, U₂=60 В. Определить значение сопротивления на землю и оценить качество изоляции.

4. Амперметр с двумя пределами измерений 2,5; 5 А и односторонней шкалой на 100 делений включен во вторичную обмотку трансформатора тока тип U 515. Определить цену деления амперметра С_А, если коэффициент трансформации К_N=50/5A.

Вариант №9

Дать ответы на вопросы

1. Измерительно-информационные системы (ИИС). Структура ИИС.

Государственная система приборов (ГПС).

2. Измерение сопротивления изоляции установки, находящейся под рабочим напряжением. Ответ поясните приведением схем измерения.

3. Устройство и принцип работы электродинамического и ферродинамического частотомеров.

Решите задачи

1. Определить добавочное сопротивление к вольтметру с пределом измерения Uн=3 В и сопротивлением Rv=300 Ом для измерения напряжений 6; 15; 30 и 300В.

2.

2.При включении двух последовательно соединенных катушек в цепь постоянного тока показания были I= 2 А. =12В. при согласном включении их в цепь переменного тока частотой 50 Гц напряжением 120 В амперметр показал 5 А, при встречном -6 А. Определить взаимную индуктивность катушек.

3. На считке счетчик написано: U =120 В; I=5А; 1гВт = 500 оборотов диска. Определить погрешность счетчика, если при его поверке при постоянном напряжении 120В и токе 4А, диск сделал 42 оборота за 1 минуту.

4. Счетчик активной энергии в начале месяца показал 7561,3 кВт/ч, в конце 9832,5 кВт/ч; счетчик реактивной энергии в начале месяца показал 1213,5 квар.ч, в конце 1610,0 квар.ч. Определить среднемесячный коэффициент мощности.

Вариант №10

Дать ответы на вопросы.

1. Опишите метод амперметра, вольтметра и измерителя сопротивления при измерении сопротивления заземления.

2. Каково назначение, устройство, режим работы и применения измерительного трансформатора тока? Погрешности измерительного трансформатора тока и его векторная диаграмма.

3. Нарисуйте структурную схему регулирующего прибора и поясните назначение основных узлов. Каковы методы регистрации измеряемой величины? Как работают регистрирующие устройства.

Решите задачи

1. Определить сопротивление шунта к миллиамперметру, рассчитанному на 0,5А, со шкалой 100 делений, если требуется измерить ток 25А. Каков ток в цепи, если стрелка амперметра с этим шунтом отклонилась на 30 делений? Сопротивление миллиамперметра R_A= 0,2 Ом.

2. Измерить переменный ток I=90 А пятиамперным амперметром типа Э-30. Шкала амперметра 100 делений.

3.

3.В цепи с конденсатором без потерь при напряжении 240 В устанавливается ток 20 А. Определить ёмкость конденсатора, если частота сети 50 Гц.

4. Определить ёмкость конденсатора, если при измерении методом баллистического гальванометра получены следующие результаты: при включении на известную емкость С₀=2500пФ, заряженную до напряжения U₁=200В, q₁=25 делений: при включении на измеряемую емкость, заряженную до напряжения U2 =160 В, α = 40 делений.

Вариант №11

Дать ответы на вопросы.

1. Каково значение электрических измерений в эксплуатации электрооборудования?

2. Каким образом работает схема электрического одинарного моста постоянного тока?

3. Как устроен двухэлементный и трехэлементный ваттметр? Приведите схемы включения в трехфазную цепь.