Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Анализ схемы и выбор измерительных приборов




 

К экспериментальным исследованиям на лабораторных занятиях допускаются студенты, обладающие теоретическими знаниями, имеющие шаблон протокола проведения работы и ознакомившиеся с порядком ее проведения (это предварительно проверяется преподавателем).

Правильный выбор средств измерений (СИ) обеспечивает получение достоверной информации об объекте с необходимой погрешностью. Для этого необходимо сформулировать в количественном виде требования к измерительной информации:

· наименование измеряемой физической величины (например, действующее значение переменного напряжения, с частотой 400 Гц),

· возможные изменения ее значения (от 180 до 230 В),

· привести допустимую погрешность результата измерения величины du = ±5 %,

· скорость изменения значения величины,

· климатические, механические и химические условия выполнения измерений;

а также требования к средству измерения:

· воздействие прибора после его подключения на значение измеряемой величины,

· защищенность от влияющих величин, (электромагнитного, теплового излучений…) и допустимые условия применения прибора,

· вид отображения и дальнейшей обработки измерительной информации (показания, регистрация, сигнализация, ввод в САУ или в ЭВМ),

· требования к конструктивным особенностям: переносной, щитовой; вид и размеры отображающего устройства и т. д.

Рассмотрим некоторые основные факторы, позволяющие удовлетворять требования к измерительной информации, которые следует учитывать при выборе средств измерений.

1. Выбор СИ начинают с исследования объекта измерения, в процессе которого определяют наименование измеряемой физической величины, по которой выбирают вид прибора. Так, температура изоляции обмоток и проводов, температура в электрической печи, исходя из модели объекта, определяется в том числе действующим значением тока нагревателя. Когда измерение температуры технически недоступно, вместо нее приходится измерять действующее значение переменного тока. Для этого следует выбирать амперметр, угол отклонения которого пропорционален действующему значению тока (электромагнитной или электродинамической системы), а не проградуированный в действующих значениях амперметр выпрямительной системы, угол отклонения которого пропорционален среднему значению тока. Последний при отличии формы кривой тока от синусоидальной (что возникает в цепях тиристорного источника питания) дает неверные показания.

2. Предел измерения прибора. Для большинства электроизмерительных приборов класс точности нормируют по приведенной погрешности. Их относительная погрешность оказывается наименьшей на верхнем пределе измерений и увеличивается с уменьшением показаний. Поэтому предел измерения таких приборов следует выбирать так, чтобы ожидаемые показания находились в последней третьей или второй части шкалы, т. е. ближе к верхнему пределу измерений прибора. Например, измеряя напряжение 10 В двумя вольтметрами, имеющими одинаковые классы точности (1,0), но разные верхние пределы (15 и 150 В), получим относительные погрешности измерения, соответственно, ±1,5 и 15 %. Следовательно, измерять 10 В прибором с пределом измерения 150 В недопустимо. С другой стороны, чтобы не перегреть измерительную цепь прибора и иметь возможность измерить, наибольшее измеряемое значение должно быть меньше верхнего предела измерения прибора.

3. Погрешность прибора. Она является составной частью допустимой погрешности результата измерения. Поэтому погрешность СИ должна быть всегда меньше требуемой погрешности результата измерения. Если класс точности СИ устанавливается (нормируется):

а) по относительной погрешности (на шкале он заключен в окружность), то погрешность выбираемого прибора должна быть равна dСИ £ 0,7dи, где dи – допустимая относительная погрешность результата измерения, dСИ – допустимая относительная погрешность средства измерения,

б) по приведенной погрешности, то погрешность выбираемого прибора должна быть равна

,

где х – измеряемое значение величины,

х н нормирующее значение, равное пределу измерения прибора, если его нулевая отметка расположена с края шкалы.

Учитывая, что рабочим участком шкалы в данном случае является ее вторая половина, следует записать, что x н =2x и тогда gСИ £ 0,5dи, т. е. класс точности прибора должен быть в два и более раз меньше допустимой погрешности результата измерения.

4. Воздействие СИ на объект измерения. Средство измерения, подключенное к объекту, не должно изменить значение измеряемой величины. Любое СИ обладает внутренним сопротивлением и для своей работы либо потребляет энергию из измеряемой цепи, либо отдает свою энергию в измеряемую цепь (омметры, в них встроен источник э. д. с.). Следовательно, подключая прибор для измерения, мы нарушаем энергетический баланс объекта измерения, что вызывает изменение значений его физических величин. Прибор покажет изменённое значение. Это изменение может быть сколь угодно большим. Чтобы это изменение было наименьшим необходимо выбирать вольтметр с внутренним сопротивлением много большим сопротивления, на котором измеряется напряжение, а амперметр с внутренним сопротивлением много меньшим сопротивления цепи, в которой измеряется ток.

5. Помимо рассмотренных требований при выборе СИ следует учитывать условия работы, конструктивные особенности, габариты, частотный диапазон, время установления показаний, наличие сигнального и регулирующего устройства, регистрации показаний, встроенного интерфейса для ввода значений в ЭВМ и т. д.

Реостаты и все необходимое для выполнения работы подбирается студентом самостоятельно, руководствуясь указаниями преподавателя и инструкцией к выполняемой работе.

4.4. Сборка схемы и проверка её преподавателем

Перед сборкой схемы приборы и элементы располагают на рабочем столе так, чтобы было удобно вести эксперимент и наблюдать показания приборов, а провода не должны пересекать циферблаты приборов. Измерительные приборы следует располагать не ближе, чем на полметра от катушки индуктивности и батарей конденсаторов из-за влияния магнитных и электрических полей.

При сборке схемы, в первую очередь, рекомендуется собрать основные токовые цепи (последовательные). Провода от параллельных цепей, ваттметров, фазометров и вольтметров присоединить в последнюю очередь. Целесообразно около каждого прибора разместить информацию об измеряемой величине.

При сборке схемы особое внимание следует обратить на плотность контактов между соединительными проводами и электротехническими устройствами и на целостность изоляции проводов.

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных