Оформление результатов работы.

По результатам работы составляют краткий отчет, который должен содержать:

1. Цель и теоретические основы работы.

2. Таблицы с результатами экспериментальных данных.

3. Рассчитанные значения метрологических характеристик и оценку погрешностей.

4. Выводы, вытекающие из результатов работы.

4. Контрольные вопросы.

1. Какие факторы влияют на погрешность измерения мостовым методом?

2. Объясните принцип измерения сопротивления мостовым методом?

3. Объясните принцип измерения сопротивления путем преобразования сопротивления в напряжение?

4. Объясните полученные в табл. 1 значения относительной погрешности от величины сопротивления в поверяемой точке?

5. Объясните полученные в табл. 2 значения относительной погрешности от величины сопротивления в поверяемой точке?

Литература

1. Сергеев А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб. пособие / А.Г. Сергеев, М.В. Латышев, В.В. Терегеря. – М.: Логос, 2003 – 536с.

2. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб. для вузов. Изд. Спб.: Питер, 2010 – 464с.

3. Зайцев С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в энергетике: учеб. пособие / С.А. Зайцев, А.Н. Толстов, Д.Д. Грибанов, Р.В. Меркулов. – М.: Академия, 2009 – 224с.

Лабораторная работа №3

Измерение напряжения, тока и мощности на переменном токе

Цель работы: ознакомление с методами измерения, тока и мощности на переменном токе.

Теоретические основы

Переменный ток характеризуется амплитудой, частотой, сдвигом фаз между напряжением и током (см. рис. 1)

Рис. 1 Параметры, характеризующие переменное напряжение и ток

U_m – амплитуда напряжения;

I_m – амплитуда тока;

Т – период;

φ – фазовый угол сдвига между напряжением и током.

Если нагрузка на источник сигнала активная, то напряжение и ток совпадают по фазе. Если нагрузка индуктивная, то ток отстает по фазе от напряжения.

Чисто индуктивная нагрузка увеличивает фазу запаздывания тока от напряжения на 90°. При емкостной нагрузке ток опережает напряжение и при чисто емкостной нагрузке сдвиг по фазе будет равен 90°.

Для переменного напряжения и тока различают амплитудное значение, средне выпрямленное значение и действующие значение.

Под амплитудным значением понимают максимальное отклонение параметра от нуля.

Средневыпрямленное значение параметра является постоянная составляющая, которая определяется по формуле:

Среднеквадратическое значение параметра за период определяется по формуле:

Это напряжение называют действующим значением. Действующее значение равно такому значению постоянного тока, который обеспечивает эквивалент нагрев нагрузки.

Амплитудное значение больше действующего в раз (1,41).

Средневыпрямленное значение больше действующего в 1,11 раза.

Наиболее часто для измерения переменного напряжения и тока используют стрелочные приборы магнито – электрической и электромагнитной систем.

Магнито – электрическая система измеряет только постоянный ток, поэтому при ее использовании необходимо преобразовать переменный ток в постоянный. Это выполняется с помощью полупроводниковых диодов. При этом прибор будет показывать средневыпрямленное значение и для того, чтобы измерить действующее значение, необходимо вводить поправочный коэффициент, или градуировать шкалу в действующих значениях. Электромагнитная система позволяет измерять как постоянный, так и переменный ток. На магнитной системе прибора размещают катушку. На оси стрелки располагается пермаллоевый лепесток, который втягивается магнитным полем, создаваемым протекающим по катушке током.

При измерении мощности переменного тока значение мощности определяется по формуле:

При активной нагрузке .

При полной реактивной нагрузке и мощность равна нулю, однако реактивные токи создают нагрузку на сеть. Для уменьшения реактивных токов используют компенсирующие конденсаторы.