Файл: Практикум по измерению электрических и неэлектрических величин.pdf

Министерство образования Российской Федерации 

Ухтинский государственный технический университет 

___________________________________________________ 

Е.И. ФАНДЕЕВ, Б.А. ИВАНОВ, З.Х. ЯГУБОВ 

ПРАКТИКУМ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ 

ВЕЛИЧИН 

Часть 1 

Учебное пособие 

Допущено учебно

−

методическим объединением 

по образованию в области энергетики и электротехники 

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, 

обучающихся по направлениям 551300, 654500 

−

 «Электромеханика, электро-

техника и электротехнологии» и специальности 180400 

−

 «Электропривод и 

автоматика промышленных установок 

 и технологических комплексов»

Ухта 2002 

УДК 621.317.3 (075) 
ББК 30.10 я7 
 

Ф 21 

Фандеев  Е.И.  и  др.  Практикум  по  измерениям  электрических  и  

неэлектрических  величин.  Ч.1:  Учебное  пособие  для  вузов / Е.И.  Фандеев,  
Б.А. Иванов, З.Х. Ягубов. – Ухта: УГТУ, 2002. – 76 с.: ил. 

ISBN 5-88179-273-4 

Пособие представляет сборник многовариантных задач и расчётных за-

даний по электрическим измерениям электрических и неэлектрических вели-
чин.  Предназначено  для  закрепления  теоретических  знаний  по  соответст-
вующим  разделам  дисциплин  «Метрология,  стандартизация  и  сертифика-
ция», «Элементы систем автоматики», а также по дисциплинам «Электриче-
ские измерения и приборы» и «Технологические измерения и приборы». Да-
ются методические рекомендации по решению задач и выполнению заданий, 
приводятся  теоретические  предпосылки  и  примеры  решений.  Материал  по-
собия ориентирован на студентов всех форм обучения специальности 180400 
«Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических 
комплексов»,  а  также  студентов  других  родственных  специальностей,  в 
учебных  планах  которых  предусмотрены  дисциплины,  связанные  с  измере-
нием физических величин электрическими методами. 
 

Рецензенты: 

Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных 
установок  и  технологических  комплексов»  Южно-
Российского государственного технического университета. 
Доктор  технических  наук,  профессор  кафедры  «Информа-
ционно-измерительная  и  медицинская  техника»  ЮРГТУ 
Никитенко Н.Ф. 
Главный метролог, начальник отдела метрологии и автома-
тизации производства ОАО «Лукойл НК Коми ТЭК» Хра-
мов В.А. 

© Ухтинский государственный технический университет, 2002 
© Фандеев Е.И., Иванов Б.А., Ягубов З.Х., 2002 

 
 
ISBN 5-88179-273-4 

3

ВВЕДЕНИЕ 

Специалистам по направлениям 551300 (бакалавриат и магистратура) 

и 654500 (инженерная  подготовка) «Электротехника,  электромеханика  и 

электротехнология»  необходимы  прочные  знания  основ  метрологии,  элек-

троизмерительной техники и принципов построения средств измерения элек-

трических  и  неэлектрических  величин.  Эти  знания  студенты  приобретают, 

изучая  дисциплины  «Метрология,  стандартизация  и  сертификация», «Эле-

менты систем автоматики», «Электрические измерения и приборы»» и «Тех-

нологические измерения и приборы». В значительной мере это относится и к 

инженерам-электрикам по специальности 180400 «Электропривод и автома-

тика промышленных установок и технологических комплексов». 

Современный  регулируемый  электропривод  обязательно  включает  в 

себя  первичные  измерительные  преобразователи  (датчики)  скоростей,  угло-

вых  и  линейных  перемещений,  токов,  напряжений  и  крутящих  моментов,  а 

также цифровые и аналоговые измерительные приборы (измерительные пре-

образователи  и  устройства  визуализации).  Автоматизацию  промышленных 

установок невозможно осуществить без средств измерения таких параметров, 

как  температуры  рабочих  органов  и  технологических  сред,  давления  в  гид-

равлических  и  пневматических  системах,  расходы  транспортируемых  про-

дуктов, уровни жидкости в резервуарах и других неэлектрических величин. 

Закреплению теоретических положений, получаемых на лекциях, и их 

использованию  в  практической  деятельности  в  значительной  степени  спо-

собствуют  лабораторные  работы  и  практические  занятия,  а  также  выполне-

ние индивидуальных расчетных заданий. 

Настоящее учебное пособие представляет собой сборник задач и зада-

ний, которые предназначены для аудиторных практических занятий, а также 

для самостоятельной работы студентов. Материал сформирован в три разде-

4

ла. В первом приведены задачи по измерению электрических величин, оцен-

ке  погрешностей  средств  и  результатов  измерений,  выбору  электроизмери-

тельных  приборов и определению их нормируемых метрологических харак-

теристик. Во втором разделе даны задачи по измерению неэлектрических ве-

личин,  выбору  первичных  измерительных  преобразователей  и  приборов, 

оценке их метрологических свойств. В третьем разделе сформулировано не-

сколько комплексных заданий по расчету измерительных преобразователей и 

приборов,  определению  нормируемых  метрологических  характеристик 

средств измерения неэлектрических величин. 

В  качестве  методической  помощи  излагаются  теоретические  предпо-

сылки, необходимые для решения задач, даются пояснения и примеры реше-

ния, а для проверки расчётов приводятся ответы. 

Выполненное задание должно завершаться анализом результатов, вы-

водами  и  рекомендациями  по  повышению  точности  измерения  соответст-

вующих физических величин. Каждая задача и задание в пособии имеет ряд 

вариантов  исходных  данных,  что  повышает  уровень  самостоятельности  вы-

полнения студентами необходимых расчетов. Номер варианта и сроки сдачи 

работы  на  проверку  устанавливаются  преподавателем.  Оформление  выпол-

ненного задания должно быть аккуратным и полностью соответствовать тре-

бованиям действующих стандартов. 

Пособие  рассчитано  на  студентов  очной  и  заочной  форм  обучения 

специальности 180400 «Электропривод  и  автоматика  промышленных  уста-

новок и технологических комплексов», но им могут пользоваться студенты и 

других электротехнических специальностей, в учебных планах которых пре-

дусмотрены курсы, связанные с измерением физических величин электриче-

скими методами. При составлении сборника авторы использовали и перера-

ботали некоторые из задач, приведённых в [1–13]. Для выполнения заданий, 

кроме лекций, рекомендуется использовать дополнительную литературу, ко-

торая указана в библиографическом списке в конце пособия. 

5

Авторы выражают благодарность студентам кафедр «Электрификация 

и  автоматизация  технологических  процессов»  и  «Автоматизация  и  управле-

ние  технологическими  процессами  и  производствами»  соответственно  Ух-

тинского и Южно-Российского государственных технических университетов, 

которые принимали участие в разработке отдельных вопросов и подготовке 

рукописи к изданию, а также уважаемым рецензентам, сделавшим полезные 

замечания по содержанию и оформлению материала. 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 

N 

−  номер варианта 

НСХ 

−  номинальная статическая характеристика 

ОК 

−  объект контроля 

ПТР 

−  полупроводниковый поликристаллический терморезистор 

СИ 

−  средство измерения 

ТП 

−  термопреобразователь 

ТПС 

−  термопреобразователь сопротивления 

ТЭП 

−  термоэлектрический преобразователь 

ТХК 

−  термопреобразователь хромель−копелевый 

ТХА 

−  термопреобразователь хромель−алюмелевый 

ТПП 

−  термопреобразователь платинородий−платиновый 

ТВР 

−  термопреобразователь вольфрамрений−вольфрамрениевый 

ЧЭ 

−  чувствительный элемент