Файл: Практикум по измерению электрических и неэлектрических величин.pdf
Добавлен: 28.11.2018
Просмотров: 4758
Скачиваний: 68
6
1. ЗАДАЧИ ПО ИЗМЕРЕНИЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1.1. Выведите формулы для расчёта сопротивлений резисторов R
1
, R
2
и R
3
многопредельного шунта для расширения пределов измерения магнито-
электрического микроамперметра (см. схему на рис. 1.1) с током полного от-
клонения I
А
и внутренним сопротивлением R
А
. Новые пределы измерения
токов: I
1
, I
2
и I
3
(I
1
< I
2
< I
3
). Рассчитайте значения сопротивлений шунти-
рующих резисторов R
1
, R
2
и R
3
. Исходные данные для расчёта приведены в
табл. 1.1. Сопротивление R
А
примите равным 200N Ом. Определите цену де-
ления C и чувствительность S прибора на каждом пределе измерения.
Рис. 1.1. Схема многопредельного амперметра
Таблица 1.1
П а р а м е т р
Н о м е р в а р и а н т а
1–5 6–10 11–15 16–20
I
А,
мкА 1
10
25
50
I
1,
мкА 10
50
100
200
I
2
, мА 1
5
10
20
I
3
, А 0,5
1
2,5
5
Число делений шкалы 10 50 100 200
Формулы для расчёта имеют вид:
R
1
=R
А
(k
2
–k
1
)/k
2
(k
1
–1);
7
R
2
=R
А
k
1
(k
3
–k
2
)/k
2
k
3
(k
1
–1);
R
3
=R
A
k
1
/k
3
(k
1
–1),
где k
1
, k
2
и k
3
– коэффициенты шунтирования, соответственно равные I
1
/I
A
,
I
2
/I
A
и I
3
/I
A
. Ответы для 20 вариантов задачи приведены в табл. 1.2 и 1.3.
Таблица 1.2
N R
1
, Ом
R
2
, Ом R
3
, мОм
N R
1
, Ом
R
2
, Ом
R
3
, мОм
1 22 0,22 0,4 11 726 7,30 29,3
2 44 0,44 0,9 12 792 7,97 32,0
3 66 0,67 1,3 13 858 8,63 34,7
4 88 0,89 1,8 14 924 9,30 37,3
5 110 1,11 2,2 15 990 9,96 40,0
6 297 2,99 15,0 16 1056 10,6 42,7
7 347 3,48 17,5 17 1122 11,3 45,3
8 396 3,98 20,0 18 1188 12,0 48,0
9 446 4,48 22,5 19 1254 12,6 50,7
10 495 4,98 25,0 20 1320 13,3 53,3
Таблица 1.3
N S
1
,
дел/мкА
S
2
,
дел/мА
S
3
,
дел/А
C
1
,
мкА/дел
C
2
,
мА/дел
C
3
,
А/дел
1–5 1 10 20 1 0,1 0,05
6–10 1 10 50 1 0,1
0,02
11–15
1 10 40 1 0,1
0,025
16–20
1 10 40 1 0,1
0,025
1.2. Определите сопротивления шунтирующего и добавочного рези-
сторов, которые необходимо подключить к магнитоэлектрическому милли-
амперметру с током полного отклонения I
0
, внутренним сопротивлением R
0
и
числом делений шкалы
α, чтобы измерять ток I и напряжение U. Вычислите
8
постоянные амперметра и вольтметра, а также их чувствительности. Данные
для расчётов сведены в табл. 1.4.
Чтобы расширить предел измерения миллиамперметра, необходимо к
его рамке подключить шунтирующий резистор, сопротивление которого
рассчитывается по формуле R
Ш
=R
0
(k–1)
-1
, где k – коэффициент шунтирова-
ния, показывающий во сколько раз расширяется предел измерения прибора
(k=I/I
0
). Для создания на базе миллиамперметра вольтметра необходимо
включить последовательно с рамкой прибора добавочный резистор с сопро-
тивлением R
Д
=R
0
(m–1), где m=U/(I
0
R
0
). Ответы даны в табл. 1.5.
Таблица 1.4
N I
0
, мА R
0
, кОм
I, А U,
В
α, дел
1
50
3 2 600 200
2 2,8
2
600
200
3 2,6
1
400
100
4 2,4
1
400
100
5 2,2
0,5
200
50
6
100
2,1 5 500 50
7 2,0
4
500
50
8 1,9
2
400
100
9 1,8
2
400
100
10 1,7
1
400
100
11
150
1,6 6 600 150
12 1,4
6
600
150
13 1,2
3
600
150
14 1,0
3
400
100
15 0,8
1,5
400
100
16
200
0,7 5 500 100
17 0,6
4
500
100
18 0,5
2
500
100
19 0,4
1
200
50
20 0,3
0,5
200
50
9
Таблица 1.5
N R
Ш
, Ом
R
Д
, кОм C
А
, А/дел C
В
, В/дел S
А
, дел/А
S
В
, дел/В
1
76,9 9,0 0,01 3 100 1/3
2
71,8 9,2 0,01 3 100 1/3
3 137 5,4 0,01
4
100 0,25
4 126 5,6 0,01
4
100 0,25
5 244 1,8 0,01
4
100 0,25
6
42,9 2,9 0,10 10 10 0,10
7
51,3 3,0 0,08 10 12,5 0,10
8 100 2,1 0,02
4
50
0,25
9
94,7 2,2 0,02 4 50 0,25
10 189 2,3 0.01
4
100
0,25
11
41,0 2,4 0,04 4 25 0,25
12
35,9 2,6 0,04 4 25 0,25
13
63,2 2,8 0,02 4 50 0,25
14
52,6 1,7 0,03 4 33,3 0,25
15 88,9 1,9 0,015
4
66,7
0,25
16
29,2 1,8 0.05 5 20 0,20
17
31,6 1,9 0.04 5 25 0,20
18
55,6 2,0 0,02 5 50 0,20
19 100 0,6 0,02
4
50
0,25
20 200 0,7 0,01
4
100
0,25
1.3. Определите значения сопротивлений добавочных резисторов
R
1
,…,R
4
в цепи многопредельного магнитоэлектрического вольтметра (см.
рис. 1.2), который предназначен для измерения напряжения в четырех диапа-
зонах с верхними пределами U
1
=30 В, U
2
=50 В, U
3
=100 В и U
4
=200 В, если
ток полного отклонения рамки измерительного механизма вольтметра равен
(10+N) мА., а сопротивление рамки (400+10N) Ом. Чему равна мощность P
i
,
10
потребляемая вольтметром на указанных пределах? Ответы приведены в
табл. 1.6 и 1.7, где принято обозначение: U
В
– падение напряжения на рамке
вольтметра.
Рис. 1.2. Схема многопредельного вольтметра
Таблица 1.6
N
U
В
, В
R
1
R
2
= R
1
+ R
2
*
R
3
= R
2
+ R
3
*
R
4
= R
3
+ R
4
*
Ом
1 2
3
4
5
6
1 4,51 2317
4135
8681
17772
2 5,04 2080
3747
7913
16247
3 5,59 1878
3416
7262
14955
4 6,16 1703
3131
6703
13846
5 6,75 1550
2883
6217
12883
6 7,36 1415
2665
5790
12040
7 7,99 1295
2471
5412
11295
8 8,64 1187
2298
5076
10631
9 9,31 1089
2142
4773
10036
10 10,00 1000
2000
4500
9500
11 10,71 919
1871
4252
9014
12 11,44 844
1753
4025
8571
13 12,19 774
1644
3818
8166
14 12,96 710
1543
3627
7793
15 13,75 650
1450
3450
7450