Контрольная

СОДЕРЖАНИЕ

Задача 1. Основы метрологии. Поверка технических приборов

Поверяемый амперметр	Ед. измерения.	Значение
Абсолютная погрешность ΔI	А	+0,02 -0,08 +0,07 -0,05 +0,04
Номинальный ток Iн	А	5

Измерительный механизм (ИМ) магнитоэлектрической системы рассчитан на ток и напряжение и имеет шкалу на делений.
Составить схему включения измерительного механизма с шунтом и дать вывод формулы .
Определить постоянную измерительного механизма по току , величину сопротивления шунта и постоянную амперметра , если этим прибором нужно измерять ток .
Определить мощность, потребляемую амперметром при номинальном значении тока .
Составить схему включения измерительного механизма с добавочным сопротивлением и дать вывод формулы .
Определить постоянную измерительного механизма по напряжению , величину добавочного сопротивления и постоянную вольтметра , если этим прибором нужно измерять напряжение .
Определить мощность, потребляемую вольтметром при номинальном значении напряжения .

Таблица 3 – Исходные данные

Наименование величин	Единицы измерения	Данные
Напряжение ИМ Uи	мВ	100
Ток ИМ Iи	мА	10
Число делений αн	дел	50
Напряжение Uн	В	100
Ток Iн	А	5

Для измерения сопротивления косвенным методом использовались два прибора: амперметр и вольтметр магнитоэлектрической системы.
Измерение сопротивления производилось при температуре t приборами группы А, Б или В. Данные приборов, их показания, а также группа приборов и температура окружающего воздуха, при которой производилось измерение сопротивления, приведены в таблице 4.
Определить:
величину сопротивления по показаниям приборов и начертить схему;
величину сопротивления с учетом схемы включения приборов;
наибольшие возможные (относительную и абсолютную ) погрешности результата измерения этого сопротивления;
в каких пределах находятся действительные значения измеряемого сопротивления.

Таблица 4 – Исходные данные

Наименование величин		Ед. измерения
U	Предел измерений Uн	В	75
	Ток полного отклонения стрелки прибора при Iн	мА	1
	Класс точности γд		0,2
	Показание вольтметра U	В	55
I	Предел измерения Iн	А	7,5
	Падение напряжения на зажимах прибора при UИ	мВ	140
	Класс точности γд		0,5
	Показание амперметра I	А	4
Группа приборов			А
Температура t		оС	30

1. В цепь несинусоидального тока включены: амперметр магнитоэлектрической системы и амперметр электродинамической системы. Амперметры имеют одинаковые номинальные токи Iн = 5 А и шкалы с одинаковым номинальным числом делений н = 100 дел.
Начертить схему цепи и определить, на какое число делений шкалы отклонится стрелка:
а) магнитоэлектрического амперметра,
б) электродинамического амперметра, если в сети проходит ток
i = I0 + I1m  sin t + I3m sin (3t ± 3)
Построить в масштабе в одних осях координат графики заданного тока i = f(t) за время одного периода основной гармоники тока.
2. В цепь несинусоидального тока включены: амперметр электродинамической системы и амперметр детекторной (выпрямительной) системы. Амперметры имеют одинаковые номинальные токи Iн = 5 А и шкалы с одинаковым номинальным числом делений н = 100 дел.
На какое число делений шкалы отклонится стрелка:
а) электродинамического амперметра,
б) детекторного амперметра, если в сети проходит ток
i = I1m  sin t + I3m  sin(3t ± 3)

Дано:
ток I0 = 2,0 А;
ток I1m = 3,8 А;
ток I3m = 2,5 А;
угол 3 =  / 3.

Для измерения активной мощности трехпроводной цепи трехфазного тока с симметричной активно-индуктивной нагрузкой, соединенной звездой, необходимо выбрать два одинаковых ваттметра с номинальным током номинальным напряжением и числом делений шкалы .
Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 5.
1. По данным варианта для нормального режима работы цепи:
а) начертить схему включения ваттметров в цепь;
б) доказать, что активную мощность трехпроводной цепи трехфазного тока можно представить в виде суммы двух слагаемых;
в) построить в масштабе векторную диаграмму, выделив на ней векторы напряжений и токов, под действием которых находятся параллельные и последовательные обмотки ваттметров;
г) определить мощности и , измеряемые каждым из ваттметров;
д) определить число делений шкалы и , на которые отклоняются стрелки ваттметров.
2. По данным варианта при обрыве одной фазы приемника энергии:
а) начертить схему включения ваттметров в цепь;
б) построить в масштабе векторную диаграмму, выделив на ней векторы напряжений и токов, под действием которых находятся параллельные и последовательные обмотки ваттметров;
в) определить мощности и , измеряемые каждый из ваттметров;
г) определить число делений шкалы и , на которые отклоняются стрелки ваттметров.
Заданная трехпроводная цепь трехфазного тока представляет собой соединение трех неподвижных магнитно-несвязанных катушек.


Таблица 5 – Исходные данные

Наименование величин	Единицы измерения	Значения
Мощность цепи S	кВ·А	4
Коэффициент мощности cosφ	-	0,78
Фазное напряжение Uф	В	220
Последовательные обмотки ваттметров включены в провода	-	Y А и В
Обрывы фазы	-	С

В высоковольтной трехпроводной цепи трехфазного тока необходимо измерить линейные токи, линейное напряжение, коэффициент мощности цепи и расход активной энергии всей цепи.
Подобрать для этой цели два измерительных трансформатора тока (ИТТ), два измерительных трансформатора напряжения (ИТН) и подключить к ним следующие измерительные приборы: два амперметра электромагнитной системы; два однофазных индукционных счетчика активной энергии; один трехфазный фазометр электромагнитной или электродинамической системы; один вольтметр электромагнитной системы.
Расстояние от трансформатора до измерительных приборов l (провод медный, сечением мм2), номинальное напряжение сети и линейный ток приведены в таблице 7. Начертить схему включения ИТТ и ИТН в цепь, а также показать подключение к ним всех измерительных приборов.
Выполнить разметку зажимов обмоток ИТТ, ИТН, счетчиков и фазометра. Показать заземление вторичных обмоток ИТТ и ИТН.

При подборе измерительных трансформаторов тока необходимо учитывать, что для обеспечения правильности их работы общее сопротивление всех проводов и обмоток приборов во вторичной цепи не должно превышать номинальной нагрузки. Номинальной нагрузкой трансформатора тока называется наибольшее сопротивление, на которое может быть замкнута вторичная обмотка при условии, что погрешности его не превысили допустимых значений.

Таблица 7 – Исходные данные

Наименование величин	Ед.измер.	Данные
Номинальное напряжение сети	В	10000
Линейный ток	А	40
Расстояние измерительных приборов до измерительных трансформаторов	м	20

1. Зайцев, С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в энергетике: учебное пособиее / С.А. Зайцев. - М.: Academia, 2017. - 320 c.
2. Сергеев, А.Г. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник и практикум для академического бакалавриата / А.Г. Сергеев, В.В. Терегеря. - Люберцы: Юрайт, 2015. - 838 c.
3. Шишмарев, В.Ю. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник / В.Ю. Шишмарев. - РнД: Феникс, 2019. - 429 c.