Амперметр класс точности 1

Предел измерения амперметра

I = а * С=100*0,5=50 А

Максимальная абсолютная погрешность

Показание прибора в точке, соответствующей 10 делениям:

I₁= 0,5 А/дел ∙ 10 дел =5 А

Относительная погрешность в точке а₁

Показание прибора в точке, соответствующей 30 делениям:

I₂= 0,5 А/дел ∙ 30 дел =15 А

Относительная погрешность в точке а₂

Показание прибора в точке, соответствующей 50 делениям:

I₃= 0,5 А/дел ∙ 50 дел =25 А

Относительная погрешность в точке а₃

Показание прибора в точке, соответствующей 70 делениям:

I₄= 0,5 А/дел ∙ 70 дел =35 А

Относительная погрешность в точке а₄

Показание прибора в точке, соответствующей 90 делениям:

I₅= 0,5 А/дел ∙ 90 дел =45 А

Относительная погрешность в точке а₅

1. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей.- М.: Энергия, 1989.

2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. – М.: Высшая школа, 1984.

3. Нейман Л.Р., Демирчан К.С., Теоретические основы электротехники, Т.1,2.- Л.: Энергоиздат, 1981.

4. Поливанов К.М. Теоретические основы электротехники. Т.1,2. – М.: Энергия, 1972.

5. Усатенко С.Т. и др. Выполнение электрических схем по ЕСКД. 1989.

Дата добавления: 2015-04-16 ; просмотров: 315 ; Нарушение авторских прав

Класс точности измерительного прибора — это обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность, значения которых установлены в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых при помощи этих средств.

Для того чтобы заранее оценить погрешность, которую внесет данное средство измерений в результат, пользуются нормированными значениями погрешности . Под ними понимают предельные для данного типа средства измерений погрешности.

Погрешности отдельных измерительных приборов данного типа могут быть различными, иметь отличающиеся друг от друга систематические и случайные составляющие, но в целом погрешность данного измерительного прибора не должна превосходить нормированного значения. Границы основной погрешности и коэффициентов влияния заносят в паспорт каждого измерительного прибора.

Основные способы нормирования допускаемых погрешностей и обозначения классов точности средств измерений установлены ГОСТ.

На шкале измерительного прибора маркируют значение класса точности измерительного прибора в виде числа, указывающего нормированное значение погрешности. Выраженное в процентах, оно может иметь значения 6; 4; 2,5; 1,5; 1,0; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; 0,01; 0,005; 0,002; 0,001 и т. д.

Если обозначаемое на шкале значение класса точности обведено кружком, например 1,5, это означает, что погрешность чувствительности δ s =1,5%. Так нормируют погрешности масштабных преобразователей (делителей напряжения, измерительных шунтов, измерительных трансформаторов тока и напряжения и т. п.).

Это означает, что для данного измерительного прибора погрешность чувствительности δ s= d x/x — постоянная величина при любом значении х. Граница относительной погрешности δ (х) постоянна и при любом значении х просто равна значению δ s, а абсолютная погрешность результата измерений определяется как d x= δ sx

Для таких измерительных приборов всегда указывают границы рабочего диапазона, в которых такая оценка справедлива.

Если на шкале измерительного прибора цифра класса точности не подчеркнута, например 0,5, это означает, что прибор нормируется приведенной погрешностью нуля δ о=0,5 %. У таких приборов для любых значений х граница абсолютной погрешности нуля d x= d о=const, а δ о= d о/хн.

При равномерной или степенной шкале измерительного прибора и нулевой отметке на краю шкалы или вне ее за хн принимают верхний предел диапазона измерений. Если нулевая отметка находится посредине шкалы, то хн равно протяженности диапазона измерений, например для миллиамперметра со шкалой от -3 до +3 мА, хн= 3 – (-3)=6 А.

Однако будет грубейшей ошибкой полагать, что амперметр класса точности 0,5 обеспечивает во всем диапазоне измерений погрешность результатов измерений ±0,5 %. Значение погрешности δ о увеличивается обратно пропорционально х, то есть относительная погрешность δ (х) равна классу точности измерительного прибора лишь на последней отметке шкалы (при х = хк). При х = 0,1хк она в 10 раз больше класса точности. При приближении х к нулю δ (х) стремится к бесконечности, то есть такими приборами делать измерения в начальной части шкалы недопустимо.

На измерительных приборах с резко неравномерной шкалой (например на омметрах) класс точности указывают в долях от длины шкалы и обозначают как 1,5 с обозначением ниже цифр знака "угол".

Если обозначение класса точности на шкале измерительного прибора дано в виде дроби (например 0,02/0,01), это указывает на то, что приведенная погрешность в конце диапазона измерений δ прк = ±0,02 %, а в нуле диапазона δ прк = -0,01 %. К таким измерительным приборам относятся высокоточные цифровые вольтметры, потенциометры постоянного тока и другие высокоточные приборы. В этом случае

δ (х) = δ к + δ н (хк/х – 1),

где хк – верхний предел измерений (конечное значение шкалы прибора), х — измеряемое значение.

1.1. Вольтметр класса точности 1,0 с пределом измерения 300 В, имеющий максимальное число делений 150, поверен на отметках 30, 60, 100, 120 и 150 делений, при этом абсолютная погрешность в этих точках составила 1,8; 0,7; 2,5; 1,2 и 0,8 В. Определить, соответствует ли прибор указанному классу точности, и относительные погрешности на каждой отметке.

Решение. Вольтметр класса точности 1 ,0 с пределом измерения 300 В имеет наибольшую абсолютную погрешность 3 В. Так как значение абсолютной погрешности на всех поверяемых отметках менее 3 В, то прибор соответствует классу точности 1,0.

Относительные погрешности:

1.2. Необходимо измерить ток потребителя в пределах 20 — 25 А. Имеется микроамперметр с пределом измерения 200 мкА, внутренним сопротивлением 300 Ом и максимальным числом делений 100. Определить сопротивление шунта для расширения предела измерения до 30 А и определить относительную погрешность измерения на отметке 85 делений, если класс точности прибора 1,0.

Решение. Необходимо вначале определить коэффициент шунтирования: . Тогда . Определим показание амперметра, соответствующее 85 делениям, для чего цену деления 0,3 А/дел умножим на число делений 85, тогда прибор покажет I = 25,5 А. Относительная погрешность в этой точке DI_max = 0,3А.

1.3. В сеть переменного тока через трансформатор тока 100 / 2,5 А и трансформатор напряжения 600 / 150 В включены амперметр, вольтметр и ваттметр, которые показали соответственно 100, 120 и 88 делений. Пределы измерения приборов следующие: амперметр – 3 А, вольтметр – 150 В, ваттметр – по току 2,5 А, по напряжению 150 В. Все приборы класса точности 0,5 имеют максимальное число делений 150. Определить полную потребляемую сетью мощность, ее полное сопротивление и коэффициент мощности; наибольшую абсолютную и относительную погрешность измерения полного сопротивления, учитывая класс точности приборов.

Решение. Определяем цену деления каждого прибора как отношение предела измерения к максимальному числу делений. Для амперметра цена деления 0,02 А/дел, для вольтметра – 1 В/дел, для ваттметра – 2,5 Вт/дел.

Тогда показания приборов: I = 0,02 × 100 = 2A; U = 1 × 120 = 120 B; P = 2,5 × 88 = 220 Вт.

Коэффициенты трансформации К_I = I_1ном / I_2ном = 100 / 2,5 = 40; К_U = U_1ном / U_2ном = 600 / 150 = 4.

Тогда ток, напряжение и активная мощность сети:

кВт.

Полную мощность, потребляемую сетью, определяем через ток и напряжение:

кВА.

Полное сопротивление сети

Ом.

Наибольшее значение полного сопротивления

Ом,

откуда абсолютная погрешность

Ом.

Относительная погрешность измерения

1.4. Методом амперметра и вольтметра измеряется сопротивление по схеме рис. 8.2,а. Показания амперметра и вольтметра были следующие: U = 4,8В, I = 0,15А. Приборы имеют класс точности 1,0 и пределы измерения I_пр = 250 мА, U_пр = 7,5 В. Определить измеряемое сопротивление, наибольшую абсолютную и относительную погрешности измерения.

Решение. Измеряемое сопротивление Ом. Наибольшая абсолютная погрешность вольтметра и амперметра соответственно с указанными пределами и классом точности 1,0 В; А. Наибольшее значение измеряемого сопротивления с учетом класса точности применяемых приборов Ом. Тогда относительная погрешность измерения %.

1.5. Паспортные данные счетчика электрической энергии: 220 В, 10 А, 1 кВт×ч – 640 оборотов диска. Определить относительную погрешность счетчика и поправочный коэффициент, если он был проверен при номинальных значениях тока и напряжения и за 10 мин. сделал 236 оборотов.

Решение. Определяем номинальную и действительную постоянные счетчика:

Вт×с/об;

Вт×с/об.

Поправочный коэффициент счетчика .

Относительная погрешность счетчика %.

1.6. Вторичная обмотка трансформатора тока ТКЛ-3 рассчитана на включение амперметра с пределом измерения 5 А. Класс точности приборов 0,5. Определить номинальный ток в первичной цепи и в амперметре, погрешности измерения приборов, если коэффициент трансформации К_I = 60, а ток первичной цепи I₁ = 225 А.

Решение. Используя коэффициент трансформации, определим номинальный ток первичной цепи трансформатора тока. В соответствия с ГОСТ на трансформаторы тока данный трансформатор имеет номинальный ток вторичной обмотки I_2ном = 5 А, тогда . откуда номинальный ток первичной обмотки . При токе 300 А амперметр должен отклониться на всю шкалу, при токе в первичной обмотке I₁ = 225 А, ток амперметра . Относительная погрешность измерения тока амперметром . Абсолютная погрешность измерения тока амперметром . Абсолютная погрешность трансформатора тока . Общая абсолютная погрешность измерения . Относительная погрешность измерения

1.7. Вольтметр на 100 В со шкалой, на 100 делений, подсоединен ко вторичной обмотке трансформатора напряжения НОСК-6-66 (U₁ = 6000 В). Определить напряжение сети, если стрелка вольтметра остановилась на 95-м делении. Определить погрешности при измерении приборами первого класса точности.

Решение. По данным трансформатора напряжения определяем коэффициент трансформации: . Напряжение в первичной цепи при показании прибора . Относительная погрешность измерения напряжения вольтметра . Общая относительная погрешность .

1.8. Амперметр на 5 А, вольтметр на 100 В и ваттметр на 5 А и 100 В (со шкалой на 500 делений) включены через измерительный трансформатор тока ТШЛ-20 10000/5 и трансформатор напряжения НТМИ-10000/100 для измерения тока, напряжения и мощности. Определить ток, напряжение, активную мощность и коэффициент мощности первичной цепи, если во вторичной цепи измерительных трансформаторов тока I₂ = 3 А, напряжение U₂ = 99,7 В, а показания ваттметра — 245 делений.

Решение. Номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока . Номинальный коэффициент трансформации трансформатора напряжения . Ток в первичной обмотке трансформатора . Напряжение цепи . Активная мощность цепи . Коэффициент мощности цепи .