3.3.2. Электрические средства измерений

3.3.2.1. Прибор магнитоэлектрической системы на номинальный ток имеет сопротивление . Определить сопротивление шунта для измерения токов до (см. рисунок 2.4).

РЕШЕНИЕ

Рисунок 2.4 – Прибор с шунтом

3.3.2.2. Определить добавочное сопротивление к прибору магнитоэлек­трической системы, если номинальное напряжение прибора , его внутреннее сопротивление , а верхний предел измеряемого на­пряжения (рисунок 2.5).

РЕШЕНИЕ

откуда

Рисунок 2.5 – Прибор с добавочным сопротивлением

3.3.2.3. Предел измерений электростатического вольтметра 3 кВ. Его необходимо расширить до 12 кВ. Выбрать схему для расширения предела измерений вольтметра и определить ее параметры, если емкость вольтметра при номинальном напряжении равна

РЕШЕНИЕ

Расширение пределов измерений электростатических вольтметров при измерениях переменного напряжения U осуществляется: а) включением по­следовательно с вольтметром добавочного конденсатора б) использовани­ем емкостного делителя, состоящего из двух конденсаторов известной емкости (рисунок 2.6 а и б).

а б

Рисунок 2.6 - Включение электростатических вольтметров

а) Схема с добавочным конденсатором:

откуда

б) Схема с делителем напряжения. Выберем , например, , тогда подключение вольтметра почти не изменит общую ем­кость, то есть не изменит коэффициента деления. Поэтому можно выбирать без учета :

3.3.2.4. Для измерения напряжения в сети переменного тока порядка применен вольтметр с номинальным напряжением и трансформатор напряжения типа И510 с коэффициентом трансформации . Шкала вольтметра разбита на делений. Определить цену деления вольтметра и его показания в делениях .

РЕШЕНИЕ

Цена деления вольтметра

Показание вольтметра (число делений)

3.3.2.5. Расчетный ток нагрузки ЛЭП равен 80 А. Для контроля нагрузки имеется амперметр и ваттметр, . Выбрать коэффициент трансформа­ции трансформатора тока, схему подключения амперметра и токовой обмотки ваттметра.

РЕШЕНИЕ

Для подключения приборов выбираем трансформатор тока с коэффици­ентом трансформации . Токовые обмотки приборов подключаем по­следовательно к измерительным зажимам трансформатора тока, причем для ваттметра с учетом начала обмотки. Схема измерений приведена на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Включение трансформатора тока

3.3.2.6. Сопротивление Rx , измеренное одинарным мостом, равно 225 Ом. При изменении Rx на один Ом стрелка указателя равновесия отклонилась на 5 делений. Определить чувствительность моста.

РЕШЕНИЕ

Сравним чувствительность моста.

Если известна цена деления, то определяется чувствительность по току или по напряжению . Например, если , то

3.3.2.7. Определить чувствительность по напряжению магнитоэлектриче­ского прибора, рассчитанного на ток 5 мА с внутренним сопротивлением 20 Ом и шкалой на N = 150 делений.

РЕШЕНИЕ

При токе 5 мА падение напряжения на приборе составит т. е. такой прибор можно использовать как милливольтметр. Чувствительность прибора S - это величина, обратная цене деления С.

Так как

то

3.3.2.8. При поверке счетчика поддерживались неизменными напряжение и ток . Сделано 3 измерения, каждое в течение t = 5 минут. Число оборотов диска счетчика в каждом измеренном случае составило: . Ток и напряжение совпадают по фазе. Чему равна дей­ствительная постоянная счетчика ?

РЕШЕНИЕ

Действительная постоянная счетчика определяется из выражения

Среднее число оборотов

Действительная постоянная счетчика

3.3.2.9. Верхний предел измерений амперметра , число делений шка­лы , . Определить цену деления амперметра, если он включен с шунтом, сопротивление которого

РЕШЕНИЕ

Так как , то

Цена деления амперметра с учетом шунта