Меню

Вольтметр класс точности 1 с пределом измерения 300



Электроизмерительные приборы

Задача. Для измерения напряжения в электрической цепи используется вольтметр класса точности 1,0 с пределом измерения Uном = 300 В. Показание вольтметра Uu = 100 В.

Определить абсолютную ΔUабс и относительную yотн погрешности измерения и действительную величину измеренного напряжения.

Решение. Так как истинное (действительное) значение измеряемой величины неизвестно, для определения абсолютной погрешности измерения используем класс точности прибора:

(приведенная погрешность прибора равна его классу точности, т.е. yпр = 1%).

Относительная погрешность δотн = γпрUном / Uu = 3%. Следовательно, измерение значения напряжения Uu = 100 В может отличаться от его действительного значения не более чем на 3%.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Обработка результатов измерений (стр. 4 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1. Погрешность результата измерения указывается двумя значащими цифрами, если первая из них равна 1 или 2, и одной, — если первая есть 3 и более.

2. Результат измерения округляется до того же десятичного разряда, которым оканчивается округленное значение абсолютной погрешности.

3. Округление производится лишь в окончательном ответе, а все предварительные вычисления проводят с одним — двумя лишними знаками.

1.4. Примеры обработки результатов однократных прямых измере­ний с приближенным оцениванием погрешностей

На вольтметре класса точности 2,5 с пределом измерений 300В был получен отсчет измеряемого напряжения Х = 267,5В.

Расчет погрешности удобнее вести в следующем порядке: сначала необходимо найти абсолютную погрешность, а затем — относительную. Абсолютная погрешность ; при 2,5% и 300B даёт 7,5В

7,5 x 100 / 267,5 = 2,81%

Так как первая значащая цифра значения абсолютной погрешности (7,5В) больше трех, то это значение должно быть округлено по обычным правилам округления до 8В, но в значении относительной погрешности (2,81%) первая значащая цифра меньше 3, поэтому здесь должны быть сохранены в ответе два десятичных разряда и указано dX=2,8%. Полученное значение Х=267,5В должно быть округлено до того же десятичного разряда, которым оканчивается округленное значение абсолютной погрешности, т. е. до целых единиц вольт.

Таким образом, в окончательном ответе должно быть сообщено: «Измерение произведено с относительной погрешностью =2,8% . Измеренное напряжение Х = (268 + 8)В или Х = 268В + 8В.»

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Вольтметр — класс — точность

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. [1]

Вольтметр класса точности 1 0 с пределом измерения 300 В имеет наибольшую абсолютную погрешность 3 В. [2]

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. [3]

Вольтметр класса точности 2 5 с пределом измерения 300 В и внутренним сопротивлением 20 кОм снабжен добавочным сопротивлением, расширяющим предел измерения в десять раз. [4]

Вольтметр класса точности 1 0 с пределом измерения 300 В имеет наибольшую абсолютную погрешность 3 В. [5]

Вольтметр класса точности 1 5 с внутренним сопротивлением 5 кОм и пределом измерения 30 В предполагается использовать для измерений в цепи, где напряжение не превышает 300 В. [6]

Вольтметр класса точности 2 5 с пределом измерения 300 В и внутренним сопротивлением 20 кОм снабжен добавочным сопротивлением, расширяющим предел измерения в десять раз. [7]

Вольтметр класса точности 1 5 с внутренним сопротивлением 5 кОм и пределом измерения 30 В предполагается использовать для измерений в цепи, где напряжение не превышает 300 В. [8]

Аналоговым вольтметром класса точности 0 5 с диапазоном измерения от 0 до 3 В и шкалой, содержащей 150 делений, в нормальных условиях измерено напряжение постоянного тока. С округлением до десятых долей деления сделан отсчет: 51 3 дел. Выходное сопротивление источника сигнала пренебрежимо мало. Требуется записать результат измерения. [9]

Например, вольтметр класса точности 1 5 с пределами измерения 0 — 150 в может иметь основную погрешность не более 0 015 — 150 2 25 в независимо от значения измеряемого напряжения, а вольтметр с пределами измерения 150 — 0 — 150 в того же класса точности: может иметь основную погрешность не более 0 015 ( 150 150) 4 5 в. Поэтому относительная погрешность измерения возрастает при использовании начальной части шкалы прибора. [10]

Выпрямленное напряжение измеряют магнитно-электрическим вольтметром класса точности 0 5; ег-о контроль желательно осуществлять электронным осциллографом. [11]

Состояние аккумуляторной батареи проверяется вольтметром класса точности не менее 0 5 со шкалой на 3 В с ценой деления 0 02 В; для батарей со скрытыми МЭС — вольтметром со шкалой на 30 В с ценой деления 0 2 В. ЭДС аккумуляторной батареи должна быть не менее 12 В. [12]

Например, результаты контроля напряжения двумя вольтметрами класса точности 1 5 будут иметь неодинаковые значения абсолютной погрешности, если один вольтметр имеет шкалу 0 — 150, 8, а другой 150 — 0 — — 150 В. XNI QQ и составляют для одного вольтметра Д 1 5 150 / 100 2 25 2 3 В, а для другого Д 1 5 300 / 100 4 5 В. Поэтому, если в проверяемом документе указан контролируемый параметр ( 127 2 5) В и вольтметр класса точности 1 5, то следует указать дополнительно его тип, диапазон измерений ( для данного примера диапазона измерений 0 — 150 В) и другие метрологические характеристики СИ или документ, содержащий все сведения о данном вольтметре. [13]

Читайте также:  Метод измерения сопротивления цепи фаза нуль

А имеет сопротивление 0 1 Ом, вольтметр класса точности 1 с пределом измерения 50 В имеет сопротивление 4000 Ом. [15]

Источник

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ

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 DImax = 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 КI = I1ном / I2ном = 100 / 2,5 = 40; КU = U1ном / U2ном = 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 Iпр = 250 мА, Uпр = 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 КI = 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 I2ном = 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 .

Читайте также:  Класс точности электросчетчика равен 2 это значит что погрешность измерения равна

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 .

Источник

Электрические измерения и приборы

Cтатистика главы

Количество разделов 5
Количество задач 214

Содержание главы

Примеры решений задач

Данные примеры задач, относятся к предмету «Электротехника».

Задача #4711

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.

Вольтметр класса точности 1,0 с пределом 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.

β 1 = 1,8 30 × 2 × 100 = 3 %

β 2 = 0,7 60 × 2 × 100 ≈ 0,6 %

β 3 = 2,5 100 × 2 × 100 = 1,25 %

β 4 = 1,2 120 × 2 × 100 = 0,5 %

β 5 = 0,85 150 × 2 × 100 = 0,28 ≈ 0,3 %

Ответ: не указан.

Задача #4712

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.

Определяем номинальную и действительную постоянные счетчика:

C н о м = W н о м N н о м = 1000 × 3600 640 = 5625 В т × с о б

C = U I t N 1 = 220 × 10 × 600 236 = 5600 В т × с о б

Поправочный коэффициент счетчика

K = C C н о м = 5600 5625 = 0,995

Относительная погрешность счетчика

β = C н о м — C C н о м 100 % = 5625 — 5600 5625 × 100 = 0,444 %

Ответ: K = 0,995; β = 0,444 %.

Задача #4713

Ток, измеренный амперметром класса точности 2 и диапазоном измерения 15 А, составлял 11,5 А. Определить диапазон возможного действительного значения измеряемого тока.

Наибольшая возможная относительная погрешность связана с приведенной погрешностью следующим соотношением:

Вместе с тем относительная погрешность определяется по выражению

γ = A и — A д A д 100 %

Используя эти выражения для относительной погрешности, можно найти расчетное соотношение для действительного значения тока

A д = A н 1 ± γ п р 100 × A н A и

Подставляя числовые значения параметров, находим

Ответ: Aд = 11,5 ± 0,3 А.

Задача #4714

При изменении измеряемого тока на 0,5 А стрелка амперметра отклонилась на половину линейной шкалы, имеющей 100 делений. Определить верхний и нижний пределы измерения, цену деления и чувствительность амперметра.

Верхний предел измерения амперметра соответствует максимальному отклонению указателя прибора, так как шкала линейна, то

I н = 2 I и з м = 1 А

Цена деления прибора определяется из соотношения изменения измеряемого тока и перемещения указателя

c x = Δ I Δ α = 10 м А д е л

Величина, обратная постоянной шкалы прибора, соответствует его чувствительности, т. е.

s x = Δ α Δ I = 0,1 д е л м А

Нижний предел равен минимальной величине измеряемого тока. В измерительной технике принято считать в качестве минимальной такую измеряемую величину, которая вызывает перемещение указателя на половину деления шкалы. В данном случае

I m i n = c x 2 = 5 м А

Эта же величина соответствует и минимальному определяемому данным прибором изменению измеряемого тока.

Задача #4715

Рассчитать мощность, выделяемую в обмотке измерительного механизма вольтметра электромагнитной системы с пределом измерения 100 В, если активное сопротивление обмотки 1 кОм, ее индуктивность 0,3 Гн. Прибор рассчитан на измерение в цепях постоянного и переменного тока частотой 50 Гц.

Для нахождения мощности определяем измерительный ток обмотки.

В цепи постоянного тока:

I = U R = 100 1000 = 0,1 А

P = U I = 100 × 0,1 = 10 В т

В цепи переменного тока:

I ’ = U R 2 + 2 π f L 2 = 92 м А

P ’ = U I cos ⁡ φ = U I R R 2 + 2 π f L 2 = 8,5 В т

Как следует из решения, мощность, выделяемая в обмотке измерительного механизма электромагнитной системы, достаточно велика, что является недостатком этой системы.

Ответ: I = 0,1 А; P = 10 Вт; I’ = 92 мА; P’ = 8,5 Вт.

Задача #4721

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 относительную погрешность измерения на отметке 85 делений, если класс точности прибора 1,0.

Необходимо вначале определить коэффициент шунтирования:

n = I I А = 30 200 × 10 — 6 = 15 × 10 4

r ш = r А n — 1 = 300 15 × 10 4 — 1 = 2 × 10 — 3 О м

Читайте также:  Современные методы измерения сопротивления

Определяем показание амперметра, соответствующее 85 делениям, для чего цену деления 0,3 А/дел умножим на число делений 85, тогда прибор покажет

Относительная погрешность в этой точке

β = Δ I m a x I 100 % = 0,3 × 100 25,5 = 1,18 % ≈ 1,2 %

Задача #47210

При измерении сопротивления якоря двигателя переменного тока методом амперметра и вольтметра (см. рисунок) показания приборов были равны 10 А и 30 В. Амперметр имеет внутреннее сопротивление RA = 0,1 Ом, внутреннее сопротивление вольтметра RV = 5 кОм. Чему равна дополнительная относительная погрешность, вносимая внутренними сопротивлениями приборов в обоих случаях, т. е. при положениях 1 и 2 ключа?

Если пренебречь сопротивлениями измерительных приборов, то сопротивление цепи якоря равно

R x = U I = 30 10 = 3 О м

При положении 1 ключа необходимо учитывать внутреннее сопротивление амперметра, т. е.

R x ’ = U I — R A = 30 10 — 0,1 = 2,9 О м

Следовательно, дополнительная относительная погрешность в данном случае

γ = Δ R R x 100 % = R x — R x ’ R x 100 % = 3 — 2,9 3 × 100 = 3,33 %

При положении 2 ключа необходимо учитывать внутреннее сопротивление вольтметра, т. е.

R A = U V R x + R V R x R V

R x ’ ’ = U V 1 — U V R V = 30 1 — 30 5000 = 3,0018 О м

Дополнительная относительная погрешность в данном случае

γ ’ = Δ R R x 100 % = R x ’ ’ — R x R x ’ ’ 100 % = 3,0018 — 3 3,0018 × 100 = 0,06 %

Как следует из решения, во втором случае погрешность значительно ниже.

Ответ: не указан.

Задача #4722

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 — 2,5 А по току, 150 В по напряжению. 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 погрешности измерения полного сопротивления, учитывая класс точности приборов.

Определяем цену деления каждого прибора как отношение 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 = 2 А

U = 1 × 120 = 120 В

P = 2,5 × 88 = 220 В т

K I = I 1 н о м I 2 н о м = 100 2,5 = 40

K U = U 1 н о м U 2 н о м = 600 150 = 4

Ток, напряжение и активная мощность сети

I с = K I I = 40 × 2 = 80 А

U с = K U I = 4 × 120 = 480 В

P с = K I K U P = 40 × 4 × 220 = 35,2 к В т

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

S с = U с I с = 480 × 80 = 38,4 к В × А

cos ⁡ φ = P с S с = 35,2 38,4 = 0,92

Полное сопротивление сети

Z с = U с I с = 480 80 = 6 О м

Наибольшее значение полного сопротивления

Z с m a x = U с m a x I с m a x = 120,75 × 4 1,85 × 40 = 6,53 О м

откуда абсолютная погрешность

Δ Z с = Z с m a x — Z с = 6,53 — 6 = 0,53 О м

Относительная погрешность измерения

β = Δ Z с Z с 100 % = 0,53 6 × 100 = 8,85 %

Ответ: Sс = 38,4 кВ × А; cos φ = 0,92; Zс = 6 Ом; ΔZс = 0,53 Ом; β = 8,85 %.

Задача #4723

Методом амперметра и вольтметра измеряется сопротивление по схеме рисунка. Показания амперметра и вольтметра, следующие: U = 4,8 В, I = 0,15 А. Приборы имеют класс точности 1,0 и пределы измерения Iпр = 250 мА, Uпр = 7,5 В. Определить измеряемое сопротивление, наибольшую абсолютную и относительную погрешности измерения.

R х = U I = 4,8 0,15 = 32 О м

Наибольшая абсолютная погрешность вольтметра и амперметра соответственно с указанными пределами и классом точности 1,0

Δ U m a x = 1 % U п р = 0,01 × 7,5 = 0,075 В

Δ I m a x = 1 % I п р = 0,01 × 0,15 = 0,0025 А

Наибольшее значение измеряемого сопротивления с учетом класса точности применяемых приборов

R х m a x = U + Δ U m a x I — Δ I m a x = 4,8 + 0,075 0,15 — 0,0025 = 33,05 О м

Тогда относительная погрешность измерения

β = R х m a x — R х R х 100 % = 33,05 — 32 32 × 100 = 3,28 %

Ответ: Rх = 32 Ом; Rх max = 33,05 Ом; β = 3,28 %.

Задача #4724

Амперметр включен в неразветвленную часть электрической цепи (см. рисунок), причем сопротивления резисторов R1 = 2 Ом; R2 = R3 = 4 Ом, полное сопротивление переменного резистора R4 = 10 Ом. ЭДС источника питания цепи 15 В, его внутреннее сопротивление Rв = 0,5 Ом. Найти показания амперметра в двух крайних положениях резистора и выбрать сопротивление RA, чтобы вносимая им погрешность измерения не превышала 1 %.

Эквивалентное сопротивление цепи относительно выводов, источника определяется из выражения

R э к в = R 1 + R 4 + R A + R 2 R 3 R 2 + R 3

Чтобы выбрать внутреннее сопротивление амперметра, необходимо воспользоваться формулой

δ I = — 1 1 + R в х R A 1

Входное сопротивление цепи относительно выводов амперметра

R в х = R 1 + R 4 + R в + R 2 R 3 R 2 + R 3

Очевидно, что наименьшее сопротивление цепи будет при выведенном резисторе R4, т. е. для расчета необходимо выбрать

R в х = R 1 + R в + R 2 R 3 R 2 + R 3 = 4,5 О м

Воспользовавшись формулой (1), получаем

R A ≪ R в х 100 = 0,045 О м

Эквивалентное сопротивление цепи в двух крайних положениях резистора R4 равно Rэ min = 4,5 Ом и Rэ max = 14,5 Ом. Показания амперметра соответствуют токам цепи I1 = 3,3 А и I2 = 1,03 А. Следовательно, верхний предел измерения амперметра должен быть не менее 5 А.

Источник