|
Содержание работы или список заданий
|
Контрольная работа по дисциплине
« Метрология и электрические измерения »
Вариант № 51
ЗАДАНИЕ 1 (0)
Через проводник, обладающий некоторым конечным омическим сопротивлением R, пропускали ток I в течение отрезка времени t. Каждая из указанных величин была измерена с последующим вычислением её абсолютной погрешности (?R, ?I, ?t). Определить значение величины выделившегося на сопротивлении тепла и абсолютной погрешности измерения. Ответ записать в виде Q = (Q±?Q) Дж в соответствии с правилами округления аргумента и погрешности. Данные для расчётов приведены в таблице 1.
Таблица 1
R, Ом ?R, Ом I, А ?I, А t, с ?t, с
180 2 1 0,01 200 0,5
ЗАДАНИЕ 2 (2)
Рассчитать расход теплоносителя (воды), измеренный косвенным способом. Дано: температура t ,0С давление воды P (расчитывается плотность ? среды по табличным данным), скорость потока ? и диаметр трубопровода d, а также относительные и абсолютные погрешности их измерения. Во всех вариантах относительную погрешность измерения плотности воды ?? принять равной 0,1 %.
Найти: а) массовый расход теплоносителя в кг/с, записать его в виде Q=Q±?Q; б) максимальное значение абсолютной погрешности измерения объёмного расхода теплоносителя в м3/ч. Выполните действия с размерностями и округление результата.
Исходные данные к задаче приведены в таблице 2.
Таблица 2
t ,°С P , кгс/см2 ? , м/с ??, % d, мм ?d, мм
30 7 1,2 0,1 180 0,4
ЗАДАНИЕ 3 (4)
Определить величину измеряемого тока магистрали Iм, если амперметр с внутренним сопротивлением R0 имеет шунт с сопротивлением Rш и показывает следующий ток I0 (смотрим таблицу 3). Обозначить на схеме все расчётные напряжения и токи.
Примечание. Уравнение для расчёта Iм выведите самостоятельно, используя законы Ома и Кирхгофа. Проведите проверку размерности.
Таблица 3
R0, Ом Rш, Ом I0, А
0,3 0,006 0,3
ЗАДАНИЕ 4 (2)
Дано: входное напряжение измерительной цепи u; сопротивление нагрузки Zн; номинальное значение тока I2, протекающего через токовую обмотку ваттметра; номинальное падение напряжения U2 на обмотке напряжения ваттметра (таблица 4). Найти коэффициенты трансформации KI и KU работающих с ваттметром трансформаторов тока и напряжения TA и TV соответственно. Рассчитать мощность нагрузки P. Обозначить на схеме все расчётные напряжения и токи.
Таблица 4
u, В Zн, Ом I2, А U2, В
840 30 0,2 5
ЗАДАНИЕ 5 (9)
Рассчитать параметры синусоидального сигнала, приведённого на рис. 3 (амплитуду Ua, действующее значение Uд, период T, частоту f ) по данным, приведённым в условии (таблица 5):
1. положению регулятора чувствительности канала «Y» (делителя/усилителя вертикального отклонения луча),
2. положению регулятора длительности развёртки (частоты генератора развёртывающего пилообразного напряжения).
Иначе говоря, по ценам деления шкалы осциллографа по оси напряжения и по оси времени соответственно. Зарисовать осциллограмму в тетрадь. Привести расчёты. Показать параметры сигнала с помощью выносных линий.
Примечание. Деление шкалы осциллографа – это квадрат, ограниченный сквозными вертикальными и горизонтальными линиями, он обычно разбит рисками на десять частей (по 0,1 деление) или пять частей (по 0,2 деление). Для упрощения на нижепривёденном рисунке риски не показаны.
Рисунок 3. Сигнал синусоидальной формы
Таблица 5
Чувствительность по каналу «Y», V/дел. Длительность
развёртки
5 0,1 s/дел.
ЗАДАНИЕ 6 (7)
Дана осциллограмма прямоугольного импульса, наблюдаемого на экране осциллографа (рисунок 4). Рассчитайте параметры импульса (ha, tи и завал вершины импульса, %) по данным, приведённым в условии. Зарисуйте импульс в тетрадь. Приведите подробный расчёт с обязательным указанием единиц измерений.
Положения регулятора чувствительности канала «Y» и положение регулятора длительности развёртки указаны в таблица 6.
Примечание: относительная погрешность измерения электронно-лучевым осциллографом может достигать 10 %.
Рисунок 4. Прямоугольный импульс
Таблица 6
Чувствительность по каналу «Y», V/дел. Длительность
развёртки
0,1 1 s/дел.
ЗАДАНИЕ 7 (4)
Построить графоаналитическим способом фигуру Лиссажу, которая должна получиться на экране осциллографа при подаче на входы X и Y синусоидальных сигналов, имеющих частоты, указанные в таблице 7. Фазовый сдвиг между сигналами равен ?. Построение выполнить на отдельном листе бумаги в клетку или миллиметровой бумаге и вклеить в работу.
Таблица 7
fx, Гц fy, Гц ??
100 200 0
ЗАДАНИЕ 8 (8)
Определите предел допустимой абсолютной погрешности цифрового вольтметра, имеющего заданный класс точности, на диапазоне (пределе) измерения с максимальным значением U1 при измерении напряжения U2. Данные для расчётов в таблице 8.
Таблица 8
U1, В U2, В Класс точности, %
1,0 0,8 0,05/0,02
ЗАДАНИЕ 9 (4)
Проводится процедура поверки электроизмерительного прибора (амперметра) с пределом измерения XN = 1 А. Последовательно с ним в цепь включен образцовый прибор – цифровой амперметр. Рассчитайте класс точности поверяемого амперметра по табличным результатам поверки (таблица 9). Полученный в результате поверки действительный класс точности приведите к нормированному ряду ГОСТ. Начертите принципиальную схему поверки. На отдельном рисунке изобразите шкалу поверяемого прибора.
Таблица 9
Значения тока, устанавливаемые
по шкале поверяемого прибора, А 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Значения тока, показываемые образцовым прибором, А 0,2038 0,3976 0,6009 0,7733 1,1000
Абсолютная погрешность проверяемого прибора 0,0038 0,0024 0,0009 0,0267 0,1000
ЗАДАНИЕ 10 (9)
При экспериментальном определении величины одного и того же резистора с сопротивлением R = 1,000 Ом студентами учебной группы численностью 30 человек были получены следующие значения (Ом) (таблица 10). Предполагаем, что систематическая погрешность была исключена из результатов введением поправки, и результаты наблюдений распределены по нормальному закону.
Таблица 10
№ студента по списку Результаты измерения R, Ом
01-06 0,975 1,002 1,032 0,989 1,014 1,001
07-12 0,995 0,988 0,993 1,021 0,991 0,999
13-18 0,998 0,987 1,003 1,003 0,981 1,005
19-24 1,001 1,018 0,984 1,007 1,001 1,017
25-30 1,006 0,983 1,004 1,010 0,978 0,999
Считаем, что пять студентов с номерами 19–23 свои результаты не предъявили.
Вычислить: 1) среднее арифметическое результатов наблюдений; 2) стандартное отклонение; 3) стандартную ошибку среднего; 4) доверительные границы (или доверительный интервал) случайной погрешности результата измерения при заданной доверительной вероятности P = 0,95 (для технических измерений.
Ответ внесите в виде R = ( ± ?; P). Ответ записать по правилам округления аргумента величины и её погрешности.
|