Измерения, средства измерений, единство проведения измерений. Погрешности измерений, классы точности ЭИП. Природа погрешностей измеряемых физических величин. Нормальный закон распределения случайной величины X (закон Гаусса)., страница 2

16)Совместное измерение. Ф-ия аппроксимации (линейная, степенная, показательная).

Уравнение совместного измерения: y=f(x). Результат совместного измерения разными приборами величин х и у представляется в виде таблицы. Основной задачей совместного измерения явл-ся подбор такой математической зависимости у(х), чтобы суммарная погрешность значений была минимальной. Подбираемая ф-ия – ф-ия аппроксимации. Виды: линейная (y=kx+b); степенная (y=ax^b); показательная (y=ae^bx).

25) Погрешность, вносимая амперметром в измерение тока.

При протекании тока по нагрузке амперметр даёт показания. ,    Погрешность, вносимая амперметром будет меньше, если меньше внутреннее сопротивление амперметра.

18)Характеристики переменных электрических сигналов.

Под электрическим сигналом понимают временную зависимость U(t) или I(t) нагрузки. Графически переменные электрических сигналов называются осциллограммами. Характеристики: 1)средне за период значение периодического сигнала напряжения  2)среднее выпрямленное значение напряжения  3)действующее значение напряжения - измеряется вольтметром переменного тока.

26) Погрешность, вносимая вольтметром в измерение напряжения.

Истинное значение напряжения найдется в случае, если вольтметр будет выключен: . При подключении вольтметра значение тока амперметра изменится:    ^и  

19) аналоговые измерительные приборы (АЭИП).

АЭИП являются приборами непрерывного действия и содержат неподвижную часть со шкалой и подвижную, связанную со стрелкой. Для поворота подвижной части и соответственно отклонения стрелки под воздействием измеряемой величины Х необходимо приложить вращающий момент. Согласно уравнению Лагранжа, вращающий момент: Вращательный момент магнитоэлектрического АЭИП пропорционален току. Знак вращательного момента изменится при изменении направления тока. Поэтому приборы не могут применяться в цепях переменного тока.

20) Мощность в цепи постоянного и переменного токов.

В цепи постоянного тока мощность, потребляемая нагрузкой определяется формулой: P=UI. В цепи переменного тока мощность, потребляемая нагрузкой, имеет несколько значений: Р_ср=UIcosΔφ – активная мощность, поглощаемая нагрузкой; Q=UIsinΔφ – реактивная мощность, проходящая через нагрузку. N=UI – полная мощность.

28) Измерение активного сопротивления по методу амперметра и вольтметра.

Возьмем для измерений амперметр с достаточно малым внутренним сопротивлением. Тогда вольтметр будет показывать входное напряжение Uv=U. В узле 1 происходит разделение неразделенного тока I, показанного амперметром на ток Iх и ток вольтметра Iv. Вольтметр и неизвестное сопротивление Rx включены параллельно, поэтому их общее сопротивление будет равно  По закону Ома для участка 1-2 можно записать: U=I*R_общ.

21)измерение активной мощности электродинамическим ваттметрам.

Электродинамический АЭИП получили широкое применение, поскольку могут работать как в цепях постоянного и переменного токов. Условное обозначение прибора электродинамической системы:

22) Индукционный счетчик электрической энергии. Принцип действия и устройство.

Предназначен для учета активной энергии потребляемой нагрузки. Основными частями являются катушка тока, катушка напряжения, легкий алюминиевый диск, который может вращаться вокруг вертикальной оси. Катушки намотаны на ферромагнитный сердечники с прорезями для дисков. Работает только в цепи переменного тока. Для нормальной работы счетчика его диск должен вращаться с постоянной угловой скоростью, пропорциональной активной энергии, потребляемой нагрузкой. При этом формула счетчика: W=C₀N, где С₀ – номинальная постоянность счетчика из его паспортных характеристик, N – количество оборотов диска за время t.

29) Измерение активного сопротивления методом вольтметра.

При замыкании ключа в положение 1 вольтметр измерит входное напряжение U (U_v1=U). При замыкании ключа в положение 2 показание вольтметра изменится и станет равным U_v2. При этом через вольтметр и неизвестное сопротивление Rх будет протекать одинаковый ток I. По закону Ома можно записать: U=U_v2+IRx;; Подставив  мы в итоге получим:

23)Вывод формулы счетчика.

Вращающий момент диска: М_вр=KIUcosφ. Противовращающий момент, необходимый для равномерного вращения диска, создается включением постоянного магнита, силовые линии которого пересекают вращающий диск. Благодаря действию силы Ампера возникает магнитное торможение диска и противовращающий момент: М_пр.вр.=K₁w. Приравняем: Kp=K₁w (умножим все на t) → pt=K₂wt → (N=φ/2π) → K₂2π=C_H → W_сч=C_HN.

30) Измерение активного сопротивления методом амперметра и известного активного сопротивления R₀.

При включении ключа в положение 1 амперметр будет показывать некоторый ток I₁, который по закону Ома будет связан с входным напряжением U по формуле: U=I₁r_A+I₁R_0. При включении ключа в положении 2 амперметр покажет значение тока I₂, которое будет связано с входным напряжением по формуле: U=I₂r_A+I₂R_х. Приравняв и выразив Rx, получим:

24) Определение параметров комплексной нагрузки.

В качестве такой нагрузки могут быть использованы: реальный конденсатор или катушка индуктивности. Каждый из этих элементов имеет некоторое активное сопротивление потерь. В качестве Z_H используется катушка индуктивности X_L; если отключить лампу накаливания, то ток через реактивный элемент будет малым по величине, поэтому вначале включается лампа накаливания, измеряется ток через лампу, а затем включается реактивный элемент и измеряется общий ток, тогда разность этих токов даст ток через катушку. Ток и напряжение на реактивном элементе известны. Определим cosφ из треугольника сопротивлений. В итоге придем к выводу, что