Информационно-измерительная техника в электроэнергетике: Методические указания к лабораторным работам, страница 7

где Iа max, Uв max - верхний предел шкалы амперметра и вольтметра, соответственно;

       Iа, Uв - показания амперметра и вольтметра, соответственно.

Инструментальная погрешность косвенных измерений сопротивлений определяется суммированием случайных погрешностей измерения тока и напряжения в соответствии с (2.6)

                                   .                                 (2.26)

     Для повышения точности измерения целесообразно, чтобы отсчет показаний  по амперметру и вольтметру составляли не менее  одной трети шкалы. Поэтому  для поведения экспериментов необходимо выбрать приборы с соответствующими  пределами  измерений. В целях большей надежности  измерения следует производить при двух различных значениях падения  напряжения  на  измеряемом сопротивлении и, соответственно, двух токах.

2.1.3. Измерение параметров электрических цепей

 методом трех приборов (амперметра, вольтметра и ваттметра)

В ряде случаев возникает необходимость  определения параметров цепей переменного тока в требуемом режиме по току и напряжению. Для этого используют косвенные методы. Наиболее  универсальным является метод трех приборов (рис.2.2). Для уменьшения влияния потребляемой приборами мощности схема  рис.2.2,а используется  для измерения относительно больших Zx, а схема рис.2.2,б - для малых Zx.

Рис. 2.2. Схема подключения приборов по методу трех приборов

С учетом потребления мощности измерительными приборами и сопротивлением Zx активное сопротивление схем R определится:

                                             .                                      (2.27)

Отсюда

,                                        (2.28)

где Pw - показание ваттметра;

               Ia - показание амперметра.

Полное сопротивление, определяемое по показаниям приборов, равно:

                                            Z’x=Uв / Ia ,                                     (2.29)

где Uв - показание вольтметра.

Для индуктивной цепи

                             .                      (2.30)

С учетом выражения (2.28) можно записать искомую индуктивность:

                             ,                         (2.31)

где  - угловая частота при измерении (f = 50 Гц ,  = 314 рад/с).

И значение добротности катушки:

                             .                    (2.32)

Для емкостной цепи

                              .                     (2.33)

Отсюда, с учетом выражения (2.28), искомая емкость определится:

                                   .                          (2.34)

И тангенс угла потерь:

                        .              (2.35)            

Метод трех приборов позволяет определить и коэффициент мощности

                                            .                                  (2.36)

Погрешности при косвенных измерения величин, которые  определяются методом трех приборов, могут быть найдены по методике, изложенной в разделах 2.1.1 и 2.1.2.

2.2. Задание и порядок выполнения работы

1. Измерение сопротивлений методом  амперметра-вольтметра.

     Объекты и средства измерения:

     - резистор сопротивления R_X1 (порядка десятков Ом);

     - резистор сопротивления R_X2 (порядка           Ом);

     - амперметр с внутренним сопротивлением Ra;

     - вольтметр с внутренним сопротивлением Rв.

1). Для определения сопротивления резистора R_X1 произвести прямые измерения напряжения и тока по двум схемам (рис. 2.1, а и б);

2). Аналогично, для определения сопротивления резистора R_X2 также произвести прямые измерения напряжения и тока по двум схемам (рис. 2.1, а и б);

3). Вычислить значения измеряемых сопротивлений по показаниям приборов R’x по выражению (2.13);

4). Вычислить значения измеряемых сопротивлений с учетом методической погрешности по выражениям (2.22) и (2.23);

5). Определить относительные погрешности измерений (методическую и инструментальную);

6). Записать результаты измерений.

Примечания: