Измерение мощности постоянного электрического тока
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Ознакомление со способом измерения мощности постоянного тока при помощи амперметра и вольтметра. Получение сведений о способах учета погрешностей измерений в этом случае.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ ДОМАШНЕЙ ПОДГОТОВКИ
Повторите вопросы обработки и представления результатов прямых и косвенных измерений и, используя рекомендованную литературу, настоящее описание и Приложение 1 к Практикуму, ознакомьтесь со следующими вопросами:
− Методы измерения мощности электрического тока.
− Причины возникновения и способы учета погрешностей при измерении мощности электрического тока.
− Устройство, принцип действия и основные характеристики электродинамических и ферродинамических ваттметров.
− Устройство, принцип действия и основные характеристики цифровых ваттметров.
− Метод косвенных измерений мощности при помощи амперметра и вольтметра, включая схемы подключения приборов, расчетные формулы для определения мощности и способы расчета погрешности.
− Содержание и способы реализации методов измерения, используемых при выполнении работы.
− Устройство и характеристики средств измерений, используемых при выполнении работы.
СВЕДЕНИЯ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Измерение мощности в цепях постоянного и переменного тока производится электродинамическими и ферродинамическими ваттметрами, кроме того, используются цифровые ваттметры, в которых для нахождения мощности реализована функция перемножения векторов тока и напряжения. В лабораторных условиях электродинамические ваттметры до сих пор используются чаще других, они выпускаются в виде переносных многопредельных приборов с классом точности 0,1–0,5.
|
|
|
В отсутствии дорогих электродинамических и сложных цифровых ваттметров удобно измерять мощность постоянного тока косвенно – при помощи амперметра и вольтметра. В этом случае для определения искомого значения мощности P сначала находят значение силы постоянного тока I и напряжения U, после чего значение мощности вычисляют по формуле P=IU.
При косвенных измерениях электрической мощности возможны две схемы включения приборов (рис. 3.2.1.а и 3.2.1.б). В обоих случаях на результатах измерений сказывается методическая погрешность, обусловленная слиянием внутреннего сопротивления вольтметра и/или амперметра. В схеме, представленной на рис.3.2.1.а, амперметр измеряет не ток нагрузки, а сумму токов нагрузки и вольтметра, в схеме, представленной на рис.3.2.1.б – показания вольтметра определяются не падением напряжения на нагрузке, а суммой падений напряжения на нагрузке и амперметре. Следовательно, в обоих случаях мощность, вычисленная на основании показаний амперметра и вольтметра, будет отличаться от действительного значения Рд.
|
|
|
Первую схему лучше использовать, если Rн<<Rв, вторую – если Rн >> Rа,
где - Rн сопротивление нагрузки,
- Rв, Rа – внутреннее сопротивление вольтметра и амперметра соответственно.
Рис. 3.2.1. Различные схемы включения амперметра и вольтметра при измерении мощности постоянного тока
При выполнении косвенных измерений мощности в соответствии с описанной выше процедурой абсолютная методическая погрешность измерений в случае, изображенном на рис.3.2.1.а, вычисляется по формуле:
, (3.2.1)
а во втором случае по формуле:
. (3.2.2)
Косвенные измерения мощности постоянного тока методом амперметра и вольтметра проводят, используя магнитоэлектрические приборы. Инструментальная погрешность этих приборов определяется классом точности, который обычно находится в пределах от 0,5 до 2,5.
Оценка результирующей относительной инструментальной погрешности косвенных измерений мощности электрического тока проводится по формуле:
, (3.2.3)
где ∆I и ∆U - абсолютные погрешности измерений силы тока и напряжения, соответственно.
Напомним, что при наличии двух независимых источников погрешности, а именно: методической Δмет и инструментальной Δинст, оценка результирующей погрешности вычисляется по формуле:
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 304; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!