Задание к контрольной работе

1. Классификация видов измерений и средств измерений и их краткая характе­ристика.

2. Опишите погрешность измерений и методы их уменьшения.

3. Опишите погрешность измерительного прибора и способы их выражения.

4. Приведите организационную структуру метрологической службы Республи­ки Беларусь и опишите основные задачи, выполняемые структурными под­разделениями.

5. Эталоны единиц электрических величин. Их классификация, назначение. Порядок хранения и применения эталонов.

6. Классификация видов поверок средств измерений, их краткая характеристи­ка.

7. Поверка средств измерений: представление средств измерений на поверку, взаимодействие сторон, результаты поверки.

8. Начертить схемы прямого измерения мощности ваттметром и косвенного измерения с помощью вольтметра и амперметра.

9. Рассчитать величину измеряемой мощности, наибольшие возможные абсо­лютную и относительную погрешности измерения:

вольтметр: предел шкалы 15В; класс точности 1,0; показание 10В;

амперметр: предел шкалы 0,ЗА; класс точности 0,5; показание 0,15 А.

С какой точностью будет измерена эта же мощность ваттметром на 10 В и 0,2 А класса точности 0,5?

10. Имеется в наличии миллиамперметр на 100 мА, сопротивление рамки при­бора 20 Ом.

Лицевая панель прибора приведена на рис.

 

Опишите прибор (по условным обозначениям на панели). Этот прибор требует­ся использовать для измерения напряжений с пределами, заданными в варианте а), табл.

№ п/п	Пределы измерения	Варианты
	10,20,30В	а
	100,150,300В	б
	5,10,15В	в
	10,30,150В	г
	50,100,150В	д

 

Объясните, как это можно осуществить, и рассчитайте элементы схемы, которые надо включить к данному прибору (приведите схему).

11.В цепи переменного тока, имеющего треугольную форму импульсов с амплитудой Im = 28 мА и частотой f = 50 Гц включены миллиамперметры магнитоэлектрической и выпрямительной (с однополупериодной схемой выпрямления) системы. Шкалы приборов проградуированы в действующих значениях синусоидального тока. Поясните разницу в принципе действияприборов (кратко); приведите схему однополупериодного выпрямительного миллиамперметра; определите показания приборов.

12. Какие методы аналого-цифрового преобразования используются в цифро­выхвольтметрах?Изучите по техническому описанию цифровой вольт­метр; приведите упрощенную структурную схему; кратко поясните принцип работы.

13.Приведите определение понятия "класс точности прибора". Рассчитайте, ка­кому классу точности соответствует амперметр, из следующих исходных данных:

предел измерения 0-300 (мА);

действительные значения тока 180 мА;

показания прибора 175 мА.

14.См. условия задачи № 10 вариант б.

15.К миллиамперметру для расширения пределов измерения подключен шунт. Приведите схему включения шунта, определите ток в цепи с учетом исход­ных данных варианта а).

	Вариант
	а	б	в	г	д
Предел измерения, мА
Внутреннее сопротивление при­бора, Ом	0,27	0,3	0,4	0,4	0,25
Количество делений на шкале, дел.
Отклонение стрелки при измере­нии, дел.
Сопротивление шунта, Ом	0,03	0,05	0,02	0,08	0,015

16. Приведите упрощенную структурную схему цифрового вольтметра, кратко по­ясните принцип работы. (Можете использовать для ответа цифровой вольтметр из группы В7); Приведи­те выражение для расчета погрешности из конкретного технического описания.

17.Измеряется мощность прямым и косвенным методом. Начертите схемы включения приборов и рассчитайте наибольшие возможные абсолютную и от­носительную погрешности измерения из следующих исходных данных:

для прямого измерения используется ваттметр на 10В, 300 мА, класс точно­сти 0,5;

для косвенного измерения используются вольтметр на 15 В, класс точности 1,0 и амперметр

на 0,25 А класс точности 0,5;

- показания приборов соответственно 12 В и 208 мА.

18.См. условия задачи № 10, вариант в).

19.Решите задачу №10 при условии: Im = 56 мА; f= 50 Гц.

20.Изучите по техническому описанию, схеме цифровой измеритель сопротивлений. Приведите структурную электрическую схему, кратко поясните принцип работы.Рассчитайте относительную и абсолютную погрешности измерения R из следующих исходных данных: предел измерения R = 200 кОм; прибор показал 160 кОм.

21.См. условие задачи №10 вариант г).

22.См. условие задачи №15, вариант б).

23. По техническому описанию, схеме изучите измеритель L и С, резонансный, типа Е7-9 (или любой другой из этой группы приборов).Приведите структурную схему, кратко поясните принцип работы. При­ведите конкретный пример измерения L. Опишите порядок действий при изме­рении.

24.По техническому описанию, схеме, изучите промышленный электронный вольтметр (например, ВЗ-43 или др.); приведите структурную схему; кратко поясните принцип работы.

25.Имеется в наличии вольтметр V и амперметр А. Начертите схему включения приборов для косвенного измерения R. Рассчитайте абсолютную и относи­тельную погрешностьизмерения R из следующих исходных данных:

- показания вольтметра 10 В на шкале 15В; класс точности 1,0;
-показание амперметра 0,1 А на шкале 0,15 А; класс точности 1,5.

26.См. условие задачи №10, вариант д).

27 По техническому описанию, схеме изучите цифровой вольтметр; приведите структурную схему, кратко поясните принцип работы. (Тип прибора выберите самостоятельно).

28. Начертите схему включения амперметра и вольтметра для косвенного измерения мощности; рассчитайте наибольшие возможные абсолютную и отно­сительную погрешности измерения Р из следующих исходных данных:

- вольтметр на 5В; класс точности 1,0; показания прибора 3,8 В;

- амперметр на 1 А; класс точности 1,6; показания прибора 0,77 А.

Сравните результат с точностью прямого измерения мощности ваттмет­ром на 10 В и 1 А; класс точности 1,0.

29. См. условие задачи №15 вариант в).

30.Выполните задание №20 с расчетами при следующих условиях:

- предел измерения R. = 20 кОм;

- прибор показал 16 кОм;

31. Изучите по техническому описанию цифровой вольтметр из группы В4-... Приведите структурную электрическую схему; кратко поясните принцип рабо­ты. Опишите порядок измерения для конкретного значения U_X, в том числе пра­вила определения погрешности измерения.

32. Определите величину и наибольшие возможные абсолютную и относитель­ную погрешности косвенного измерения тока в неразветвленной части цепи из трех параллельных ветвей, если токи в ветвях измерены миллиамперметром на 100 мА класса точности 1,0. Показания прибора 90 мА, 53 мА, 84 мА. Начерти­те схему включения приборов.

33. Имеется в наличии прибор с пределом измерения 75 мВ; рамка прибора из­готовлена из медного провода длиной 4м, сечением 0,07 мм". Начертите схему включения шунта к прибору и рассчитайте его для измерения тока до 3 А. (Для изготовления шунта используется, например, манганин, допустимая плотность тока для него задана и равна 6 А/мм²).

34.Изучите цифровой вольтметр из группы приборов В7... Приведите струк­турную схему, кратко поясните принцип работы. Сделайте расчет абсолютной и относительной погрешности, если на пределе 20 В при f= 12 кГц вольтметр дал пока­зания 16 В.

35.См. условие задачи № 15 вариант г).

36. Выполните задание № 23. Приведите конкретный пример измерения С и опишите порядок действия

37. Изучите промышленный цифровой вольтметр (например, В7-22А, В7-23 или др.); приведите структурную схему; кратко поясните принцип работы. По­ясните, чем обеспечивается высокая точность измерений, как определяется по­грешность измерения. Приведите пример измерения Ш и расчета погрешности.

38. Амперметр, вольтметр и ваттметр включены в цепь однофазного переменно­го тока через трансформаторы. Приведите схему включения приборов. Рас­считайте Р и cosj из следующих исходных данных:

- коэффициент трансформации тока = 10;

- число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора напряжения соответственно 250 и 50;

- показания приборов: вольтметра - 80 В; амперметра - 6А; ваттметра - 400 Вт.

39. Методы измерения R, L, С.Выберите промышленный прибор (например, с использованием мостового метода измерения) для измерения R, L, С, приведите структурную электриче­скую схему; кратко опишите принцип работы. Приведите пример измерения параметров.

40. См. условие задачи №15, вариант д).

41.Изучите по техническому описанию и схеме измеритель поглощаемой мощ­ности СВЧ-диапазона (например, МЗ-21/А или др.). Приведите структурную схему, кратко поясните принцип работы. Чем определяется точность измерения Р?

42. Генератор измерительных сигналов низкочастотный. Начертите структур­ную электрическую схему прибора, поясните принцип работы, укажите над со­ответствующими блоками регулировочные элементы, выведенные на перед­нюю панель. Опишите порядок действий для установки уровня выходного на­пряжения, например, 0,6В.Чем обеспечивается стабильность и точность установки частоты выход­ного сигнала?

43.Электронный осциллограф (С1-83, С1-137).

Приведите принципиальную электрическую схему управления лучом электронно-лучевой трубки; поясните принцип работы; проанализируйте кон­кретные технические характеристики ЭЛТ и условия получения качественного изображения исследуемых напряжений на экране ЭЛТ.

44. Начертите упрощенную структурную электрическую схему цифрового час­тотомера в режиме измерения частоты. Приведите графики, поясняющие дис­кретный метод измерения частоты.

45.Генератор измерительных сигналов высокочастотный (10 кГц...50 МГц). Начертите структур­ную электрическую схему прибора, поясните принцип работы, укажите над соответствующими блоками регулировочные элементы, выведенные на перед­нюю панель. Опишите порядок действий для установки уровня выходного на­пряжения

46. Электронный осциллограф (С1-83, С1-137).Приведите структурную электрическую схему канала вертикального откло­нения луча и принципиальную схему усилителя У с линией задержки; поясните принцип работы. Изменится ли вид осциллограммы исследуемого сигнала, если количество звеньев линиизадержки уменьшить, увеличить или линию задерж­ки из канала Y полностью исключить?

47. Требуется измерить коэффициент нелинейных искажений радиоприемника. Предложите метод и структурную схему такого измерения; выберите и кратко опишите промышленныйприбор. Необходимые конкретные параметры радиоприемника задайте самостоятельно.

48. Классификация компьютерно-измерительных систем (КИС); их назначение,характеристика. Обобщенная структурная схема.

49. Импульсный генератор (Г5-54). Начертите структур­ную электрическую схему прибора, поясните принцип работы, укажите над со­ответствующими блоками регулировочные элементы, выведенные на перед­нюю панель. Опишите порядок действий для установки уровня выходного на­пряжения.

50.Электронный осциллограф (С 1-83, СГ137). Приведите структурную элек­трическую схему канала горизонтального отклонения луча и принципиальную схему генератора развертки; кратко поясните принцип работы. Приведите при­мер практического измерения частоты исследуемого сигнала синусоидальной формы. Пока­жите, как изменяется вид осциллограммы для одного и того же входного сигна­ла при измерении переключателя "Время/дел".

51. Электронный осциллограф (С1-83, С1-137). Приведите структурную электрическую схему блока синхронизации и принципиальную схему входного каскада в ней; покажите связи с другими блоками и элементы регулировки, вы­веденные на переднюю панель. Поясните, как технические характеристики и работа блока синхронизации влияют на качество осциллограммы исследуемого напряжения.

52. Импульсный генератор (Г5-54). Приведите структурную электрическую схему прибора, кратко поясните принцип работы. Расскажите, как практически можно установить нужное значение уровня выходного напряжения, например 1,5 В.

53. Электронный осциллограф (С 1-83, С1-137). Приведите структурную элек­трическую схему канала горизонтального отклонения луча; покажите связи с другими блоками и элементы регулировки, выведенные на переднюю панель. Поясните принцип работы. Для чего в осциллографе есть гнездо "z"?

54. Сигналы, изменяющиеся по законуU1 = Um1 sin (wt+j) и U1 = Um2 sin wtПоданы на Y и X пластины ЭЛТ осциллографа; получено изображение вида

 

 

Определите значение угла сдвига фаз по осциллограмме. Предложите другой метод измерения этого параметра, без осциллографа. Приведите струк­турную схему выбранного вами промышленного прибора, кратко поясните принцип его работы.

55. Генератор измерительных сигналов низкочастотный (ГЗ-102). Приведите структурную электрическую схему прибора и принципиальную схему выходно­го усилителя мощности; поясните принцип работы; покажите регулировочные элементы, выведенные на переднюю панель. Поясните, как практически уста­новить заданный выходной уровень мощности, например, 0,05 Вт.

70.Электрический осциллограф (С 1-83, С1 -137). Приведите структурную элек­трическую схему блока развертки; покажите связи с другими блоками; поясни­те принцип работы.

56. На экране ЭЛТ осциллографа получены изображения следующего вида.

 

 

Напряжение образцовой частоты fс = 3,9 кГц подведено к Y - пластинам ЭЛТ, напряжение измеряемой частоты Г» - пластинам X. Определите частоту; поясните принцип измерения.

Предложите вместо осциллографического другой метод измерения частоты (или промышленный прибор). Приведите структур­ную схему, кратко опишите принцип работы.

57. Генератор измерительных сигналов высокочастотный (10 кГц....50 МГц). Приведите структурную электрическую схему прибора; кратко поясните прин­цип работы. Поясните принцип измерения коэффициента амплитудной модуля­ции.

58. Приведите краткую характеристику основных типов современных низкочас­тотных генераторов. Один из выбранных вами промышленных приборов изучите по техническому описанию; приведите структурную электрическую схему.

59. Электронный осциллограф (С 1-83, С1-137). Приведите принципиальную электрическую схему калибратора, поясняющие принципы калибровки ам­плитуды и длительности, покажите связи с другими блоками и элементами регулировки, выведенные на переднюю панель.

60. Изучите основные типы современных осциллографов, приведите кратко их технические характеристики; отметьте наивысшие достигнутые ныне значе­ния основных параметров. Один из изученных вами приборов опишите по структурной схеме (кратко).

61. Приведите, упрощенную структурную электрическую схему цифрового фа­зометра (Ф2-34 или др.); поясните принцип работы; обозначьте на схеме ре­гулировочные элементы, выведенные на переднюю панель.

62. Вы полните задание №58 для генератора импульсов.

63.Двухканальный электронный осциллограф (С1-83,С1-137 или др.). Приведи­те упрощенную структурную электрическую схему; кратко поясните прин­цип работы; обозначьте регулировочные элементы, выведенные на перед­нюю панель.

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Атамалян, Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин / ЭТ. Атамалян. М., 1989.

2. Бурдун, Г.Б. Основы метрологии / Г.Б. Бурдун, Б.Н. Мархов. Минск, 1985.

3. Елизаров, А.С. Электрорадиоизмерения / А.С. Елизаров. Минск, 1986.

4. Измерения электрических и неэлектрических величин / под ред. акад. Н.П. Евтихиева. ML, 1990.

5. Контрольно-измерительная техника / под ред. Б.И. Горбунова. Минск, 1977.

6. Котур, В.И. Электрические измерения и электроизмерительные приборы / В.И. Котур, М.А. Скомская, Н.Н. Храмова. М., 1986.

7. Кушнир, Ф.В. Электрорадиоизмерения / Ф.В, Кушнир. JI., 1983.

8. Панфилов, ВА. Электрические измерения / В.А. Панфилов. М., 2004.

9. Попов, B.C. Электрические измерения / B.C. Попов. М., 1974.