Разработка методики выполнения измерений активной и реактивной мощности в сети переменного тока
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине:
Методы и средства измерений, испытаний и контроля
Тема:
Разработка методики выполнения измерений активной и реактивной мощности в сети переменного тока
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
. РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ЭТАПОВ
.1 Формирование исходных данных для разработки МВИ
.2 Выбор методов и средств измерений
. ОФОРМЛЕНИЕ ДОКУМЕНТА НА МВИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Методика выполнения измерений (МВИ) - технологический процесс измерений, выполнение которого с соблюдением всех требований, содержащихся в описании аттестованной МВИ, гарантирует получение результатов измерений с качеством, удовлетворяющим для него нормам.
Получение результатов измерений с известной точностью, не превышающей допускаемых пределов, является важнейшим условием обеспечения единства измерений. Таким образом, МВИ, отвечающие современным требованиям, играют решающую роль в обеспечении единства измерений.
МВИ определяют качество измерений, разрабатываются и применяются с целью обеспечения измерений физических величин с точностью, правильностью и достоверностью, удовлетворяющих регламентированным для них норм.
Существует два вида МВИ: типовая и индивидуальная.
Типовая МВИ - МВИ, рассчитанная на применение любого экземпляра СИ и вспомогательных технических средств, характеристики которых удовлетворяют требованиям описания МВИ.
Индивидуальная МВИ - МВИ, рассчитанная на применение конкретных экземпляров СИ и вспомогательных технических средств и при определении показателей качества которой учитывались индивидуальные свойства этих экземпляров.
Целью данной курсовой работы является получение практических навыков разработки индивидуальной МВИ, для применения её в лабораторном практикуме. Основными этапами данной курсовой работы являются:
формирование исходных данных для разработки МВИ;
выбор методов и средств измерений (СИ);
разработка проекта документа на МВИ;
При разработке МВИ одним из основных исходных требований является требование к точности измерений.
1. разработка основных этапов мви
.1 Формирование исходных данных
Измеряемые величины - активная и реактивная мощность, выделяемые в сети переменного однофазного тока промышленной частоты.
Характеристики измеряемых величин:
активная мощность, Вт, не более .................17,0
реактивная мощность, Вар, не более..............28,0
Нормы точности измерений:
Пределы допускаемого относительного
отклонения показаний от измеряемой
активной мощности, %, не более ................. 1,0
Пределы допускаемого относительного
отклонения показаний от измеряемой
реактивной мощности, %, не более ................. 4
Условия измерений:
-диапазон температуры окружающего воздуха, 0С, ......15-25
-относительная влажность , % ........................................50-80
частота напряжения питания, Гц ...................................45-55
Характеристики объекта:
ток в сети, А…………….........1,4
напряжение в сети, В...............25,0
угол ?, эл. градусов, не более..60,0
вид нагрузки в сети...................RC
1.2 Выбор методов и средств измерений
Предварительный анализ показал, что для измерений активной мощности однофазного переменного тока промышленной частоты могут быть применены два принципа измерений:
-с помощью амперметра, вольтметра и фазометра (с последующим вычислением по формуле P=UIcos? (1));
-с помощью прибора для измерения активной мощности - ваттметра.
Для реализации первого метода применяют три прибора: снимают показания с каждого и вычисляют по формуле (1) показание по активной мощности. Максимально допустимое относительное отклонение показаний от измеряемой активной мощности в этом случае вычисляют по формуле:
,(2)
где - максимально допустимые относительные отклонения показаний соответственно вольтметра, амперметра и фазометра от измеряемых величин соответственно напряжения, тока, угла ? .
В нашем случае не должно превышать 1,0%.
При использовании вольтметра класса точности 0,5 с пределом измерений 50В, амперметра класса точности 0,5 с пределом измерений 4А и фазометра класса точности 0,5 с пределом измерений 90 эл. градусов максимально допустимые относительные отклонения показаний соответственно вольтметра, амперметра и фазометра от измеряемых величин будут:
U =0,5%
I = 0,5%
? = =0,3%
акт = =0,76%
Для реализации второго метода достаточно применения одного прибора - ваттметра, измеряющего активную мощность. В настоящее время для измерения мощности переменного тока промышленной частоты используют электродинамические и ферродинамические ваттметры. В нашем случае применение одного из указанных измерительных механизмов зависит от пределов измерений этих приборов, а так же от их классов точности.
О влиянии на проводимые измерения внешних магнитных полей в задании ничего не сказано, следовательно, ими можно пренебречь. Кроме того, можно применить экранированный прибор или с астатическим механизмом. На приборы с ферродинамическими измерительными механизмами внешние магнитные поля влияния не имеют. Однако показания электродинамических ваттметров более точные, т. е. приборы имеют классы точности 0,1; 0,2; 0,5. В отличие от ферро