Метрологическое обеспечение стандартизации, сертификации и качества измерения параметров или значений физических величин
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?ушки (рис.7), одна из которых неподвижная, а другая - подвижная. Обе катушки подключаются к сети, и взаимодействие их магнитных полей приводит к повороту подвижной катушки относительно неподвижной [4].
Рис.7 Схема прибора электродинамической системы
Из уравнения видно, что шкала электродинамической системы имеет квадратичный характер. Для устранения этого недостатка подбирают геометрические размеры катушек таким образом, чтобы получить шкалу, близкую к равномерной.
Эти системы чаще всего используются для измерения мощности, т.е. в качестве ваттметров, тогда:
В этом случае шкала ваттметра равномерная.
Основным достоинством прибора является высокая точность измерения.
К недостаткам относятся малая перегрузочная способность, низкая чувствительность к малым сигналам, заметное влияние внешних магнитных полей. [4]
Пример прибора электродинамической системы - ваттметр Д5085, предназначенный для измерения мощности. Характеристики прибора приведены в таблице 5.
Таблица 5
Тип прибора Диапазон измеренийКласс точностиГабаритные размеры, массаУсловия эксплуатацииВаттметр Д509515 - 600 Вт0,5205х290х135 мм 4,3кг- температура окружающего воздуха от 10 до 35 С; - относительная влажность 80% при температуре +25 С.
При n-кратном измерении силы тока прибором Д5095 получены следующие результаты:
Таблица 6. Результаты измерений мощности прибором Д5095
Номер отсчетаЗначениеНомер отсчетаЗначениеНомер отсчетаЗначениеНомер отсчетаЗначение139526409513937638924012741052385774093391283805339878392439329407544037938754043041555406803816403314095640381408739832392574078238284153341758397834059400343965940784404104043541560392853881139636405614088640312405374096238287399134053841363404884081438639394644068939315388404166539390407164064138766402913841738342385674029240318404434096839693413193884440069387944192041645388703959539621397464117141996407224104738472386974142340548384733999840824386494127440799398253935041475406100383=100
Среднее арифметическое равно 399,96.
СКО равно 10,27.=380=419
Разделим весь диапазон полученных значений на 10 интервалов. Построим статистический ряд с шириной полосы 0,096. Рассчитаем количество значений mi, попавших в тот или иной интервал, а также статистические частоты P*i=mi|n. На основании рассчитанных значений построим гистограмму (рис.8).
Рис.8 Гистограмма для результатов измерений мощности прибором Д5095
Для P=0.95 и n=100 коэффициент Стьюдента tx=1,98.
Результат измерений:
,96-2,04<Xизм<399,96+2,04
Полученные результаты измерения лежат за пределами класса точности данного прибора, поэтому его требуется отправить на калибровку.
2.4ИНДУКЦИОНААЯ СИСТЕМА
Приборы индукционной системы получили широкое распространение для измерения электрической энергии. Принципиальная схема прибора приведена на рис.9. Электрический счетчик содержит магнитопровод - 1 сложной конфигурации, на котором размещены две катушки; напряжения - 2 и тока - 3. Между полюсами электромагнита помещен алюминиевый диск - 4 с осью вращения - 5. Принцип действия индукционной системы основан на взаимодействии магнитных потоков, создаваемых катушками тока и напряжения с вихревыми токами, наводимыми магнитным полем в алюминиевом диске [4].
Рис.9 Схема прибора индукционной системы
Вращающий момент, действующий на диск, определяется выражением:
где ФU - часть магнитного потока, созданного обмоткой напряжения и проходящего через диск счетчика; ФI - магнитный поток, созданный обмоткой тока; - угол сдвига между ФU и ФI.
Магнитный поток ФU пропорционален напряжению Магнитный поток ФI пропорционален току:
Для того чтобы счетчик реагировал на активную энергию, необходимо выполнить условие:
В этом случае
т.е. вращающий момент пропорционален активной мощности нагрузки.
Противодействующий момент создается тормозным магнитом - 6 и пропорционален скорости вращения диска:
В установившемся режиме и диск вращается с постоянной скоростью. Приравнивая два последних уравнения и решив полученное уравнение относительно угла поворота диска
Таким образом, угол поворота диска счетчика пропорционален активной энергии. Следовательно, число оборотов диска n тоже пропорционально активной энергии.[4]
Пример прибора индукционной системы - счетчик электрической энергии однофазный индукционный СО-И4491М. Характеристики прибора приведены в таблице 7.
Таблица 7
Тип прибора Класс точностиМассаУсловия эксплуатацииСО-1972,01,2 кг-температура окружающего воздуха от минус 20 до плюс 55 С -относительная влажность воздуха не более 80 при температуре 25 С.
При n-кратном измерении электрической энергии (потребленной за одинаковый временной интервал одним и тем же устройством) счетчиком СО-И4491М получены следующие результаты:
Таблица 8.Результаты измерений электрической энергии счетчиком СО-197
Номер отсчетаЗначение162259360463563661762859960106111591263135814591562165917591859196120602161226223582458256026622761286229623062
n=30
Среднее арифметическое равно 60,57.
СКО равно 1,59.=58=63
Разделим весь диапазон полученных значений на 5 интервалов. Построим статистический ряд с шириной полосы 1. Рассчитаем количество значений mi, попавших в тот или иной интервал, а также статистические частоты P*i=mi|n. На основании рассчитанных значений построим гистограмму (рис.10).
Рис.10 Гистограмма для результатов измерений электрической энергии счетчиком СО-197
Для P=0.95 и n=30 коэффициент Стьюдента tx=2,04.
Результат измерений:
,57-0,324<Xизм<60,57+0,324
Получе?/p>