Elektrimõõtmiste aine konspekt (0)

Kutsekool - Elektroonika - Elektrimõõtmised

5 VÄGA HEA

Ümardamine
0.123678 ~ 0.124
1.23678 ~ 1.24

~ 12.4

~ 124
1236 .78 ~ 1240
NB!
1.23578 ~ 1.24
1.24578 ~ 1.24
1. Mõõtmismeetodid ja mõõtevead

Mõõtmismeetodid
Mõõtmismeetodeid võib liigitada kahte rühma:

otsene mõõtmismeetod

kaudne mõõtmismeetod
Otsese mõõtmismeetodi puhul on mõõdetav suurus otseloetav mõõteriista skaalalt või võrreldav tuntud suurusega. Otsene mõõtmine võib toimuda hälbe- või võrdlusmeetodil. Hälbemeetodiks (nimetatakse otsese lugemi meetod) nimetatakse sellist meetodit, mille puhul mõõdetav suurus määratakse otseselt mõõteriista skaalalt lugemise teel, kus juures mõõteriist on gradueeritud samades ühikutes, mis mõõdetav suurus (võimsuse mõõtmine vattmeetriga jne.)
Võrdlusmeetodiks nimetatakse meetodit, mille puhul mõõdetav suurus määratakse võrdlemise teel antud suuruse mõõteühikuga (takistuse mõõtmine mõõtesillaga).
Kaudse mõõtmismeetodi puhul määratakse otsitav suurus võrrandi abil. Võrrandi koostamiseks on vaja teha mitu mõõtmist (takistuse mõõtmine volt-amper meetodil, aktiivvõimsuse mõõtmine samal meetodil).
Mõõtmismeetod
Mõõtmise täpses
Hälbemeetod
0.2-10%
Võrdlusmeetod
0.001%
Kaudne mõõtmise-meetod
>10%

Mõõtevead

Mõõtmistulemuse absoluutne viga
Mõõtmistulemuse suhteline viga
Mõõteriista taandatud viga

2. Mõõtmistulemuse absoluutne viga.
2.1 Parandus
Arvu, mis näitab, kui palju mõõtmistulemus erineb mõõdetava suuruse tegelikust väärtusest, nimetatakse absoluutseks veaks . A=A1-A
A- absoluutne viga (ühik oleneb mõõteriistast, millega mõõdetakse)
A1- mõõteriista näit e. mõõdetav suurus

mõõdetava suuruse tegelik väärtus
Paranduseks nimetatakse vastupidise märgiga absoluutset viga. Et saada tegelikku väärtust, tuleb mõõtetulemusele liita parandus.
=-A=A-A1
A=A1+
Mõõtmistulemuse suhteline viga. Sageli tuleb erinevaid mõõtmis tulemusi võrrelda mõõtmise täpsuse hindamisel kasutatakse suhtelist viga. Suhteliseks veaks nimetatakse absoluutse vea ja tegelikku väärtuse suhet, mis on väljendatud protsentides.
=(A/A)*100%
- suhteline viga (%)
A- absoluutne viga

mõõdetava suuruse tegelik väärtus
Kui on teada mõõteriista näit, tema mõõte ulatus ja täpsus klass, siis mõõte tulemuse suhtelise vea arvutamisel tuleb kasutada järgmist valemit:
=max*(An/A1)
- mõõteriista täpsusklass (%)
An- mõõteriista mõõteulatus ehk niminäit
A1- mõõteriista näit
3. Mõõteriista taandatud viga
Mõõteriista taandatud veaks nimetatakse absoluutse vea ja mõõteriista niminäidu suhet, mis on väljendatud protsentides.
=(A/An)*100%
- mõõteriista taandatud viga protsentides
A- absoluutne viga
An- mõõteriista niminäit
Elektriliste mõõteriistade skaalal on märgitud mõõteriista täpsusklass. Arv, millega tähistatakse täpsusklassi, näitab mõõteriista suurimat lubatavat taandatud viga.
max=( Amax /An)*100%
max, %: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0
Mida väiksem on number täpsusklassi reast , seda täpsem on mõõteriist
Mõõteriista skaalal tähistatakse täpsusklassi alljärgnevalt:

1,5

1,5
Ülesanded peavad olema konspekti lõpus.
4. Mõõteriista konstant ja tema tundlikus
Mitme piirkonalistel mõõteriistadel tuleb leida konstant ehk jaotuse väärtus. Konstandi leidmiseks tuleb mõõteulatus jagada jaotuste arvuga. C=An/αn
C -mõõteriista konstant
An - mõõteriista mõõteulatus
αn - skaala jaotuste üld arv.
Konstandi mõõteühikud:
A/jaot; mA/jaot; V/jaot; mV/jaot; W/jaot jne.
Konstandi pöördväärtust nimetatakse mõõteriista tundlikuseks. S=1/C
S-mõõteriista tundlikus jaot/A jne.
A1=α*C
A1 - mõõteriista näit
α – mõõteriista näit jaotustes
C – mõõteriista konstant
5. Tähistused mõõteriista skaalal

Mõõteriistade liigid:

Magnetelektriline

Elektromagnetiline

Elektrodünaamiline

Ferrodünaamiline

Elektrostaatiline

Induktsioon
2. Vooluliik:

Alalisvool

Vahelduvvool

Kolmefaasiline vahelduvvool

Mõõteriista täpsusklass max%: 1.5 või (1.5)(ring ümber) 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0

Mõõteriista skaala asend:

või

 =60
Mõõteriista valikul on vaja arvestada tema mõõteulatust (niminäitu) ja mõõdetavat suurust, kas voolu tugevust, pinget jne.
Vattmeetril on kaks mähist pingemähise klemmid ja voolumähise klemmid. Vattmeetri konstant CW=(In*Un)/n (W/jaot)
Un- pingemähise mõõteulatus,
n- skaala jaotiste üldarv,
In- voolumähise mõõteualtus.
6. Magnetelektriline mõõtemehanism
Eeldused mehanismi tööks:

Peab olema magnetväli.

Peab olema vooluga juhe.
Kui magnetjõujooned on suunatud vasaku käe peopessa ja voolu suund juhtmes ühtib väljasirutatud sõrmede suunaga, siis näitab kõrvalesirutatud pöial mõjuva jõu suunda.
Magnetelektrilise mehanismi liikuva osa pöörlemine toimub püsimagneti magnetvälja ja voolumagnetvälja vastastikuse mõju tulemusena (töötamis põhimõte). Poolusekingad ja ferromagnetiline südamik on vajalikud selleks, et õhupilus oleks radiaalne ühtlaselt jaotatud magnetväli. Raamiga ühisele teljele on kinnitatud vastumomendi vedru ja osuti koos tasakaalustamise raskustega. Vool juhitakse raamimähisesse läbi spiraal vedrude. Õhupilus olevaid raamikülgi, millele mõju pöördemomenti tekitavad jõud nimetatakse aktiivkülgedeks.
Ühele aktiivküljele mõjuv jõud
F= B*l*w*I
B - magneetiline induktsioon õhupilus T (Tesla)
l - aktiivkülje pikkus (m)
w – keerdmähise keerdude arv

I – vool

T=2F(b/2) = Fb = BlwIb = BSw*I

S=l*b – raami pindala
T - Raamile mõjuv pöördemoment (N*m)
b/2 – õlg
Liikuva osa pöörlemisel vedrud deformeeruvad ja tekkib vastumoment
Tv=D*
D – vedrude erivastumoment – konstantne suurus (N*m), tema väärtus on määratud spiraalvedrude ehitusega samuti ka materjaliga, millest nad on valmistatud
Tv – vastumoment (N*m)
 - raami pöördenurk (hälve)
Osuti peatub asendis, mille puhul on täidetud tasakaalu tingimus T=TV ; B*S*w*I = D*
=(B*S*w/D)*I
=Si*I hälve on võrdeline vooluga!
Si - mõõteriista tundlikus, voolujärgi
Sellest valemist järeldub, et mõõteriistal, milles kasutatakse magnetelektrilist mõõtemehanismi on lineaarne skaala.
Eelised
Puudused
Enda magnetväli on tugev, see pärast välised magnetväljad ei avalda mõju mõõtemehanismi tööle.
Keeruline ehitus
Skaala on lineaarne
Vool juhitakse raamimähisesse läbi spiraal vedrude
Hälve on võrdeline vooluga
Ei talu ülekoormusi
Väike omatarve
On mõeldud voolule kuni 50mA
Väga täpne
Sellisel kujul nagu me tutvusime antud mõõtemehanismi kasutatakse alalisvooluga.
Vahelduvvoolul läheb vaja muunurit
7. Magnetelektriline ampermeeter ja tema mõõtepiirkonna laiendamine alalisvoolu ahelas
See mõõtemehanism on väga täpne samas, aga mõeldud väikesele voolule. Et saaks kasutada seda mehhanismi suuremate vooludega on vaja laiendada selle mõõtepiirkonda.
7.1 Šundid
Ampermeetrid on väga täpsed, kuid võimaldavad mõõta väikest voolu kuni 50 mA. Ampermeetri mõõtepiirkonna laiendamiseks kasutatakse šunte. Šunt on takisti, mida valmistatakse manganiintraadist. Selle materjali takistus temperatuuri muutudes jääb praktiliselt konstantseks (temperatuuri tegur on ligilähedane nullile ). RŠ = RA/(p-1)
p – Šunteerimis tegur, näitab mitu korda tuleb laiendada ampermeetri piirkonda.
p = I/In
I- mõõdetav vool
In – ampermeetri mõõteulatus
8. Ülesanded
Ülesanne 1
Ampermeetri näit voolutugevuse mõõtmisel on 20A, lähteampermeetri näit aga - 20,4A. Määrata absoluutne ja suhteline viga voolu tugevuse mõõtmisel.
ANTUD: LAHENDUS:
I1=20A I=I1-I
I=20.4A I=20-20.4=-0.4
------------ =(I/I)*100%
I-? -? =(-0.4/20.4)*100%=-1.96%
Ülesanne 2
Ampermeetriga, mille nimivool e. mõõteulatus on 30A ja täpsusklass 1.5, mõõdeti kolm voolu: 30A; 20A; 10A. Määrata suhtelised vead voolutugevuse mõõtmisel.
ANTUD: LAHENDUS:
In=30A =max*(In/I1)
max=1.5% 1=1.5*(30/30)=1.5%
I1= 30A;20A;10A 2=1.5*(30/20)=2.25%
------------------------ 3=1.5*(30/10)=4.5%
-?
Järeldus: Mõõtmise suhteline viga on seda suurem, mida väiksem on mõõteriista hälve (näit). Selleks, et mõõtmine oleks võimalikult täpne tuleb alati valida sobiva mõõtepiirkonnaga mõõteriist.
Ülesanne 3
7.5 takistuse mõõtmisel ampermeetri näit oli 16A, voltmeetri oma aga - 121V. Määrata absoluutne ja suhteline viga takistuse mõõtmisel.
ANTUD: LAHENDUS:
R=7.5 R1=U1/I1=121/16=7.56
I1=16A R=R1-R
U1=121V R=7.56-7.5=0.06
_________ =(R/R)*100%
R-? =? =(0.06/7.5)*100%=0.8%
Ülesanne 4
Määrata taandatud viga 20.5A voolu mõõtmisel, kui ampermeetri näit on 20A ja tema niminäit e. mõõtetulemus on 50A.
ANTUD: LAHENDUS:
I=20.5A I=I1-I
I1=20A =(I/In)*100%
In=50A I=20-20.5=-0.5A
________ =(0.5/50)*100%=-1%
-?
Ülesanne 5
Takistid on ühendatud alltoodud skeemi järgi. Kogu ahela vool on 12A, vool takistil R1 on 5A ja takistil R2 3A. Ampermeetri näit on 3.8A. Kui suur on mõõtmise absoluutne ja suhteline viga?
ANTUD: LAHENDUS:
I=12A I=I1+I2+I3  Kirhhoff’i I seadus selle ülesande kohta
I1=5A I3=I-(I1+I2)=12-(5+3)=4A - mõõdetava voolu tegelik väärtus
I2=3A I=IA-I3=3.8-4=-0.2A
IA=3.8A =(I/I3)*100%
_________ =(-0.2/4)*100%=-5%
I-? -?
Ülesanne 6
10 ühesugust hõõglampi on ühendatud rööbiti. Määrata absoluutne ja suhteline viga voolu mõõtmisel, kui ampermeetri näit on 3.3A ja ühe lambi vool on 0.3A. lambi. (Skeem 2)
ANTUD: LAHENDUS:
I1=3.3A I=n*IL=10*0.3=3A
IL=0.3A I=I1-I=3.3-3=0.3A
n=10 lampi =(I/I)*100%
_________ =(0.3/3)*100%=10%
I-? -?
Ülesanne 7
Milliampermeetril mõõteulatus on 500mA ja tema tundlikus 0.2(jaot/mA). Leida skaala jaotuste üldarv, milliampermeetri konstant ja ahela vool, kui milliampermeetri näit on 60 jaotust.
ANTUD: LAHENDUS:
In=500mA C=(1/S)=1/0.2=5 mA/jaot
S=0.2(jaot/mA) C=(In/αn)=>αn=In/C=500/5=100jaot
α=60 jaot. I1=α*C=60*5=300mA
---------------------
αn; C; I1 -?
Ülesanne 8
Ampermeetri mõõtepiirkonnaga 0.5A piirkonnaga skaalal on 100 jaotust. Määrata voolutugevus ahelas, kui ampermeeter näitab 55 jaotust.
ANTUD: LAHENDUS:
In=0.5A I1=α*C
α=55 jaot. C=In/αn=0.5/100=0.005 A/jaot
αn=100 jaot I1=α*C=55*0.005=0.275A
--------------------
I1-?
Ülesanne 9
Millivoltmeeter nimipingega(mõõteulatusega) 0.5Vomab tundlikust 0.2 jaotust mV-kohta. Määrata mõõdetava pinge väärtus, kui millivoltmeeteri oli 42 jaotust.
ANTUD: LAHENDUS:
Un=0.5V=500mV S=1/C=> C=1/S
S=0.2 (jaot/mV) C=1/0.2=5 mV/jaot
α=42 jaot. U1=42*5=210mV
-----------------------
U1-?
Ülesanne 10
Arvutada šundi takistus voolu piirkonnale 100 mA, kui ampermeetri nimipinge 75 mV ja vool 5 mA.
ANTUD: LAHENDUS:
In = 5 mA p = I/In = 100/5 =20
I = 100 mA RA = Un/In = 75/5 = 15
Un = 75 mV RŠ = RA/(p-1) = 15/(20-1) = 0.789
-------------------
RŠ - ?
Ülesanne 11
0.3 sisetakistusega ampermeetri skaalal on 150 jaotust ja tema konstant on 0.001 A/jaot. Leida ampermeetri mõõtepiirkonna laiendamiseks kuni 300 A vajaliku šundi takistust ja sellele vastav konstant.
ANTUD: LAHENDUS:
RA = 0.3 In = C*n = 0.001*150 = 0.15 A
n = 150 jaot p = I/In = 300/0.15 =2000
C = 0.001 A/jaot RŠ = RA/(p-1) = 0.3/(2000-1) = 0.00015
I = 300 A CRŠ = I/n = 300/150 = 2 A/joat
-----------------------
RŠ - ? CRŠ - ?
Ülesanne 12
0.5 A mõõtepiirkonnaga ja 100 skaala jaotusega ampermeetri sisetakistus on 0.2. Leida šundi takistus, mis on vajalik mõõtepiirkonna laiendamiseks kuni 25A, määrata ahela vool, kui šunteeritud voolu näit on 60 jaotist.
ANTUD: LAHENDUS:
RA = 0.2 p = I/In = 25/0.5 = 50
n = 100 jaot RŠ = RA/(p-1) = 0.2/(50-1) = 4.081*10-3
In = 0.5A CŠ = I/n = 25/100 = 0.25
I = 25A I1 = 1* CŠ = 60*0.25 = 15A
1 = 60 jaot
--------------------
RŠ - ? I1 - ?

.DOC Laadi alla originaalfail 8 lk · .doc · 137 allalaadimist

100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.

~ 8 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2009-04-23 Kuupäev, millal dokument üles laeti

137 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

kristjantxx Õppematerjali autor

Tehtud TPT elektrimõõtmiste aines. Mul oli see 2.- kursusel

mõõtmismeetodid ja mõõtevead mõõtmistulemuse absoluutne viga mõõteriista taandatud viga mõõteriista konstant ja tema tundlikus tähistused mõõteriista skaalal magnetelektriline mõõtemehanism elektrimõõtmised

Sarnased õppematerjalid

docx

Elektrimõõtmised

Tallinna Polütehnikum Energeetika ja automaatika osakond ELEKTRIMÕÕTMISED 2012 Tallinn Sisukord Mõõtmismeetodid...................................................................................................................3 Mõõtevead...............................................................................................................................4 Mõõtetulemuse absoluutne viga ........................................................................................4 Mõõtetulemuse suhteline viga ...........................................................................................5 Mõõteriista taandatud viga ................................................................................................7 Mõõteriista täpsusklass .....................................................................................................8 Mõõteriistade klassifikatsioon.............................................

elektrimõõtmised

pdf

Mõõteseadmetega tutvumine

LABORATOORNE TÖÖ NR. 1 Mõõteseadmetega tutvumine 1.1. Üldalused Töö eesmärgiks on tutvumine elektrimõõteriistadega ning voolutugevuse, pinge ja võimsuse ning takistuse mõõtmisega. Mõõteriista konstandi määramine Mõõdetava suuruse väärtuse määramiseks tuleb eelnevalt leida mõõteriista konstant ehk ühele skaala jaotisele vastav mõõtühikute arv. Laboratoorsetel mõõteriistadel näitavad skaalajaotiste juures olevad numbrid jaotiste arvu, mistõttu konstant määratakse valemiga lmp C= , (1.1) n kus lmp on mõõteriista mõõtepiirkond; n – osuti tähishälbele vastav skaalajaotiste arv. Tehnilistel mõõteriistadel on skaala tavaliselt gradueeritud konkreetsetes mõõtühikutes. Voolutugev

Füüsika

doc

Elektrotehnika vastused

Induktiivsus M on defineeritud kui võrdetegur, mis seob omavahel voolutugevust ja magnetvoogu: N 2 2 N M 1 1 I1 I2 Siin N2 ja N1 on keerdude arv poolis 2 ja poolis 1. Induktiivsus M oleneb ainult poolide geomeetriast: suurusest, kujust, keerdude arvust, omavahelisest orientatsioonist, keerdude tihedusest. Kui poolid asuvad aines, siis oleneb M aine magnetilistest omadustest. Induktiivsuse ühik on henri. 1H = 1 Wb/A = 1V1s / 1A ENESEINDUKTSIOON Muutuv magnetväli indutseerib elektromotoorse jõu ka samas juhis, mida läbib teda tekitav vool. N keeruga pooli induktiivsus on N L I ja temas indutseeritav elektromotoorne jõud on dI

Elektrotehnika ja elektroonika

doc

Soojustehnika eksamiküsimuste vastused

Eksamiküsimuse õppeaines ,,Soojustehnilised mõõtmised", õ-a 2006/2007 Mõõtmiste üldküsimused 1. Mõõtmise mõiste. Mõõtmise meetodid. Mõõtevahendid. Mõõteriist. Mõõteandurid ja mõõturid. Mõõteriistade klassifikatsioon. Mõõtmine on füüsikalise suuruse kvantitatiivne võrdlemine mõõteseadme poolt reprodutseeritava mõõtühikuga. Mõõtmine võib olla otsene või kaudne. Otsesel mõõtmisel määratakse mõõdetava suuruse arvväärtus just selle füüsikalise suuruse mõõtmiseks valmistatud mõõtevahendi abil, kaudsel arvutatakse otsitav suurus mõõdetud otseste suuruste järgi. Mõõtevahend, mis näitab mõõdetava suuruse väärtust, on mõõteriist. Mõõteriist võib olla otselugemmõõteriist, mille lugemisseadis esitab mõõtetulemuse mõõdetava suuruse ühikutes, või võrdlusmõõteriist, mis hangib mõõtetulemuse mõõdetava suuruse mõõtudega võrdlemise teel (nt lauakaal vihtid

Soojustehnika

doc

Eksamiküsimused õppeaines „Soojustehnilised mõõtmised“,

Eksamiküsimuse õppeaines ,,Soojustehnilised mõõtmised", Mõõtmiste üldküsimused 1. Mõõtmise mõiste. Mõõtmise meetodid. Mõõtevahendid. Mõõteriist. Mõõteandurid ja mõõturid. Mõõteriistade klassifikatsioon. Mõõtmine on füüsikalise suuruse kvantitatiivne võrdlemine mõõteseadme poolt reprodutseeritava mõõtühikuga. Mõõtmine võib olla otsene või kaudne. Otsesel mõõtmisel määratakse mõõdetava suuruse arvväärtus just selle füüsikalise suuruse mõõtmiseks valmistatud mõõtevahendi abil, kaudsel arvutatakse otsitav suurus mõõdetud otseste suuruste järgi. Mõõtevahend, mis näitab mõõdetava suuruse väärtust, on mõõteriist. Mõõteriist võib olla otselugemmõõteriist, mille lugemisseadis esitab mõõtetulemuse mõõdetava suuruse ühikutes, või võrdlusmõõteriist, mis hangib mõõtetulemuse mõõdetava suuruse mõõtudega võrdlemise teel (nt lauakaal vihtide komplektiga). Mõ?

Soojustehniliste mõõtmised

doc

Elektriahelad ja elektroonika alused. Eksami materjal

Kordamisküsimused 1. Siinuskõveraid iseloomustavad suurused 2. Siinusvoolu hetkväärtus, efektiivväärtus ja amplituudväärtus. 3. Võimsustegur ja selle parendamine. Seda, kui suure osa moodustab aktiivvõimsus näivvõimsusest, näitab võimsustegur P cos = . S 4. Resonantsinähtus elektriahelates. Kui induktiiv- ja mahtuvustakistused on võrdsed. 5. Vahelduvvoolu võimsus. Vahelduvvoolu tugevuse efektiivväärtuseks nimetatakse sellise alalisvoolu tugevust, mille korral aktiivtakistusel eraldub vaadeldava vahelduvvooluga võrreldes ühesugune võimsus. Aktiivvõimsuseks nimetatakse vahelduvvooluahelas aktiivtakistusel eralduvat võimsust. 6. Magnetväli. Magnetvaljaga on tegemist pusimagneteid ja vooluga juhet umbritsevas keskkonnas. Magnetvalja kujutatakse magnetvalja joujoontega, mis on alati kinnised. Pusimagnetite ja ka elektromagnetite puhul on magnetvalja joujooned suunatud valjaspool magnetit pohjast lounasse ja sees vastupidi. Magnetvälja suund m

Elektriahelad ja elektroonika alused

pdf

Elektrimõõtmiste konspekt

ELEKTRIMÕÕTMISED ELECTRICITY MEASUREMENTS 3. parandatud ja täiendatud trükk LOENGU KONSPEKT Koostas: Toomas Plank TARTU 2005 Sisukord Sissejuhatus ......................................................................................................................................... 5 MÕÕTMISTEOORIA ALUSED ........................................................................................................ 6 1. Mõõtmine, mõõtühikud, mõõtühikute vahelised seosed

Elektrimõõtmised

pdf

Veaarvutus

TARTU ÜLIKOOL Tartu Ülikooli Teaduskool Veaarvutus ja määramatus Urmo Visk Tartu 2005 Sisukord 1 Tähistused 2 2 Sissejuhatus 3 3 Viga 4 3.1 Mõõteriistade vead . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.2 Tehted vigadega . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.3 Näide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.4 Skinneri konstandi viga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4 Määramatus 10

Füüsika

Rohkem sarnaseid