Пример готовой курсовой работы по предмету: Электроника, электротехника, радиотехника
Содержание
Введение 4
1. Средства измерений мощности переменного тока 9
1.1 Амперметры и вольтметры 9
1.2 Ваттметры 11
1.2.1 Ваттметры низкой частоты 11
1.2.2 Ваттметры поглощаемой мощности радиодиапазона 12
1.2.3 Ваттметры проходящей мощности радиодиапазона 14
1.3 Многофункциональные измерительные приборы 14
2. Производители измерителей мощности переменного тока. 16
2.1 Завод Вибратор. 16
2.2. Компания ПРОФКИП 17
2.3. Холдинговая компания ООО «Абсолютпроект» 18
2.4 Фирма Lumel 18
3 Номенклатура выпускаемых ваттметров и их обобщённая характеристика 20
4. Классификация измерительных приборов 24
5. Актуальные типы измерителей мощности 26
5.1. Измеритель мощности М 3-93 26
5.2. Измеритель мощности М 3-22А 27
5.3. Измеритель мощности М 3-90М 28
5.4. Измеритель мощности М 3-95М 28
6. Актуальные характеристики выбранных измерителей мощности 29
7. Выбор лучших вариантов измерителей мощности 30
8. Описание характеристик выбранного измерителя мощности 31
Заключение 32
Список использованной литературы 33
Выдержка из текста
Электрические измерения имеют большое практическое значение. Техника, используемая для электрических измерений, играет чрезвычайно важную роль в различных областях производства и хозяйства. Уровень её развития определяет совершенствование различных технологий, качества продукции и достижений науки. Использование в электроизмерительных устройствах новейших достижений, применяемых в электротехнике, электронике, автоматике и вычислительной технике повышает быстродействие, чувствительность, точность и другие показатели приборов для электрических измерений, с непрерывно возрастающими требованиями.
Методы электроизмерений применяют для измерения также и неэлектрических величин. Особо важное значение имеют измерения электрических величин, таких как, сила тока, напряжение и мощность. Такие измерения особенно важны для систем распределения электроэнергии, в автоматических системах управления производством, на электростанциях.
Электроизмерительные приборы и устройства широко используются в промышленности при контроле и управлении процессами производства.
Электрические методы измерений дают возможность измерять параметры объектов, которые находятся в условиях приближенных к экстремальным (агрессивная среда, высокая температура и давление), очень малые и высокие скорости протекания процессов, определять характеристики объектов, удаленных на большие расстояния и др. При этом также измеряют различные неэлектрические величины: тепловые, механические, оптические и другие.
Электрические измерения получили начало в 30-х гг. ХIХ в. (Э.Х. Ленц, 1832, Б.С. Якоби, 1839) с разработки гальванометров – приборов для измерения электрического тока и баллистических гальванометров измерений магнитного потока.
Чуть позже, 50-е годы были определены методы измерений – компенсационный (И. Поггендорф, 1841) и мостовой (Ч. Уинстон, 1843).
Что повлекло за собой конструирование первых измерителей сопротивлений реостата(Б.С. Якоби), реохорда (И. Поггендорф) и магазинов сопротивлений.
Вторая половина ХIХ в. и начало ХХ в. — разработка выдающимся русским электротехником М.О. Доливо-Добровольским конструкции электромагнитного амперметра и вольтметра, индукционных и ферродинамических измерительных механизмов.
Чикагский электротехнический конгресс (1893 г.) утвердил международную систему электрических единиц и эталонов. Большой вклад в стандартизацию и метрологию был внесен Б.С. Якоби и Д.И. Менделеевым. Д.И. Менделеев впервые в Петербурге при Главной палате мер и весов организовал отделение для поверки электротехнических приборов [1].
Электроизмерительные приборы могут выполнять функцию сигнализации, контроля и управления. Такое расширение функций средств измерения вызывает увеличение их номенклатуры, возрастание метрологических требований к электроизмерительным приборам, совершенствование стандартов и эталонов.
Выпускают различные агрегатированные комплексы средств электроизмерительной техники (АСЭТ), входящие в государственную систему приборов (ГСП).
Все большее развитие получили электронные (аналоговые и цифровые) измерительные приборы, имеющие высокую точность, помехоусойчивость, быстродействие и удобство отсчета.
Все новые и новые требования, которые предъявляются электроизмерительной технике, обусловливают актуальность совершенствования методов измерений, приборов и создание новых средств измерения электрических и неэлектрических величин, в т. ч. мощности в цепях переменного тока.
По способу получения результата измерения различают прямые и косвенные измерения.
Прямые измерения — это измерения, при которых искомое значение физической величины определяется непосредственно из показаний приборов (силы тока по амперметру, электроэнергия по счетчику, напряжение по вольтметру и др.) [3].
Косвенные измерения — это измерения, при которых искомое значение физической величины определяется по известной функциональной зависимости между измеряемой величиной и величинами, полученными в результате прямых измерений. В качестве примера можно привести способ определения электрического сопротивления по показаниям амперметра и вольтметра с использование закона Ома.
К методам измерения, зависящим от совокупности приемов использования принципов и средств измерений, относятся методы непосредственной оценки и сравнения.
Метод непосредственной оценки — это метод, при котором значение измеряемой величины определяют непосредственно по показанию отсчетного устройства измерительного прибора прямого действия (значение тока — по показанию амперметра, значение напряжения — по показанию вольтметра и др.)
Метод сравнения — это метод, при котором измеряемая величина в специальной измерительной цепи сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой.
Методы сравнения делятся на нулевой, дифференциальный и замещения.
Нулевой метод — метод сравнения измеряемой величины с мерой, в котором результирующий эффект воздействия сравниваемых величин на прибор сравнения доводят до нуля.
Дифференциальный метод — метод сравнения, при котором воздействуют на измерительный прибор разностью измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой (например, измерение электрического сопротивления с помощью неуравновешенного моста).
Метод замещения — метод сравнения с мерой, при котором измеряемую величину замещают в измерительной установке известной величиной, воспроизводимой мерой. При этом изменяя известную величину получают такие же показания прибора, которые были при действии измеряемой величины (например, сравнение сопротивления резистора с сопротивлением образцовой катушки, включающихся попеременно в одно и то же плечо моста).
Мощность, которую потребляет нагрузка в цепи переменного тока, определяется как среднее по времени произведение мгновенного значения напряжения и тока на нагрузке[4].
При синусоидальном изменении напряжения и тока, мощность Р определяют по формуле:
P UI cosφ,
где U и I – эффективное значение напряжения и тока, а φ – угол сдвига между напряжением и током.
Единицы измерения напряжения — вольт, а силы тока — ампер, мощности — ватт. Коэффициентом мощности cosφ — определяет степень синхронности колебаний напряжения и тока.
Электрическая энергия W — величина, определяемая как произведение мощности на время ее потребления.
Время измеряют в секундах, напряжение – в вольтах, ток – в амперах, энергия W выражается в ватт — секундах или джоулях. Если же время выражать в часах, то энергию – в ватт-часах или в киловатт-часах.
С помощью различных приборов измеряют активную, реактивную и полную мощность в цепях постоянного тока, однофазного и трехфазного переменного тока, мгновенное значение мощности. Диапазон измерений мощности очень широк от долей микроватт до десятков гигаватт.
Косвенные измерения мощности называются методом вольтметра и амперметра и заключаются в непосредственном измерении тока и напряжения и определении мощности по формуле. Приборы при этом включаются схемам, представленным на рисунке 0.1.
Преимущества метода: простота, надежность, экономичность.
Недостатки:
• необходимость снятия показании по двум приборам :амперметру и вольтметру;
• необходимость производить вычисления;
• невысокая точность, т.к. погрешности приборов суммируются.
Список использованной литературы
1. Демирчян К.С., Теоретические основы электротехники. В 3т. Т.2 / Демирчян К.С., и др. СПб., 2006.
2. Зевеке Г.В. Основы теории цепей / Г.В. Зевеке, и др. М., 1989.
3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи / Л.А. Бессонов. М., 2006.
4. Атабеков Г.И. Основы теории цепей / Г.И.Атабеков. СПб., 2006.
5. Лосев А.К. Теория линейных электрических цепей. – М.: Высш. шк., 1987.
6. Беляцкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей. – М.: Радиосвязь, 1986.
7. Попов В.П. Основы теории. – М.: Высш. шк., 1985.
8. . Гончаров, А.А. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб.пособие для вузов / А.А. Гончаров, В.Д. Копылов. – 3-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 240 с. – (Высшее профессиональное образование).
9. Горбашко, Е.А. Управление качеством: учеб.пособие / Е.А. Горбашко. – СПб.: Питер, 2008. – 384 с.
10. Зайцев, С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в энергетике: учеб.пособие / С. А. Зайцев [и др.].
– М.: Академия, 2009. – 224 с.
11. Ломоносов В.Ю. Электротехника / В.Ю. Ломоносов. М., 1990.
12. Мурзен Ю.М. Электротехника / Ю.М. Мурзен, Ю.И. Волков. Питер, 2007.
13. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством — М.: Изд-во стандартов, 1990.
