Электротехника и электроника (стр. 2 )

Определить:

падение напряжения на шунте Uш,

ток шунта Iш,

номинальное значение тока, которое

может измерить прибор с шунтом Iн,

постоянную (цену деления шкалы) амперметра,

включенного совместно с шунтом CI,

измеренный ток I,

потери мощности в амперметре РА.

Начертить схему включения амперметра с шунтом в цепь на­грузки.

Задача № 20

Сопротивление рамки измерительного механизма магнито­электрической системы Rи=250 Ом, ток измерительного механизма Iи=2 мА, число делений шкалы прибора αн =50.

Используя данный измерительный механизм, необходимо создать вольтметр с номинальным напряжением (пределом изме­рения) Uн=200 В. При измерении напряжения стрелка вольтметра отклонилась на α =38 дел.

Определить:

допустимое напряжение на измерительном механизме Uи,

сопротивление добавочного резистора Rд,

падение напряжения на добавочном резисторе Uд,

потери мощности в добавочном резисторе Рд,

постоянную (цену деления шкалы) вольтметра

с добавочным резистором Сu,

измеренное напряжение U

Начертите схему включения вольтметра с добавочным рези­стором в цепь нагрузки.

Задачи №№ 21-30

Составить схему выпрямителя, использовав стандартные диоды, тип и параметры которых (Iдоп, Uобр) указаны в таблице 9.

Там же указана схема выпрямителя (мостовая, однополупериодная, двухполупериодная и трехфазная), мощность потребите­ля Pd при напряжении питания Ud.

Таблица 9

Номера задач	Тип диода	Допусти­мый ток Iдоп, А	Обратное напряжение Uобр, В	Тип схемы выпрями­теля	Мощность потребите­ля Pd, Вт	Ud, B
21	Д221	0,4	400	Мостовая	250	200
22	ДЗОЗ	3	150	Трехфазная	360	100
23	Д214	5	100	Однополупериодая	250	40
24	Д224	5	50	Мостовая	180	40
25	Д226	0,3	400	Двухполупериодная	140	100
26	Д305	6	50	Двухполупериодная	150	20
27	Д244	5	50	Трехфазная	200	40
28	Д304	3	100	Мостовая	400	50
29	Д215	5	200	Двухполупериодная	280	120
30	Д217	0,1	800	Мостовая	70	100

Задачи №№ 31-40

Дайте подробный ответ на вопрос, соответствующий Вашей задаче по табл. 10.

Таблица 10

Номер задания	Вопрос
31	Описать устройство электроннолучевой трубки, ее принцип работы и применение.
32	Объяснить смысл электронно-дырочной проводимости полупроводников и влияние примесей на их проводи­мость.
33	Объяснить смысл электронно-дырочного перехода (р-п перехода) и его свойства.
34	Объяснить устройство плоскостных и точечных полу­проводниковых диодов и их применение.
	Объяснить принцип стабилизации напряжения на полупроводниковых стабилитронах. Начертить их вольтамперную характеристику и указать область применения.
35
36	Объяснить устройство транзисторов, назначение элек­тродов, принцип работы и применение.
37	Начертить схему включения транзистора р-п-р с общей базой. Объяснить принцип работы и формулу определе­ния коэффициента усиления.
38	Начертить схему включения транзистора р-п-р с общим эмиттером. Написать формулу определения коэффици­ента усиления и объяснить ее.
39	Дать сравнительную характеристику полупроводнико­вых приборов и электровакуумных приборов, привести примеры их использования.
40	Описать устройство и принцип действия фотодиодов, а также указать область их применения.

Задачи №№ 41-50

Ответить на вопрос своего варианта (табл. 11).

Таблица 11

Номер задания	Вопрос
41	Дайте понятие об интегральных схемах. Опишите их назначение и основные элементы
42	Опишите гибридные интегральные микросхемы, раз­мещение активных и пассивных элементов.
43	Опишите технологию изготовления толстопленочных микросхем.
44	Тонкопленочные микросхемы, методы их изготовления.
45	Опишите применение фотолитографии при изготовле­нии микросхем.
46	Изготовление полупроводниковых интегральных мик­росхем.
47	Опишите планарно-эпитаксиальную технологию изго­товления интегральных микросхем.
48	Перечислите элементы полупроводниковых микросхем и способы их соединения.
49	Опишите применение интегральных микросхем.
50	Дайте сравнительную характеристику в области приме­нения и степени сложности изготовления толстопле­ночных и тонкопленочных микросхем.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению задач контрольной работы № 3

Задачи №№ 1-10

В задачах №№ 1-10 рассматриваются основные характери­стики электроизмерительных приборов: класс точности, цена де­ления, номинальное значение измеряемой величины и т. д. Прежде чем решать эти задачи, необходимо изучить соответствующий ма­териал в[4], §§3.1, 3.2, 3.4, 4

Следует помнить, что результат измерения всегда отличается от действительного значения измеряемой величины, т. е. в процес­се измерения имеет место погрешность.

Важнейшей характеристикой измерительного прибора, опре­деляющей его точность в любой точке шкалы, является класс точ­ности, который указывается на шкале прибора.

Каждый класс характеризуется наибольшей допустимой при­веденной погрешностью, значение которой равно номеру класса и определяется по следующей формуле:

γд = · 100%.

Здесь Ан - предельное значение измеряемой величины, т. е. номинальное значение шкалы прибора; ΔАнаиб - наибольшая абсо­лютная погрешность, т. е. наибольшая разность между показанием прибора Аи и действительным значением измеряемой величины А.

По классу точности прибора можно подсчитать наибольшую абсолютную погрешность, которую может иметь прибор в любой точке шкалы, а, следовательно, и наибольшую абсолютную по­грешность при измерении какой-либо величины этим прибором:

= .

Действительное значение измеряемой величины определяет­ся по формуле:

А=Аи ± ΔАнаи6.

Точность измерения характеризуется также наибольшей воз­можной относительной погрешностью:

γнв =± · 100% или γнв =± · .

При решении задач вместо «А» в формулы вольтметра надо подставить напряжение U, для амперметра - ток I, для ваттметра - мощность Р.

Шкала электроизмерительных приборов иногда разделена на αн делений без указания значения этих делений в измеряемых еди­ницах. Ценой деления (постоянной) прибора называется число электрических единиц, приходящихся на одно деление шкалы прибора.

Цена деления:

вольтметра СU = , ;

амперметра СI = , ;

ваттметра СP = , ;,

где Uн, Iн - номинальные значения напряжения и тока приборов;

αн - полное число делений шкалы прибора.

Чувствительность прибора S - величина, обратная постоян­ной прибора:

S = .

Если при измерении стрелка прибора отклонилась на α делений, то значение измеряемой величины будет:

для вольтметра U = СU · α, В;

для амперметра I = СI · α, A;

для ваттметра P = СP · α, Вт.

Непосредственно перед решением задач следует разобрать пример 13.

Пример 13

Вольтметр типа Э515 рассчитан на Uн=300 В, его шкала име­ет αн = 150 дел. Класс точности прибора γд =±0,5%.

Определить постоянную СU и чувствительность прибора SU, а также наибольшую абсолютную погрешность ΔUнаиб. Вычислить наибольшую относительную погрешность измерения γнв, если стрелка прибора отклонилась на α=120 дел. Какую при этом мощ­ность будет потреблять прибор, если его внутреннее сопротивле­ние RU=40 кОм.

Краткая запись условия.

Дано: Э515

Uн=300 В

αн =150 дел

γд =±0,5%

α =120

RU=40 кОм

Определить: СU, SU, ΔUнаиб, РU.

Решение

1)  Постоянная прибора и его чувствительность:

СU = = = 2

SU = = = 0,5 .

2)  Абсолютная погрешность (наибольшая возможная):

=± =± =±1,5 B.

3)  Измеренное напряжение (показание прибора):

Uизм=CU · α=2·120=240B.

4) Относительная погрешность (наибольшая возможная):

γнв=± =± =±0,625 %.

1)  Мощность, потребляемая вольтметром:

PU = = = 1,44 Вт.

Задачи №№ 11-20

Для решения задач №№ 11-20 необходимо изучить назначе­ние и конструкции, схемы включения в измерительную цепь шун­тов и добавочных резисторов, которые используются для расши­рения пределов измерения амперметров и вольтметров, и пред­ставлять способы расчета их.