1 Опишите методы и средства измерения напряжения и тока
Скачать 192.98 Kb.
|
|
Методы и средства измерений 1 Опишите методы и средства измерения напряжения и тока.Для выполнения технических измерений постоянного тока и напряжения в настоящее время еще широко используют магнитоэлектрические амперметры и вольтметры с пределами измерений 0,1 мкА…6 кА и 0,3 мВ…1,5 кВ, а также и другие типы электромеханических приборов. Для определения малых количеств электричества быстропротекающих импульсов тока используют баллистические гальванометры, а для больших количеств электричества – кулонметры. Выбор типа измерительного устройства обусловлен мощностью объекта измерения и необходимой точностью. При включении прибора в измерительную цепь он изменяет ее параметры. Для уменьшения величины методической погрешности при измерении напряжения сопротивление вольтметра должно быть как можно большим, а при измерении тока сопротивление амперметра как можно меньшим. Измерение тока и напряжения с использованием метода непосредственной оценки. Данный метод реализуется с помощью прямопоказывающих приборов. Вольтметр подключается параллельно тому участку цепи, на котором необходимо измерить напряжение. Включение вольтметра в исследуемую цепь искажает режим работы этой цепи.  Напряжение на резисторе  до и после включения вольтметра определяется выражениями: , .Измерение тока и напряжения с использованием метода сравнения с мерой. Данный метод измерения основан на сравнении измеряемого напряжения с известным напряжением, установленным с высокой точностью. При этом наибольшее распространение при измерении напряжения получил нулевой (компенсационный) метод.  Суть этого метода заключается в уравновешивании неизвестного напряжения на образцовом резисторе, включенного в цепь стабилизированного источника питания (нормального элемента). Момент компенсации определяется по нулевому показанию гальванометра. Точность измерения при использовании данного метода зависит от точности, с которой известны значения ЭДС нормального элемента и отношение установившихся значений сопротивлений потенциометра, а также чувствительности гальванометра. Точность отсчета с потенциометра достигается обычно за счет использования специальных схем многоразрядных дискретных делителей напряжения. Измерение переменного тока и напряжения. Для оценки величины переменного тока и напряжения используют понятия действующего, амплитудного и среднего значений. Для этой цели используют приборы различных систем, но при использовании приборов магнитоэлектрической системы требуется применение дополнительных преобразователей из переменного тока в постоянный. При измерении токов свыше 250…300 А амперметры электромеханической системы непосредственно в цепь не включаются из-за сильного влияния на показания приборов магнитного поля токоподводящих проводов и значительного нагрева шин. Расширение диапазона измеряемых токов и напряжений производится в основном при помощи измерительных трансформаторов. Для защиты приборов от внешних магнитных и электрических поле применяется экранирование. На переменном токе необходимо учитывать и частотную составляющую погрешности измерений. ^ Методы измерения параметров пассивных компонентов электрических цепей делят на прямые и косвенные. Косвенный метод измерения параметров основан на измерении напряжения и тока в элементе и последующем расчете параметров по закону Ома. Прямые методы измерения разделяют на методы непосредственной оценки и методы сравнения. Методы непосредственной оценки реализуются в приборах прямого действия, в которых измеряемая величина оценивается непосредственно по шкале, заранее отградуированной в соответствующих единицах. К приборам прямого действия относят омметры, которые по принципу действия делят на электромеханические и электронные. К приборам непосредственной оценки относят также цифровые измерители параметров элементов, в которых значения параметров отсчитывают непосредственно с цифрового отсчетного устройства. Методы сравнения реализуются в мостах постоянного или переменного тока и в резонансных приборах при использовании метода замещения. Измерение параметров элементов косвенным методом при помощи вольтметра и амперметра по схеме, изображенной на рис7. Схема, изображенная на рис7. а, используется для измерения больших сопротивлений, а схема, изображенная на рис7.б, - для измерения малых сопротивлений. Это обусловлено методическими погрешностями, связанными с конечными значениями внутренних сопротивлений измерительных приборов – амперметра А и вольтметра V.  Рисунок 7 Действительное значение измерительного сопротивления в обоих случаях равно RX=UR/IR. где UR – напряжение на измеряемом сопротивлении, а IR – ток в нем. Сопротивление измеренное по схеме, приведенной на рисунке, будет больше действительного, так как вольтметр измеряет также напряжение на амперметре, поэтому: R’X=(UR+UA)/IR= RX+RA Схемы, изображенные на рис7, можно использовать для измерения полных сопротивлений или проводимостей, если их питание производится от источника переменного напряжения. Если частота источника напряжения известна, то эти схемы можно использовать для измерения емкости или индуктивности (без учета паразитных параметров схем замещения)С=I/Uω или L=U/Iω. Мостовые методы измерений используются для измерения полных сопротивлений, индуктивности и ёмкости, тангенса угла потерь и добротности пассивных компонентов электрических цепей. Схема одинарного четырехплечевого моста изображена на рис.8. Такой мост является четырехполюстником, к входным зажимам которого подключается источник питания, а к выходным – гальванометр Г (индикатор равновесия моста). Условием равновесия моста является отсутствие тока в гальванометре и, следовательно, равенство произведений сопротивлений противоположных плеч: Z1Z4=Z2Z3.  Рисунок 8 ZX= Z1=Z2Z3/Z4 Мосты для измерения параметров компонентов электрических цепей делят на мосты постоянного тока и мосты переменного тока. Мосты постоянного тока бывают одинарные и двойные. Мосты переменного тока отличаются большим разнообразием. Кроме простых четырехплечих мостов применяют сложные шести- и семиплечие мосты, трансформаторные мосты и мосты со сложными индуктивными связями. Мосты постоянного тока используют для измерения сопротивления резисторов, катушек индуктивностей и проводимостей утечек конденсаторов. Одинарные мосты постоянного тока используются для измерения сопротивления от 10 до 106 Ом. При измерении малых сопротивлений (< 10 Ом) заметную погрешность вносят сопротивления соединительных проводов и контактов. При измерении больших сопротивлений (> 1 МОм) увеличивается погрешность из-за огражденной чувствительности гальванометра и шунтирующего сопротивления изолятора, на котором укреплены входные зажимы моста. Мосты переменного тока используют для измерения сопротивления на переменном токе, индуктивностей и емкостей. Эти мосты можно также использовать для измерения тангенса угла потерь конденсаторов и добротности катушек индуктивностей. Цифровые методы измерения параметров элементов основаны на промежуточном преобразовании значения параметра во временной интервал или частоту импульсов. |
Похожие:
 | 1 Опишите методы и средства измерения напряжения и тока А…6 кА и 0,3 мВ…1,5 кВ, а также и другие типы электромеханических приборов. Для определения малых количеств электричества быстропротекающих... | | Лабораторная работа №4 Параметрические стабилизаторы постоянного напряжения Ввиду зависимости напряжения Ud от тока нагрузки, обусловленной наклоном внешней характеристики выпрямителя, а также от изменений... |
| “Измерение
силы тока и
напряжения
комбинированным
прибором ”
1
Цель работы Знакомство с прибором Ц4317. С его возможностями, органами управления, методикой измерения | | 1. Имеется прибор с ценой деления i0 = 10 мкА. Шкала прибора имеет n = 100 делений. Внутреннее сопротивление прибора r = 50 Ом. Как из этого прибора сделать а вольтметр с пределом измерения напряжения U0 = 200 В? Имеется прибор с ценой деления i0 = 10 мкА. Шкала прибора имеет n = 100 делений. Внутреннее сопротивление прибора r = 50 Ом. Как... |
| Лабораторная работа №3 Элементы схем стабилизации тока и напряжения Для стабилизации тока в цепях постоянного тока достаточно часто используется бареттер электровакуумный прибор в виде заполненного... | | Введение Все зависит от его принципа действия и точности показываемых измерений тока. Каждый вид амперметра рассчитан для измерения силы тока... |
| Классификация электронных измерительных приборов. Подгруппа А. Приборы для измерения силы тока Д1 – установки или приборы для поверки аттенюаторов и приборов для измерения ослаблений | | Исторические этапы развития денег Деньги- это средства оплаты товаров, услуг, средство измерения стоимости, а также средства сохранения стоимости |
| “Измерение
напряжения
вольтметром”.
Цель
работы. Знакомство с цифровым и электронным вольтметрами их возможностями, органами управления устройством и методикой измерения | | Дополнительной Погрешность измерения напряжения вольтметром, возникающая вследствие подключения его к тому участку цепи, на котором измеряется напряжение,... |
| Лекция 15 Линия − четырехполюсник и различные режимы работы Выражения для напряжения и тока в любой точке линии можно записать в гиперболических функциях, используя соотношения |