9.2 Тұрақты және айнымалы бірфазалы токтың қуатын және энергиясын өлшеу құралдары

Тұрақты және бірфазалы айнымалы токтың қуаты 10ден 10 Вт дейінгі диапазонда өлшенеді, сонымен бірге төменгі шегі радиотехникалық құрылғылардың жоғарғы жиілікті айнымалы токтың қуатына қарайды. Тұрақты және айнымалы токтың қуатын өлшеудің талап етілетін дәлдігі әртүрлі жиілік диапазон үшін әртүрлі. Тұрақты және өнеркәсіптік жиілігі бар айнымалы бірфазалы және үшфазалы ток үшін қателік мына шектерде болу керек ± (0,01—0,1) %; аса жоғары жиіліктер кезінде қателік одан жоғары болуы мүмкін ±(1—5 %).

Тұрақты және айнымалы бірфазалы ток тізбектерінде қуатты өлшеу үшін электродинамикалық және ферродинамикалық ваттметрлер пайдаланылады.

Өнеркәсіп және көтеріңкі жиіліктегі (5000 Гц дейін) тұрақты және айнымалы токтың қуатын дәл өлшеу үшін тасымал аспаптар түрінде электродинамикалық ваттметрлер шығарылады, олардың дәлдік кластары 0,1—0,5.

Өндіріс жағдайларында өнеркәсіп және өте жоғары белгіленген жиіліктері бар (400, 500 Гц) айнымалы ток тізбектерінде қуатты өлшеу үшін қалқанша ферродинамикалық ваттметрлер пайдаланылады, олардың дәлдік кластары 1,5—2,5.

Жоғарғы жиіліктерде қуатты өлшеу үшін термоэлектрлік және электрондық ваттметрлер пайдаланылады.

Үлкен токтар мен кернеулер кезінде қуатты өлшеу үшін әдетте ваттметрлер ток пен кернеуді өлшеу трансформаторлар арқылы қосылады. Тұрақты және айнымалы бірфазалы токтың қуатын өлшегенде жанама әдістерді пайдалануы да кездеседі. Тұрақты токтың қуатын екі аспап көмегімен анықтауға болады: амперметр және вольтметр, ал бірфазалы айнымалы токтың қуатын – үш аспап көмегімен: амперметр, вольтметр және фазометр (немесе қуат коэффициент өлшеуіш). Аспаптарды қосылудың әртүрлі сұлбалар үшін қуатты өлшеудің әдістемелік қателіктері әртүрлі болады.

Қуатты жанама өлшеу кезінде екі немесе үш аспап бойынша есептеу жасау керек. Бұдан басқа, мұнда аспаптардың инструменталды қателіктердің қосылу себебінен өлшеу дәлдігі төмендейді. Мысалы, айнымалы бірфазалы токтың қуатын тура өлшеуі ±0,1 % (Ж.1 кестені қара) ең кіші қателікпен жүргізілуі мүмкін, ал қуатты жанама өлшеу кезінде тек қана қуат коэффициентін өлшеу ±0,5 % ең кіші қателікпен жасау мүмкін, солай болған соң, жалпы қателік ±0,5 % аспайды.

Айнымалы токтың қаутын өлшеу үшін кейде электрондық осциллограф пайдаланылады, мысалы, ферромагниттік материалдарда гистерезиске қуат шығынын анықтағанда. Мұнда гистерезис ілмегінің аудуны қуат шығынына пропорционалды болып шығады.

Тұрақты токтың энергиясын өлшеуі тұрақты ток санауыштар көмегімен жасалынады.

Айнымалы бірфазалы токтың энергиясы электр энергия индукциондық санауыштармен өлшенеді.

Электр энергиясын тағы жылжымалы бөлшектері жоқ электр энергия электрондық санауыштар көмегімен өлшеуге болады. Мұндай санауыштар өте жақсы метрологиялық мінездемелеріне және үлкендеу сенімділікке ие болады және болашағы бар электр энергия өлшеу құралдары болып табылады.

9.3 Электр мөлшерін өлшеу құралдары

Электр мөлшерін өлшеу үшін баллистикалық гальванометрлер, кулонметрлер және ампер-сағат санауыштар пайдаланылады. Бұл аспаптар барлығы ток өлшеу тізбегіне тізбектелініп немесе шунт көмегімен, немесе тікелей қосылады.

Баллистикалық гальванометрлер кіші электр мөлшерін өлшеу үшін пайдаланылады, олар уақыттың қысқа араларында ағады. Баллистикалық гальванометрлермен электр мөлшерін өлшеу қателігі ±(5—10) % құрауы мүмкін.

Кулонметрлер ток импульстерінің электр мөлшерін өлшеу үшін қызмет етеді. Кулонметрмен өлшеудің келтірілген қателігі ±5 % аспайды. Кулонметрдің жұмыс істеу ерекшелігі – өлшенетін ток импульсі амплитудасының тұрақтылығы.

Ампер-сағат санауыштар, уақыттың ұзақ мерзімінде ағатын, электр мөлшерін өлшеу үшін пайдаланылады. Оларды, мысалы, аккумуляторлық батареялар жүктеме тізбегінде ағатын электр мөлшерін есептеу үшін қолданылады, электролиз цехтердегі электр мөлшерін есептеу үшін және т.б. Магнитоэлектрлік ампер-сағат санауыштардың келтірілген қателігі ±0,5 % аспайды. Электрондық ампер-сағат санауыштардың келтірілген қателігі ±1 % аспайды.

Тақырып бойынша қосымша ақпаратты [4,6,8,9,12,13] әдебиеттен алуға болады.