![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •5) Метрологические характеристики средств измерений
- •Классификация погрешностей По форме представления
- •[Править]По причине возникновения
- •[Править]По характеру проявления
- •[Править]По способу измерения
- •16) Термоэлектрические и детекторные приборы
- •25)Электромагнитный измерительный механизм
- •27) Электродинамический измерительный механизм
- •Ферродинамический измерительный прибор
- •28) Измерение электрической мощности и энергии
- •29)Индукционный измерительный механизм
- •30) Цифровой измерительный прибор
- •32) Электронные осциллографы
- •Электрические измерения неэлектрических величин
- •34.Стандартизация
16) Термоэлектрические и детекторные приборы
Термоэлектрический измерительный прибор представляет собой сочетание термоэлектрическогопреобразователя и электроизмерительного механизма постоянного тока. Применяется для измерениясилы и напряжения (реже мощности) электрического тока. Особенно часто применяется при измерении несинусоидальных токов и на повышенных частотах. На рис. 6.10 изображена схема термоэлектрического амперметра. Измеряемый ток проходит через подогреватель П (обмотка с большим удельным сопротивлением) и нагревает его. Спай термопары Тприкреплен к подогревателю или находится вблизи него. ЭДС термопары создает ток, проходящий через магнитоэлектрический прибор. Таким образом, показания термоэлектрического прибора пропорциональны мощности, расходуемой на нагревание подогревателя (т.е. квадрату действующего значения тока в нем). Поэтому шкала такого прибора почти квадратична и градуируется в единицах действующего значения тока (в случае вольтметра - действующего значения напряжения).
Показания термоэлектрического измерительного прибора слабо зависят от частоты (поэтому они применяются в цепях как постоянного, так и переменного тока) и формы кривой тока или напряжения. В наиболее точных приборах (до 100-150 мА) для ограничения потерь тепла подогреватель вместе с термопарой помещают в вакуумный стеклянный баллон. Детекторный прибор - это совокупность выпрямителя (детектора) и магнитоэлектрического измерителя. Такое сочетание вызвано необходимостью измерений малых токов и напряжений переменного тока- Наибольшее распространение получила мостовая схема с двухполупериодным выпрямителем (рис. 6.11). Если в этой схеме подобрать все четыре диода одинаковыми, то сопротивления переменному току по обоим направлениям также будут одинаковыми. Через прибор проходит ток в обе половины периода в одном направлении, вдвое увеличивая значение вращающего момента.
Рис. 6.11 Детекторные приборы широко применяют для измерений переменных токов и напряжений и часто используют в комбинированных приборах - авометрах. В отличие от приборов переменного тока всех других систем детекторные приборы измеряют среднее, а не действующее значение переменного тока и напряжения. Градуируют шкалы этих приборов в действующих значениях, поэтому детекторные приборы не пригодны для измерений в цепях несинусоидальных токов.
19) Измерение методом амперметра и вольтметра. Сопротивление какой-либо электрической установки или участка электрической цепи можно определить с помощью амперметра и вольтметра, пользуясь законом Ома. При включении приборов по схеме рис. 339, а через амперметр проходит не только измеряемый ток Ix, но и ток Iv, протекающий через вольтметр. Поэтому сопротивление
Rx = U / (I – U/Rv) (110)
где Rv — сопротивление вольтметра.
При включении приборов по схеме рис. 339, б вольтметр будет измерять не только падение напряжения Ux на определенном сопротивлении, но и падение напряжения в обмотке амперметра UA = IRА. Поэтому
Rx = U/I – RА (111)
где RА — сопротивление амперметра.
В тех случаях, когда сопротивления приборов неизвестны и, следовательно, не могут быть учтены, нужно при измерении малых сопротивлений пользоваться схемой рис. 339,а, а при измерении больших сопротивлений — схемой рис. 339, б. При этом погрешность измерений, определяемая в первой схеме током Iv, а во второй — падением напряжения UА, будет невелика по сравнению с током Ix и напряжением Ux.
22)
Метод непосредственной оценки. Предполагает
измерение сопротивления постоянному
току с помощью омметра. Измерения
омметром дают существенные неточности.
По этой причине данный метод используют
для приближенных предварительных
измерений сопротивлений и для проверки
цепей коммутации. На практике применяют
омметры типа М57Д, М4125, Ф410 и др. Диапазон
измеряемых сопротивлений данных приборов
лежит в пределах от 0,1 Ом до 1000 кОм.
Для
измерения малых сопротивлений, например
сопротивление паек якорных обмоток
машин постоянного тока, применяют
микроомметры типа М246. Это приборы
логометрического типа с оптическим
указателем, снабженные специальными
самозачищающими щупами.
Также
для измерения малых сопротивлений,
например переходных сопротивлений
контактов выключателей, нашли применение
контактомеры. Контактомеры Мосэнерго
имеют пределы измерения 0 - 50000 мкОм с
погрешностью менее 1,5%. Контактомеры
КМС-68, КМС-63 позволяют производить
измерения в пределах 500-2500 мкОм с
погрешностью менее 5%.
Для
измерения сопротивления обмоток силовых
трансформаторов, генераторов с достаточно
большой точностью применяют потенциометры
постоянного тока типа ПП-63, КП-59. Данные
приборы используют принцип компенсационного
измерения, т. е. падение напряжения на
измеряемом сопротивлении уравновешивается
известным падением напряжения.
23)Мостовой
метод. Применяют
две схемы измерения - схема одинарного
моста и схема двойного моста. Соответствующие
схемы измерения представлены на рис.
1.10.
Для
измерения сопротивлений в диапазоне
от 1 Ом до 1 МОм применяют одинарные мосты
постоянного тока типа ММВ, Р333, МО-62 и
др. Погрешность измерений данными
мостами достигает 15% (мост ММВ). В одинарных
мостах результат измерения учитывает
сопротивление соединительных проводов
между мостом и измеряемым сопротивлением.
Поэтому сопротивления меньше 1 Ом такими
мостами измерить нельзя из-за существенной
погрешности. Исключение составляет
мост P333, с помощью которого можно
производить измерение больших
сопротивлений по двухзажимной схеме и
малых сопротивлений (до 5 10 Ом) по
четырехзажимной схеме. В последней
почти исключается влияние сопротивления
соединительных проводов, т. к. два из
них входят в цепь гальванометра, а два
других - в цепь сопротивления плеч моста,
имеющих сравнительно большие
сопротивления.
Рис.
1.10. Схемы измерительных мостов.
а
- одинарного моста; б - двойного моста.
Плечи
одинарных мостов выполняют из магазинов
сопротивлений, а в ряде случаев (например,
мост ММВ) плечи R2, R3 могут быть выполнены
из калиброванной проволоки (реохорда),
по которой перемещается движок,
соединенный с гальванометром. Условие
равновесия моста определяется выражением
Rх = R3•(R1/R2). С помощью R1 устанавливают
отношение R1/R2, обычно кратное 10, а с
помощью R3 уравновешивают мост. В мостах
с реохордом уравновешивания достигается
плавным изменением отношения R3/R2 при
фиксированных значениях R1.
В
двойных мостах сопротивления соединительных
проводов при измерениях неучитываются,
что представляет возможность измерять
сопротивления до 10-6 Ом. На практике
применяют одинарно-двойные мосты типа
P329, P3009, МОД-61 и др. с диапазоном измерений
от 10-8 Ом до 104 МОм с погрешностью измерения
0,01 - 2%.
В
этих мостах равновесие достигается
изменением сопротивлений R1, R2, R3 и R4. При
этом достигается равенства R1 = R3 и R2 =
R4. Условие равновесия моста определяется
выражением Rх= RN•(R1/R2). Здесь сопротивление
RN - образцовое сопротивление, составная
часть моста. К измеряемому сопротивлению
Rх подсоединяют четыре провода: провод
2 - продолжение цепи питания моста, его
сопротивление не отражается на точности
измерений; провода 3 и 4 включены
последовательно с сопротивлениями R1 и
R2 величиной больше 10 Ом, так что их
влияние ограничено; провод 1 является
составной частью моста и его следует
выбирать как можно короче и толще.
При
измерениях сопротивления в цепях,
обладающих большой индуктивностью, во
избежание ошибок и для предотвращения
повреждений гальванометра необходимо
производить измерения при установившемся
токе, а отключение - до разрыва цепи
тока.
Измерение
сопротивления постоянному току независимо
от метода измерения производят при
установившемся тепловом режиме, при
котором температура окружающей среды
отличается от температуры измеряемого
объекта не более чем на ±3°С. Для перевода
измеренного сопротивления к другой
температуре (например, с целью сравнения,
к 15°С) применяют формулы пересчета.
24) Магнитоэлектрический логометр - это прибор, измеряющий отношение двух электрических величин: токов или напряжений, а не абсолютные значения величин. Принцип действия логометра основан на взаимодействии поля постоянного магнита и магнитных полей, вызванных токами, протекающими в двух рамках подвижной системы. Датчиком температуры для лого-метра является термометр сопротивления. [1]
Измерение…
1. Убедиться в отсутствии напряжения в проверяемой цепи. 2. При неизвестном значении сопротивления цепи установить предел измерения на наибольшее значение; при выборе предела измерения необходимо учитывать то, что точность измерения повышается при отсчете показаний в рабочей (средней) области шкалы. 3. Отключить или замкнуть накоротко все элементы цепи с низким уровнем изоляции, а также конденсаторы и полупроводниковые приборы. 4. На время проведения измерений заземлить испытуемую цепь. 5. Нажать клавишу «высокое напряжение» в приборах, имеющих сетевое питание или вращать ручку генератора индукторного мегомметра (примерная скорость вращения - 120 об/мин) в течение 60 секунд, после чего снять показание по шкале прибора. 6. После окончания измерения (перед отсоединением концов прибора от испытуемой цепи) снять накопленный электрический заряд с цепи путём её заземления.