![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Основные понятия в измерениях и метрологии.
- •Место иит в процедурах познания и принятия решений.
- •Виды средств измерений.
- •Разновидности измерительных преобразователей.
- •Типовая структурная схема измерительных информационных систем.
- •Погрешности, вносимые средствами вычислительной техники.
- •Содержание и основные этапы измерительных информационных технологий, прямые и косвенные измерения.
- •Метрологическая структурная схема прямых измерений (средство измерений - линейное), составляющие погрешности результатов измерений.
- •Классификация погрешностей результатов измерений.
- •Примеры погрешностей применения.
- •Взаимодействие датчиков с объектами измерений, измерение температуры.
- •Аналоговые измерительные приборы, метрологическая структурная схема измерений, метрологические характеристики.
- •Приборы магнитоэлектрической системы. Амперметры, вольтметры. Принцип действия, назначение, обозначения на шкале, предельные возможности.
- •Приборы магнитоэлектрической системы с преобразователями, обозначения на шкале, предельные возможности.
- •Магнитоэлектрические омметры, кулонометры, веберметры.
- •Приборы электродинамической системы, принцип действия, обозначения на шкале, вращающий момент. Амперметры, вольтметры, ваттметры, схемы включения, предельные возможности.
- •Приборы ферродинамической системы, принцип действия, обозначения на шкале, вращающий момент. Амперметры, вольтметры, ваттметры, схемы включения, предельные возможности.
- •Приборы электромагнитной системы, принцип действия, обозначения на шкале, вращающий момент, влияние внешнего магнитного поля, исключение этого влияния, предельные возможности.
- •Приборы электростатической системы, принцип действия, обозначения на шкале, вращающий момент, предельные возможности.
- •Средства расширения пределов измерения параметров постоянного и переменного тока и напряжения.
- •Особенности применения измерительных трансформаторов тока.
- •Измерение линейных токов и напряжений в трехфазных цепях двумя приборами.
- •Измерения активной мощности и энергии одним, двумя и тремя приборами в трехфазных цепях.
- •Измерение реактивной мощности и энергии в трехфазных цепях.
- •Равновесные мосты постоянного тока, условия равновесия, причины возникновения погрешностей.
- •Особенности измерения малых сопротивлений, двойные мосты, нормируемые характеристики.
- •Применение мостов в неравновесном режиме. Причины погрешностей, нормируемые характеристики.
- •Мосты переменного тока, уравнение равновесия.
- •Мосты для измерения емкости конденсаторов.
- •Мосты для измерения индуктивности катушек.
- •Цифроаналоговые преобразователи (цап), назначение, принцип действия, вид характеристики преобразования, нормируемые метрологические характеристики.
- •Аналого-цифровые преобразователи (ацп), назначение, вид характеристики преобразования, ацп поразрядного уравновешивания, предельные возможности, обеспечение связи с компьютером.
- •Ацп “частота - код”, принцип действия, метрологические характеристики, обеспечение связи с компьютером.
- •Ацп “интервал времени - код”, принцип действия, применение для измерения частоты, метрологические характеристики, обеспечение связи с компьютером.
- •Интегрирующие ацп, принцип действия, особенности метрологических характеристик, обеспечение связи с компьютером.
- •Цифровые измерительные приборы, общая схема, цифровые мультиметры.
- •Помехи, виды помех, причины их возникновения, средства подавления продольных и поперечных помех.
- •Методы и средства измерения температуры, термопары, схемы включения, погрешности измерения температуры и их причины.
- •Методы и средства измерения температуры, металлические термопреобразователи сопротивления, схемы включения. Погрешности измерений.
- •Полупроводниковые термопреобразователи сопротивления, схемы включения. Погрешности измерений.
- •Радиационные и оптические пирометры.
- •Термоанемометры
- •Тензорезистивные датчики деформаций, принцип действия, схемы включения, источники погрешности, методы снижения, особенности поверки (калибровки). Фольговые, полупроводниковые тензорезисторы.
- •Примеры применения тензорезистивных датчиков для измерения силы, давления, ускорения, расхода жидкостей и газов.
- •Пьезоэлектрические датчики, принцип действия, материалы, свойства, схема включения. Назначение и устройство пьезодатчиков. Применение для измерений силы, ускорения и давления.
- •Гальваномагнитные датчики Холла, принцип действия, материалы.
- •Источники погрешности, меры по их уменьшению.
- •Емкостные датчики, применение для измерения деформаций, перемещений, силы, ускорения, давления, уровня, толщины. Схемы включения, источники погрешности.
- •Индуктивные, магнитострикционные датчики, дифференциальные и трансформаторные датчики, принцип действия, недостатки и преимущества.
- •Трансформаторные датчики, принцип действия, применения, недостатки и преимущества.
- •Потенциометрические (реостатные) датчики, принцип действия, применения.
- •Методы и средства измерения скорости вращения.
Измерение линейных токов и напряжений в трехфазных цепях двумя приборами.
Рассматривается подход, позволяющий в отличие от очевидного случая использовать вместо трех трансформаторов тока или напряжения соответственно только два трансформатора при любой схеме включения нагрузки
Такая экономия измерительных трансформаторов оказалась возможной благодаря тому, что в трехфазных трехпроводных цепях сумма линейных токов и сумма линейных напряжений равны нулю, откуда следует, что
,
.
Поскольку амперметры
и вольтметры
приборы, предназначенные для измерения
действующих значений токов и напряжений
соответственно, инвертирования фазы
они не чувствуют.
23
Измерения активной мощности и энергии одним, двумя и тремя приборами в трехфазных цепях.
1) Измерение активной электрической мощности и энергии в симметричных трехфазных цепях одним прибором.
Общую мощность и энергию, потребляемую в трехфазной цепи, подсчитывают, умножая на 3 показания соответствующих приборов.
2) Измерение активной электрической мощности и энергии в трехфазной цепи с помощью двух приборов.
Используются следующие соотношения между линейными токами и напряжениями.
Пусть
- линейные токи в фазах A, B, C соответственно,
и
- линейные напряжения между соответствующими
фазами. Известно, что
и
.
Суммарная мощность, потребляемая
нагрузкой, равна
.
Но
.
Поэтому
.
В результате получаем формулу
,
которая оправдывает данный вариант
схемы присоединения двух приборов к
линиям трехфазной цепи с целью измерения
полной активной электрической мощности
или энергии, потребляемой нагрузкой.
Эта мощность или энергия вычисляется,
как сумма показаний двух приборов.
24
Измерение реактивной мощности и энергии в трехфазных цепях.
Как известно, реактивная мощность выражается формулой
Из этого следует, что для измерения
реактивной мощности в однофазной цепи
или в каждой фазе трехфазной цепи по
отдельности необходимо сдвинуть фазу
в одной из цепей ваттметра или счетчика
энергии на
.
Практически это можно сделать только
в параллельной цепи данных приборов.
Если трехфазная цепь симметрична, нагрузка включена по схеме звезда, то в этом случае
При подключении таком ваттметра:
и
.
Полная реактивная мощность трехфазной
цепи будет равна
.
Это означает, что для получения результата
измерения реактивной мощности, которая
рассеивается симметричной трехфазной
цепью, достаточно умножить показание
ваттметра на
.
25
Равновесные мосты постоянного тока, условия равновесия, причины возникновения погрешностей.
Мосты постоянного тока, работающие в
равновесном режиме (равновесные
мосты), относятся к средствам измерения
сравнения и предназначены для измерения
сопротивления. Рассмотрим схему
равновесного моста постоянного тока.
Этот мост называется одинарным мостом
и предназначен для измерения сопротивлений
от 1 Ом до
Ом.
Измеряемое сопротивление
включается в одно из плеч моста, и процесс
измерения заключается в том, что
изменением сопротивления, стоящего в
другом плече, например, сопротивления
,
добиваются равновесия моста, то есть
такого состояния, при котором в диагонали
моста ВС ток не идет. Для индикации этого
состояния в диагональ ВС, называемую
измерительной диагональю, включается
высокочувствительный микроамперметр,
выполняющий функцию нуль-индикатора
(НИ). Ключ К предназначен для кратковременного
включения нуль-индикатора в диагональ,
поскольку при значительном отличии от
равновесия длительное включение НИ
может привести к выходу его из строя.
Равновесие моста наступит тогда, когда
падения напряжений на плечах АВ и АС
сравняются, то есть, когда
,
где Е - напряжение питания моста.
Из этого равенства следует
,
откуда получаем условие отсутствия
тока в измерительной диагонали, то есть
условие равновесия моста
.
Значения сопротивлений
известны, поэтому значение измеряемого
сопротивления вычисляется по формуле
.
Обычно в серийных мостах с ручным
уравновешиванием сопротивления
подбираются так, чтобы отношение
,
где k - целое число.
Источники погрешностей измерений, выполняемых равновесными мостами:
- ограниченная чувствительность нуль-индикатора, порождает аддитивную погрешность измерений,
- погрешности в изготовлении резисторов моста, в том числе погрешность регулируемого резистора, нестабильность контактов переключателей регулируемого резистора вызывают мультипликативную погрешность измерений