Розділ 1.3. Вимірювальні пристрої, призначені для
РОЗШИРЕНННЯ ДІАПАЗОНУ ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
Вимірювання – це знаходження значень фізичної величини чи її параметра за допомогою спеціальних технічних засобів, що забезпечують порівняння величини з її одиницею, а також, якщо необхідно, виконанням певних обчислювальних процесів .
Технічні засоби, які використовуються при вимірюваннях фізичної величини і мають нормовані метрологічні характеристики, називають засобами вимірювальної техніки.
Вимірювальний перетворювач - це вимірювальний пристрій, що реалізує вимі-рювальне перетворення фізичної величини [1].
Вимірювальне перетворення фізичної величини - це вимірювальна операція, під час якої вхідна фізична величина перетворюється у вихідну, функційно з нею пов'язану [1]. Вимірювальні перетворення поділяються на перетворення зі зміною роду величини та без її зміни.
Основними метрологічними характеристиками вимірювальних перетворювачів (ВП) є функція перетворення, коефіцієнт перетворення і клас точності.
Статична функція перетворення ХВИХ =ƒ(ХВХ) виражає залежність інформативного параметра ХВИХ вихідного сигналу ХВИХ (t) від інформативного параметра ХВХ(t) вхідного сигналу ХВХ(t) (рис. 1.1)
Рис.1.1. Вхідний ХВХ(t) і вихідний ХВИХ (t) сигнали ВП
та їх інформативні параметри ХВИХ і ХВХ
Коефіцієнт перетворення k ВП дорівнює відношенню інформативного параметра ХВИХ вихідного сигналу до інформативного параметра ХВХ вхідного сигналу, тобто
k=
. (1.3)
Розрізняють нормальний коефіцієнт перетворення kн,який приписаний певному ВП і який ВП повинен відтворювати, їх дійсний коефіцієнт перетворення k, і який ВП відтворює в певних умовах його застосування. Різниця між номінальним та істинним коефіцієнтами перетворення ВП призводять до виникнення похибок перетворювача, відносне значення якої дорівнює:
k=
100% (1.4)
Рис. 1.2. Класифікація вимірювальних перетворювачів
електричних величин
В окремих випадках для характеристики пасивного ВП використовують величину, обернену до коефіцієнта перетворення, коефіцієнт поділ UП = 1/k.
Клас точності ВП визначає границі допустимих основної та додаткових похибок, які виражають у формі відносних і зведених похибок згідно з ГОСТом 8.401-80 [3].
. До цієї групи належать шунти та додаткові резистори;
масштабні ВП, які реалізують масштабне вимірювальне перетворення електричної величини, тобто зміну її розміру в задану кількість разів. До цієї групи належать подільники напруги, вимірювальні трансформатори струму і напруги та вимірювальні підсилювачі;
-ВП роду струму, наприклад, змінного струму в постійний. До цієї групи належать ВП середньо випрямлених, середньоквадратичних та амплітудних значень.
Оскільки лічильники електроенергії не можуть працювати з дуже великими об’ємами електричної енергії, застосовують допоміжні засоби вимірювальної техніки (трансформатор напруги або шунти), з їхньою допомогою можна зменшити кількість напруги яка надходить до лічильника.