2) Измерять активную мощность в четырехпроводной трехфазной цепи при несимметричной нагрузке можно тремя ваттметрами (рис. 3.13).

      Так как в этом случае каждый из ваттметров измеряет активную мощ­ность одной фазы, то мощность в четырехпроводной трехфазной цепи.                 

Билет 22: 1) Мостовой метод измерения относится к компенсационным, когда измеряемый параметр КОМПЕНСИРУЮТ, изменяя точно известный эталонный. При этом простым нульиндикатором (в качестве которого для постоянного тока может быть использован микроамперметр, а для переменного нужен уже типа осциллограф) фиксируют момент баланса моста.

Преимуществом мостовых методов измерения является высокая точность и чувствительность, поскольку от нульиндикатора требуется только чувствительность, и не нужна точность, а эталон - пассивный элемент и может быть очень точным и стабильным. Недостаток - малая скорость измерений (мост надо балансировать) и либо ручной труд либо сложная автоматика для такой балансировки.

Метод позволяет измерять активное и реактивное сопротивление (т.е. ещё и индуктивность и ёмкость), напряжение (причём очень малое), ток, а с резистивными датчиками - любой параметр, для которого существуют такие датчики - освещённость, поток газа, давление, химический состав и т.д.

Особым преимуществом моста для измерения малых напряжений является то, что в момент баланса (но только в этот момент) измеряемое напряжение равно опорному и такая схема теоретически обладает бесконечным сопротивлением (идеальный вольтметр).

2) Активную мощность в трехпроводной трехфазной цепи чаще всего измеряют методом двух ваттметров. При таком измерении токовые обмотки ваттметров включают в два линейных провода, генераторные зажимы обмоток напряжения — на эти же линейные провода, а негенераторные зажимы — на свободный линейный провод. Нетрудно доказать, что алгебраическая сумма показаний ваттметров равна активной мощности цепи.

В трехпроводной трехфазной цепи при строго симметричной системе, когда во всех фазах нагрузки величины напряжений, токов и активной мощности одинаковы (с точностью ± 5%), активная мощность нагрузки может быть измерена одним ваттметром.

Рисунок 4.4 - Схема измерения активной мощности трехфазной трехпроводной цепи с помощью двух ваттметров.

Билет 23: 1) Мост измерительный - электрический прибор для измерения сопротивлений, ёмкостей, индуктивностей и др. электрических величин; представляет собой измерительную мостовую цепь, действие которой основано на методе сравнения измеряемой величины с образцовой мерой. Метод сравнения даёт весьма точные результаты, вследствие чего М. и. получили широкое распространение как в лабораторной, так и в производственной практике.

 

        Электрическая схема одинарного моста постоянного тока: Е — источник тока; Г — гальванометр (нуль-индикатор); AC, CB, BD, DA — плечи моста; R_x — измеряемое сопротивление; R₂, R₃, R₄ — калиброванные установочные сопротивления.

2) Принципы измерения неэлектрических величин. В современной технике широко применяются измерения неэлектрических величин (температуры, давления, усилий и пр.) электрическими методами. В большинстве случаев такие измерения сводятся к тому, что неэлектрическая величина преобразуется в зависимую от нее электрическую величину (например, сопротивление, ток, напряжение, индуктивность, емкость и пр.), измеряя которую, получают возможность определить искомую неэлектрическую величину.

Устройство, осуществляющее преобразование неэлектрической величины в электрическую, называется датчиком. Датчики делятся на две основные группы: параметрические и генераторные. В параметрических датчиках неэлектрическая величина вызывает изменение какого-либо электрического или магнитного параметра: сопротивления, индуктивности, емкости, магнитной проницаемости и пр. В зависимости от принципа действия эти датчики подразделяются на датчики сопротивления, индуктивные, емкостные и др.

В генераторных датчиках неэлектрическая величина вызывает появление э. д. с. К этим датчикам относятся индукционные, термоэлектрические, пьезоэлектрические и пр.

Устройства для измерения различных неэлектрических величин электрическими методами широко применяют на э. п. с. и тепловозах. Такие устройства состоят из датчиков, какого-либо электроизмерительного прибора (гальванометра, милливольтметра, миллиамперметра, логометра и т. д.) и промежуточного звена, которое может включать в себя электрический мост, усилитель, выпрямитель, стабилизатор и др.

Билет 24: 1) Наиболее распространенные измерительные мосты переменного тока рассчитаны на измерения либо на сетевой частоте 50–60 Гц, либо на звуковых частотах (обычно вблизи 1000 Гц); специализированные же измерительные мосты работают на частотах до 100 МГц. Как правило, в измерительных мостах переменного тока вместо двух плеч, точно задающих отношение напряжений, используется трансформатор. К исключениям из этого правила относится измерительный мост Максвелла – Вина.

З адача изобретения - повышение точности измерений. Решение поставленной задачи достигается тем, что в мост переменного тока, содержащий две смежные ветви, из которых первая является первым смежным резистором, а вторая состоит из второго смежного резистора и смежного конденсатора, причем второй вывод первой ветви подключен к общему проводу моста, а первые выводы первого и второго смежных резисторов и смежного конденсатора соединены между собой и подключены к первому выводу нуль-органа, измеряемое сопротивление из параллельно включенных резистора и конденсатора и резистор, первые выводы которых соединены вместе и подключены ко второму выводу нуль-органа, а второй вывод резистора подключен к общему проводу моста, введены три управляемых источника напряжения, причем выход первого подключен ко второму выводу смежного конденсатора, выход второго подключен ко второму выводу второго смежного резистора, выход третьего подключен ко второму выводу измеряемого сопротивления, также входы управляемых источников подключены ко второму полюсу источника питания моста, а общие провода всех источников подключены к общему проводу моста.

2) Рис. 1. Схема включения двух ваттметров в трехпроводную сеть (а, б) и векторные диаграммы напряжений и токов при cos ф=1 (в) и cos ф=0,5 (г).

Значения мощности, измеряемые ваттметрами, определяются одинаковыми выражениями:

Рw1 = U_ACI_Аcosψ1= UлIл cos30°,

Pw1 = U_BCI_Bcosψ2 = UлIл cos30°

Если нагрузка носит активно-индуктивный характер и косинус фи равен 0,5, то есть угол φ = 60°, то угол ψ1= 30°, а угол ψ2 = 90° (рис. 1, г).

Показания ваттметров будут следующими:

Рw1 = UлIл cos30°

Pw1 = UлIл cos90°

Если показания одного из ваттметров становятся равными нулю, это значит, что косинус фи уменьшился до 0,5.

Билет 25: 1) Компенсационный метод измерений - метод измерений, основанный на компенсации (уравнивании) измеряемого напряжения или эдс напряжением, создаваемым на известном сопротивлении током от вспомогательного источника. К. м. и. применяют не только для измерений электрических величин (эдс, напряжений, токов, сопротивления); он широко применяется и для измерения др. физических величин (механических, световых, температуры и т.д.), которые обычно предварительно преобразуют в электрические величины.

К. м. и. является одним из вариантов метода сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля (добиваются нулевого показания измерительного прибора). К. м. и. отличается высокой точностью. Она зависит от чувствительности нулевого прибора (См. Нулевой прибор) (нульиндикатора), контролирующего осуществление компенсации, и от точности определения величины, компенсирующей измеряемую величину.

2) Номинальными напряжением Uном, током Iном и мощностью Pном соответственно вольтметра, амперметра и ваттметра называются наибольшие напряжение, ток и мощность, которые могут быть измерены перечисленными приборами.

Номинальная мощность ваттметра в отличие от его номинальных напряжения и тока указывается не всегда. Для ваттметра номинальное напряжение представляет собой наибольшее напряжение, на которое может быть включена обмотка напряжения; номинальным током является наибольший ток, на который рассчитана последовательная обмотка.

Если номинальная мощность ваттметра не дана, то ее можно подсчитать по номинальному напряжению и току:

Рном = Uном*Iном.

Билет 26: 1) Принципы измерения неэлектрических величин. В современной технике широко применяются измерения неэлектрических величин (температуры, давления, усилий и пр.) электрическими методами. В большинстве случаев такие измерения сводятся к тому, что неэлектрическая величина преобразуется в зависимую от нее электрическую величину (например, сопротивление, ток, напряжение, индуктивность, емкость и пр.), измеряя которую, получают возможность определить искомую неэлектрическую величину.

Устройство, осуществляющее преобразование неэлектрической величины в электрическую, называется датчиком. Датчики делятся на две основные группы: параметрические и генераторные. В параметрических датчиках неэлектрическая величина вызывает изменение какого-либо электрического или магнитного параметра: сопротивления, индуктивности, емкости, магнитной проницаемости и пр. В зависимости от принципа действия эти датчики подразделяются на датчики сопротивления, индуктивные, емкостные и др.

В генераторных датчиках неэлектрическая величина вызывает появление э. д. с. К этим датчикам относятся индукционные, термоэлектрические, пьезоэлектрические и пр.

Устройства для измерения различных неэлектрических величин электрическими методами широко применяют на э. п. с. и тепловозах. Такие устройства состоят из датчиков, какого-либо электроизмерительного прибора (гальванометра, милливольтметра, миллиамперметра, логометра и т. д.) и промежуточного звена, которое может включать в себя электрический мост, усилитель, выпрямитель, стабилизатор и др.