
- •I тарау дүниені танып білудегі өлшеудің ролі
- •Өлшеу техникасы мен ғылымның және өндірістің өзара байланысы
- •1.2. Метрологиялық қамтамасыздандыру
- •1.2.1. Метрологиялық қамтамасыздандырудың ғылыми, техникалық және заңдық негіздері
- •1.3. Физикалық шамалардың түрлері
- •1.3.1. Өлшеу шкалалары
- •1.3.2. Өлшеу ақпараты
- •1.3.3. Физикалық шамалар мен олардың бірліктер жүйесі
- •1.4. Өлшеу қателіктері
- •1.4.1. Қателіктердің жіктелуі
- •1.4.2. Қателіктерді бағалау принциптері
- •1.4.3. Жүйелі қателіктерді алу және жою тәсілдері
- •1.5. Өлшеу және оның негізгі операциялары
- •1.5.1 Өлшеу мен оның негізгі операциялары
- •1.5.2. Өлшеу міндеттері
- •1.5.3. Өлшеу принциптері мен әдістері
- •1.6. Өлшеу аспаптары мен қондырғылары
- •1.6.1 Сурет. Өлшеу аспабының жалпы құрылымдық схемасы
- •1.6.1. Өлшеу жабдықтарының метрологиялық және метрологиялық емес сипаттамалары
- •1.6.2 Өлшеу жүйелері
- •1.6.2 Сурет. Өлшеп-есептеу түрлендіргішінің құрылымдық схемасы
- •1.7. Электрлік өлшеу
- •1.7.1. Электрлік шамаларды өлшегіш түрлендіргіштер
- •1.7.2. Өлшегіш аспаптардың өлшеу шектерін кеңейту
- •1.7.2.1 Сурет. Шунттар
- •1.7.2 Сурет. Тізбектің схемасы
- •1.7.3. Айнымалы ток бойынша өлшеу шекті кеңейту
- •1.7.3.1 Сурет. Төт-дың қосу схемасы
- •1.7.4. Айнымалы ток кернеуінің өлшеу шегін кеңейту
- •1.7.4 Сурет. Кернеу өлшеу трансформаторының қослу схемасы
- •Электромеханикалық аспатар
- •1.8.1 Сурет. Электромеханикалық өлшеу аспабының структуралық схемасы
- •1.8.2 Сурет. Магниттіэлектрлі жүйе аспабының құрылысы
- •1.8.3 Сурет. Электромагнитті жүйе аспабының құрылысы
- •1.8.4 Сурет. Электродинамикалық жүйе аспабының құрылысы мен вектролық диаграммасы
- •1.8.5 Сурет. Ваттметрдің бір фазалы айнымалы ток көзіне жалғану схемасы
- •1.8.6 Сурет. Электростатикалық аспатың құрылысы
- •Индукциялы жүйе аспатары
- •1.8.7 Сурет. Индукциялы жүйе аспабының құрылысы мен векторлық диаграммасы
- •Кедергіні өлшеу
- •Көпірлер мен компенсаторлар көмегімен электрлік шамаларды өлшеу Кедергіні тікелей өлшеу әдістері
- •1.9.1 Сурет. Омметрдің көмегімен кедергіні өлшеу схемалары
- •1.9.2 Сурет. Мегомметрмен өлшеу схемасы
- •Осциллографтар
- •1.10.1. Электрлік шамаларды электронды сәулелі осциллографтар көмегімен өлшеу
- •1.10.1 Сурет. Электронды-сәулелі түтікше құрылысы
- •1.10.2 Сурет. Осциллограф экранында сигнал кескінінің пайда болуы
- •1.10.3 Сурет. Сигналдар жиіліктерінің қатынасы мен фазалық ығысуы әртүрлі болғандағы Лиссажу фигураларының кескіні
- •1.10.4 Сурет. Фазалық ығысу бұрышын элипс әдісімен өлшеу
- •II тарау электрлік шамаларды өлшеу
- •2.1. Ток пен кернеуді өлшеу әдістері
- •2.2. Тұрақты токты өлшеу
- •2.1 Сурет. Шунтты микроамперметрдің схемасы
- •2.2 Сурет. Амперметрді токтың өлшеу трансформаторына қосу схемасы
- •2.3 Сурет. Вольтметрді кернеудің өлшеу трасформаторы арқылы қосу схемасы
- •2.3. Электр қуатын өлшеу
- •2.3.1 Сурет. Ваттметрді қосу схемасы (а) мен векторлық диаграммасы (б)
- •III тарау электрлік емес шамаларды өлшеу
- •3.1. Жалпы мағлұматтар
- •Температураны өлшеу аспаптарының жіктелуі
- •3.1 Сурет. Термоэлектрлі түрлендіргіштің схемасы
- •3.2 Сурет. Өлшеу аспаптарын термоэлектрлі түрлендіргіш тізбегіне қосу схемасы
- •Электрлі емес шамаларды өлшеу
- •Сурет. Тәсілмен өлшеу жүйесі
- •3.4. Сурет. Резисторлы датчик
- •Сурет. Орын ауыстыру және деформацияның электромагниттік датчиктер
- •3.5 Сурет. Электромагнитті датчиктер
- •3.4. Электрлік емес шамалардың электрлікке түрлендірілуі және олардың жіктелуі
- •Сурет. Техникалық орындалу принциптерін кескіндейтін схемалар
- •Сурет. Пьезоэлектриктің қысқыштары арасындағы кернеуді өлшеу
- •Қиыстырылған (комбинированные) түрлендіргіштер
- •3.7 Сурет. Екі өлшенетін түрлендіргіштің жиынтығынан қиыстырылған түрлендіргіш
- •Индуктивті өлшенетін түрлендіргіштер
- •3.8 Сурет. Тұрақты магниті бар магниттік жүйе болып табылатын түрлендіргішті
- •3.9 Сурет. А- сызықты діріл түрлендіргіші; б- бұрыштық діріл түрлендіргіші
- •3.10 Сурет. А- орамы қозғалмайтын және магниті қозғалмалы; б – орамы қозғалмалы магниті қоғалмайтын
- •Цифрлі және электронды өлшеу аспаптары
- •3.6. Сандық вольтметрлер
- •3.6.2 Сурет. Уақытты-импульсті түрлендіретін сандық вольтметрдің схемасы
- •Глоссарий
- •Пайдалы әдебиеттер
- •Метрология және өлшеу
1.7.3.1 Сурет. Төт-дың қосу схемасы
Токтардың қатынасы ТӨТ-дың нақтылы трансформация коэффициент КТТн арқылы белгіленеді.
(1.7.3.1.)
яғни:
.
Көрініс (1.7.3.1) шығыны жоқ трансформатор үшін дұрыс.
Нақтылы трансформаторда токтың өзгеруі өзекшеде магнит ағынды құру, өзекшенің темірін жылыту және қайта-кайта магниттеу, екіншілік ораманы және жүктемені жылыту энергия шығындарына келтіреді. Сол себептен, негізінде, Il>KTTI2 болады да, екіншіліктің бұрышты және токтық f терістіктері пайда болады.
Токтық терістік былай белгіленеді:
.
(1.7.3.2)
Тұрақты ток кернеуінің шегін кеңейтуінің өлшеу шегін кеңейту
Кернеуді
өлшеген кезде аспаптың өлшеу шегін
кеңейту үшін кедергі орауыш түрінде
немесе резисторлар түрінде қосымша
кедергілер кең қолданылады. Қосымшм
кедергі Rқ-ны
белгілейтін параметрлер: Uн
– орауыштың нақтылы кернеуі, Iн
–
орауыштың нақтылы тоғы, ол (0,01...60) мА
болуы мүмкін. Әдетте Iн
=3,0
немесе 7,5 мА. Бұл жағдайда
Қосымша кедергілер келесі дәлдік
кластарға дайындалады: 0.01, 0.02, 0.05, 0.1,
0.2, 0.5, және 1.0.
Есеп үшін мына көрініс қолданылады:
(1.7.3.3.)
мұнда
өлшеу шекті кеңейту коэффицент (шкаланың
көбейткіші). Мысалы микроампер М260 арқылы
U=10B кернеуді өлшеу үшін (Iа=0,2
А Rа=900
Ом) қосымша тең:
кОм.
Қосымша
кедергісі Rқ
бар өлшеу аспап
жүктеме
Rж-ге
паралельді қосылған бұл тауардың жалпы
кедергісі азаяды, ал схема сол себептен
кернеу қайта бөлінеді.
Вольтметрдің әсер ету коэффиценті мына көріністен табылады:
(1.7.3.4.)
мұнда Rm– вольтметр қосылған нүктелердің арасындағы тізбектің кедергісі: Rқ=Rа+Rк – вольтметрдің кіру кедергісі.
Егер
болса, онда аспаптың қосылуы қосымдардағы
кернеудің төмендеуіне келтіреді. Бұл
төмендеу неғұрлым қатынас
аз, солғұрлым көп болады.
Вольтметр көпшілігінде өлшеу шегін күшейту үшін кернеу бөлшектер қолданылады. Резистивтік бөлгіш магнитэльектрлік жүйе аспабының өлшеу шектерін кеңейту үшін қолданады. Мұндай бөлшектің шығуындағы кернеу, Rа<< R2, болса тең:
(1.7.3.5.)
Мұнда:
бөлгіштік кернеудің жылжу коэффиценті.
Вольтметрдің кіру кедергісінің әсерлігін
есептеу үшін (7.10) көрініске R2-ның
орамына
қою керек.
Сыйымдылық
кернеу бөлгіштің жылжу
коэффициент, егер
,
болса,
онда мына көрініспен белгіленеді:
(1.7.3.6.)
ұл бөлгіштер электростатикалық аспаптардың өлшеу шектерін кеңейтуге қолданылады.
1.7.4. Айнымалы ток кернеуінің өлшеу шегін кеңейту
Айнымалы ток вольтметрдің өлшеу шектерін кеңейту үшін кернеу өлшеу трансформаторлары кең қолданылады. Кернеу өлшеу трансформаторларының негізінде күшті трансформатордан айырмашылығы жоқ. Айырмашылығы тек сонда кернеу өлшеу трансформаторларының терістіктерін минималды етеді. Біріншілік орама Wl орам саны бар (А-басы, X-ораманың аяғы) қорғаныштар Кр арқылы кернеуі тең желіге косылады. Екіншілік орама орам (а-басы, х-ораманың аяғы) вольтметрге қосылады және қауіпсіздік шаралары үшін екіншілік ораманың бір жағы жерге бекітіліуі керек. Кернеу өлшеу трансформаторының қослу схемасы 1.7.4-суретте көрсетілген.