23 Измерение сопротивлений. Двойной мост.

Двойной мост.

Используется для измерения малых сопротивлений, меньше 10 Ом. В нем R₁, R₂, R₃, R₄ – образцовые магазины сопротивлений, причем всегда R₁ = R₃, а R₂ = R₄ и регулируются одновременно. R_х – измеряемое сопротивление, R_о – образцовое сопротивление сравнения (плечо сравнения). Оно выполняется в виде реохорда со шкалой. В схеме есть гальванометр – СУ, используемый как нулевой индикатор. Питание от батареи или от выпрямителя с большими токами. При измерении R_х изменяют сопротивления магазинов R₁, R₂, R₃, R₄, чтобы гальванометр показывал ноль, тогда R_х вычисляется по формуле:

, - плечо отношения

С помощью рукоятки можно установить плечо отношения равным: 0,001; 0,01; 0,1; 1. R_о – плечо сравнения. После того, как мост уравновешен, цифры на двух рукоятках надо перемножить.

Для устранения влияния соединительных проводов и переходных контактов на результат измерения, сопротивления магазинов R₁, R₂, R₃, R₄ подбирают большими 10, 100, 1000 Ом так, что соединительные провода и контакты подключаются последовательно с большими сопротивлениями магазинов и практически не влияют на эти большие сопротивления магазинов.

24 Мосты переменных токов.

Мосты переменных токов.

Их используют только для измерения индуктивностей и емкостей. У них также четыре плеча, в которые включают не только активные, но и реактивные сопротивления X_L и X_C. В одну диагональ включают гальванометр переменного тока, а в другую источник переменного тока. При измерении индуктивности или емкости изменяют R магазинов, включенных в три плеча так, что гальванометр показал нуль. Тогда для уравновешенного моста будут выполняться два условия: произведения сопротивлений, лежащих в противоположных плечах будут всегда равны и сумма фазных углов сопротивлений противоположных плеч равны между собой.

Широко применяются мосты, в которых в двух плечах включают активное сопротивление, а в двух других – реактивное. Такие мосты проще.

а) если активные сопротивления включены в два смежных плеча, то в два других плеча нужно включать две индуктивности, либо две емкости.

б) если активные сопротивления включены в противоположные плечи, то в два других плеча нужно включить катушку и конденсатор, иначе мост нельзя будет никогда уравновесить.

1 схема

2 схема

У мостов переменного тока две регулировки: плечо отношения R₃/R₄ и плечо сравнения, с помощью которых мы и добиваемся равновесия моста, а потом цифры на этих двух рукоятках перемножаем.

25 Измерение активной мощности. Ваттметры.

Измерение мощности.

Производится ваттметром электродинамической системы.

Правило включения ваттметра в однофазную цепь постоянного и переменного тока: неподвижные катушки, имеющие не много витков тонкого провода, включенные всегда последовательно с потребителем, т.е. в рассечку линейного провода и она имеет такой же ток, что и потребитель, поэтому её называют токовой обмоткой. Концы этой катушки подключены к двум клеммам на корпусе, обозначающиеся .

Легкая неподвижная катушка внутри прибора соединена с огромным R_доб (до сотен килоом) и подключен параллельно потребителю, т.е. к двум проводам, как и вольтметр, поэтому на ней будет такое же напряжение, как и на потребителе, и эту катушку называют обмоткой напряжения. Клеммы, к которым подключены начало катушки и конец R_доб обозначают .

Известно, что угол отклонения стрелки в приборах электрической и электродинамической системы пропорциональны произведению токов в катушках.

- ток потребителя; ;

Если не правильно включить одну обмотку ваттметра, то изменится направление тока в этой катушке на противоположное, изменится и направление выталкивающей электромагнитной силы на подвижную катушку и стрелка будет поворачиваться туда, где нет делений, что может привести к поломке.

Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Четырех проводная цепь: активная мощность всех трех потребителей, соединенных в звезду равна сумме мощностей, поэтому её можно измерить с помощью трёх ваттметров (однофазных), причем каждый из них должен измерять мощность своей фазы.

При этом активные обмотки ваттметра нужно включить в рассечки трёх линейных проводов последовательно со своими потребителями, а обмотки напряжений ваттметра подключают параллельно потребителям, т.е. генераторным кольцом к линейному проводу, а нагрузочным – к нейтральному проводу и показания трех ваттметров сложить.

Трех проводная цепь.

Общая мгновенная мощность всех трех потребителей также равна сумме мощностей всех трех потребителей.

1. При доступной нейтральной точке потребителя:

2. При недоступной нейтральной точке . Здесь создают искусственную нулевую точку с помощью двух сопротивлений R₁ и R₂, которые равны R_доб ваттметра. Напряжение на каждом из резисторов будет равно фазному напряжению.

3. При соединении потребителей в треугольник:

Включение ваттметров в высоковольтные цепи.

В высоковольтные сильноточные цепи невозможно прямое включение приборов, поэтому они включаются через измерительные трансформаторы.

Возможны разные случаи:

1. Цепь высоковольтная и - здесь нужен только трансформатор напряжения.

2. - здесь нужен только трансформатор тока.

3. - здесь нужны трансформаторы напряжения и тока.

Правило подключения:

Токовые обмотки ваттметра и амперметра подключают ко вторичной обмотке трансформатора тока, а первичную обмотку трансформатора тока (Л₁ Л₂) подключают в рассечку линейного провода. Обмотку напряжения ваттметра и вольтметр подключают параллельно вторичной обмотке трансформатора напряжения (а х), а первичную обмотку трансформатора напряжения (А х) подключают к двум линейным проводам.

Для включения двух элементного ваттметра в высоковольтную цепь нужно два трансформатора тока и два трансформатора напряжения.

Для подключения трех элементного ваттметра в высоковольтную цепь нужно три трансформатора тока и три трансформатора напряжения.

Во всех схемах токовые обмотки ваттметра нужно подключать ко вторичной обмотке трансформатора тока, а первичные обмотки трансформатора тока – в рассечки линейных проводов, если без трансформатора тока – то токовые обмотки включают в рассечки.

Обмотки напряжения ваттметра подключают ко вторичной обмотке трансформатора напряжения, причем генераторный зажим соединяют с началом обмотки (а, b, c), а нагрузочный конец - к концу обмотки. Начало первичной обмотки трансформатора напряжения подключают к тому проводу, где включена либо первичная обмотка трансформатора тока, либо токовые обмотки ваттметра.