
- •Введение
- •2 Физические величины и измерения
- •2.1 Исходные понятия и определения
- •2.2 Единицы физических величин
- •2.3. Классификация измерений
- •3 Средства измерений
- •3.1 Классификация средств измерений
- •3.2 Структура средств измерений
- •3.3 Характеристики средств измерений
- •Метрологические характеристики. Функция преобразования – функциональная зависимость между информативн6ым параметром выходного и входного сигналов средства измерения:
- •Неметрологические характеристики
- •Нормирование метрологических характеристик.
- •4 Погрешности измерений
- •4.1 Понятие о шкалах измерений
- •4.2 Основной постулат метрологии
- •Тогда абсолютная погрешность измерения
- •5 Фактор погрешностей
- •Отсюда погрешность измерения, называемая абсолютной
- •5.1 Систематические и случайные погрешности
- •5.1.1 Систематические погрешности
- •5.1.2 Случайные погрешности
- •5.2 Оценивание погрешностей результатов измерений
- •5.2.1 Прямое многократное измерение
- •Тогда оценкой дисперсии при ограниченном числе наблюдений будет:
- •5.2.2 Прямое однократное измерение
- •5.2.3 Косвенные измерения
- •11 Средства измерений
- •11.1. Меры электрических величин
- •11.2 Преобразователи электрических величин
- •11.2.1 Шунты
- •11.2.2 Добавочные резисторы
- •11.2.3 Измерительные трансформаторы
- •11.2.4 Делители напряжения
- •11.2.5 Измерительные усилители
- •11.3 Аналоговые измерительные приборы прямого преобразования
- •11.3.1 Принцип действия, основы теории электромеханических измерительных приборов
- •Решением этого уравнения является зависимость
- •11.3.2 Электромеханические приборы
- •11.3.3 Электромеханические приборы с преобразователями
- •В выпрямительных преобразователях в настоящее время используют полупроводниковые диоды (германиевые и кремниевые). Недостатком полупроводниковых диодов как выпрямительных преобразователей является:
- •Нелинейность вольт – амперной характеристики.
- •Очевидно, что при однополупериодном выпрямлении
- •11.3.4 Электронные аналоговые приборы
- •11.3.4.1 Электронные вольтметры
- •11.3.4.2 Приборы и преобразователи для измерения частоты и фазы
- •11.3.4.3 Приборы и преобразователи для измерений мощности и энергии
- •11.4 Приборы для измерения параметров электрических цепей
- •11.4.1 Электронные омметры
- •11.4.2 Приборы для измерений добротности, индуктивности и ёмкости
- •11.4.3 Электронно – лучевые осциллографы
- •11.4.4 Анализаторы спектра, измерители нелинейный искажений
- •11.4.5 Особенности регистрирующих приборов прямого преобразования
- •11.5 Мосты и компенсаторы
- •11.5.1 Теория мостовых схем
- •11.5.2 Мосты для измерений сопротивления на постоянном токе
- •11.5.3 Мосты переменного тока для измерений ёмкости, угла потерь, индуктивности и добротности
- •11.5.4 Компенсаторы постоянного тока
- •11.5.5 Компенсаторы переменного тока
- •11.5.6 Автоматические мосты и компенсаторы
- •12 Измерение электрических величин
- •12.1 Измерение тока и напряжения
- •12.1.1 Измерение постоянных тока и напряжения
- •12.1.2 Измерение переменных тока и напряжения
- •12.2 Измерения мощности, энергии и коэффициента мощности
- •12.2.1 Измерения мощности в цепях постоянного тока
- •12.2.2 Измерение мощности в цепях однофазного переменного тока
- •12.2.3 Измерение активной мощности в цепях трехфазного тока
- •12.2.4 Измерение реактивной мощности в цепях трехфазного тока
- •12.2.5 Измерение энергии
- •12.2.6 Измерение угла сдвига фаз и коэффициента мощности
- •Погрешность 3÷10%
- •12.3 Измерение электрических сопротивлений
- •12.3.1 Измерение сопротивления приборами прямого преобразования
- •12.3.2 Компенсационный метод измерения сопротивления
- •12.3.3 Мостовой метод измерения сопротивления
- •12.3.3 Измерение сопротивления изоляции электрических устройств и определение места повреждения изоляции
- •12.3.4 Измерение сопротивления заземления
- •12.4 Измерение параметров электрических цепей переменного тока
- •12.4.1 Особенности измерения составляющих комплексного сопротивления
- •12.4.2 Измерение емкости и угла потерь
- •12.4.3 Измерение индуктивности и взаимной индуктивности
- •12.5 Измерение частоты
12.2.3 Измерение активной мощности в цепях трехфазного тока
Для измерения активной мощности в цепях трехфазного тока можно применять однофазные ваттметры, включив их на соответствующие токи и напряжения, или трехфазные ваттметры, объединяющие в одном приборе два или три однофазных измерительных механизма, которые включаются в цепь по схемам, аналогичным соответствующим схемам включения однофазных ваттметров.
Есть много схем.
В четырех проводной цепи в общем случае несимметрии применяются три однофазных ваттметра, включенные на разные напряжения и токи.Значение мощности определяется суммой показаний трех ваттметров.
При полной симметрии напряжений, токов и фазовых сдвигов между ними можно воспользоваться одним из ваттметров, показания которого следует умножить на 3.
Аналогичные схемы используются и при трехпроводной цепи, когда нагрузка соединена звездой с доступной нулевой точкой.
Если нулевая точка недоступна, или нагрузка соединена треугольником (при полной симметрии то и другое), то образуют искусственную нулевую точку.
Показания вольтметра умножаются на три.
В трехпроводной цепи, также при несимметрии токов и напряжений можно применить два ваттметра:
т.к.
мгновенное значение мощности равно
сумме мгновенных значений мощности
отдельных фаз
и в случае соединений звездой,
или
.
Тогда
Для расширения диапазонов измерения тока и напряжений обмотки PW включают через ИТН и ИТТ (при токах свыше 10А и напряжении свыше 600В).
12.2.4 Измерение реактивной мощности в цепях трехфазного тока
Для измерения реактивной мощности в цепях трехфазного тока применяют однофазные ваттметры, включая их по соответствующим схемам.
При полной симметрии можно применять один ваттметр в трех и четырех проводной трехфазной цепи.
Токовая обмотка включается в одну из трех линий, а цепь напряжения к другим остальным. Генераторный конец цепи напряжения следует подключать линии, следующей за линией, в которую включена токовая обмотка
Значение
реактивной мощности равно показанию
ваттметра умноженному на
,
Но схема с одним ваттметром имеет большую
погрешность.
При
асимметрии можно применять три ваттметра,
соблюдая выше приведенное правило
включения обмоток. Значения реактивной
мощности равно среднему арифметическому
показаний умноженному на
Q=
При
асимметрии применяются и два ваттметра,
включенных по схеме с искусственным
нулем. Q
в этом случае равна (P1+P2)
12.2.5 Измерение энергии
Для измерения энергии и ее учета на постоянном токе применяют электродинамические и ферродинамические счетчики электрической энергии.
В цепях переменного тока промышленной частоты применяют главным образом индукционные счетчики. Для учета электрической энергии на электротранспорте применяют и электронные счетчики.
При измерении энергии сравнительно мощных потребителей счетчики включают через ИТТ и ИТН.
Есть трехфазные индукционные счетчики, для измерения в трехфазных цепях. Применяют и электронные счетчики. Есть счетчики для измерения активной энергии и реактивной энергии.
Схема включения однофазного счетчика активной энергии: