13.3. Основные разновидности применяемых

измерительных схем.

Для характеристик электрических приборов, измеряющих неэлектрические величины, важными являются не только качество и параметры измерительных преобразователей и измерительных механизмов, но и измерительные схемы, в которые они включены.

При использовании параметрических преобразователей широко используются мостовые измерительные схемы. Они обеспечивают требуемую точность, позволяют получить высокую чувствительность и имеют возможность компенсации дополнительной погрешности, возникающей вследствие влияния внешних факторов (температуры, внешних магнитных и электрических полей), например, увеличение чувствительности измерительных приборов можно получить применением дифференциальных преобразователей, измерительные элементы которых включаются в смежные плечи мостовой схемы.

В некоторых случаях, кроме мостовых схем, применяют компенсационные и резонансные. Примерами могут служить измерение падения напряжения между подвижным и одним из неподвижных контактов реостатного преобразователя с помощью компенсационной схемы, которая практически не влияет на работу преобразователя, а также измерение выходного параметра емкостного преобразователя резонансным методом измерения.

Выход генераторных преобразователей включают непосредственно на измерительный механизм или входную цепь усилителя. Поэтому в приборах с генераторными преобразователями возможны различные свойства измерительных схем. Например, если измерительное устройство имеет большое входное сопротивление (вход усилителя), то выходное сопротивление преобразователя в этом случае значения не имеет. Если измерительное устройство имеет высокую чувствительность к току и работает в сочетании с индукционным преобразователем, то чувствительность всего прибора в целом будет определяться не только чувствительностями этого измерительного устройства и преобразователя, но и их сопротивлениями. Лучшие результаты получаются при сочетании измерительного устройства и преобразователя с высокими чувствительностями и малыми внутренними сопротивлениями (при равенстве сопротивлений будет выполняться условие передачи максимальной мощности).

14. Контрольные вопросы и задачи

14.1. Вопросы Измерительные преобразователи.

1. Назначение и устройство шунта. Что означает понятие «коэффициент шунтирования».

2. Делитель напряжения, его назначение и устройство.

3. Какие погрешности вносят измерительные трансформаторы. Что означает понятие «номинальная нагрузка измерительного трансформатора».

4. Какой режим является аварийным для измерительного трансформатора тока и почему?

5. Какой режим является аварийным для измерительного трансформатора напряжения и почему?

Электромеханические измерительные приборы

6. Описать устройство различных типов электромеханических измерительных приборов.

7. Привести формулы для вращающего момента для различных типов электромеханических измерительных приборов и объяснить их.

8. Перечислить достоинства и недостатки электромеханических приборов.

9. Объяснить характер частотных характеристик электромеханических вольтметров. Привести эквивалентные схемы электростатического (ЭС), электродинамического (ЭД), электромагнитного (ЭМ), выпрямительного (ВП) вольтметров.

10. Объяснить, почему ЭС вольтметр имеет широкий диапазон, а ЭМ, ЭД вольтметры - узкий.

11. Как проводится поверка приборов? Как экспериментально определяется класс точности?

12. Устройство выпрямительного прибора, схема включения измерительного механизма и выпрямителей при однополупериодном и двухполупериодном выпрямлении, характер шкалы, Формула для вращающего момента.

13. На показания каких вольтметров влияет форма кривой измеряемого напряжения, а на какие не влияет. Объяснить причину.

14. Как вычислить коэффициенты, на которые надо умножить показания ВП вольтметра, чтобы получить действующее значение измеряемого напряжения при несинусоидальных формах?

15. Как влияет собственное потребление мощности приборами на режим работы измеряемой цепи? Как вычислить погрешности измерения, вызванные собственным потреблением мощности? Как вычислить собственное потребление мощности прибором?

16. Дать определение: что такое погрешность измерения и погрешность прибора. Виды погрешностей. Поправка. Что определяет относительная погрешность? Как определить опытным путем класс точности прибора? Перечислить классы точности приборов.

17. Рассказать о всех обозначения, встречающихся на шкале электромеханического прибора и перечислить основные характеристики прибора.

18. Привести схему для поверки ваттметра.

19. Как определить номинальную постоянную ваттметра? Как вычислить собственное потребление мощности ваттметром?

20. Привести схемы включения обмоток ваттметра при измерениях мощностей нагрузок с малым и большим сопротивлением (по сравнению с сопротивлением обмоток ваттметра). Обосновать возможность применения приведенных схем.

21. Как вычислить погрешность при измерении мощности ваттметром вызванную собственным потреблением мощности обмотками ваттметра? Привести пример вычисления мощности, потребляемой нагрузкой, c введением поправки на собственное потребление мощности ваттметром.

22. Как определить опытным путем класс точности ваттметра?

23. Отличие малокосинусного ваттметра от обыкновенного, область применения.

24. В чем заключается отличие ферродинамических приборов от электродинамических (по устройству, собственному потреблению мощности, величине вращающих моментов, защите от влияния внешних полей)? Указать высший класс точности электродинамических и ферродинамических приборов.

25. Какую погрешность вносит реактивное сопротивление параллельной цепи ваттметра при измерении на переменном токе?

26. Объяснить причины появления погрешностей в показаниях ваттметра при измерениях в цепях с несинусоидальными напряжениями и токами.

27. Как определить опытным путем и расчетным путем действующие значения тока, напряжения и активной мощности в цепи с несинусоидальными напряжениями и токами.