11. Билет

1. Өлшеудің түрлері мен тәсілдері. Біріккен өлшеу.

2. Логометр

3. Шунттар және олардың қолданыс аймағы.

Өлшеудің түрлері мен әдістері

Өлшеудің негізгі түрлері 1.1 суретте келтірілген

4. Сурет Өлшеу түрлері

Біріккен өлшеуде, әртекті шамаларды бір мезетте өлшеу орын алады. Мысалға, келесі функционалдық байланыс R_t=R₀(1+λt+βt²), белгілі болсын, мұндағы R_t кез келген t температурасындағы кедергінің мәні, R₀ температура t=0 болғандағы кедергінің мәні, λ және β тұрақты коэфиценттер. Функционалдық байланыстарды қолдана отырып, R_0, λ және β мәндерін анықтау қажет. Ол үшін, температураның үш мәнінде t_1, t₂ и t₃ сәйкесінше кедергілердің мәндері R_t1 ,R_t2, R_t3 өлшеніп алынады. Өлшеу нәтижелерін пайдалана отырып, теңдеулер жүйесін құрып, оны шешу арқылы ізделініп отырған шамаларды анықтаймыз.

R₀(1+λt+βt²)- R_t1=0

R₀(1+λt+βt²)- ,R_t2 =0

R₀(1+λt+βt²)- R_t3=0

Өлшеудің негізгі әдістемелері 1.2 суретте келтірілген.

Өлшеу әдістері деп – өлшеу принциптері мен өлшеу жабдықтарын қолдануды түсінеміз.

Өлшеу принциптері деп – өлшеу кезінде түрлі физикалық құбылыстарды (эффектілерді) қолдануды түсінеміз.

1.2 сурет Өлшеу әдістемелері

2. Логометр

Логометрдің қарапайым схемасы 4.4 суретте келтірілген.

4.4 сурет Логометрдің схемасы. 1- болат өзекше, 2- қозғалмалы рамкалар

Магнитоэлектрлік логометрлер кедергілерді өлшеуде, жиілікті өлшеуде және электр емес шамаларды өлшеуде кеңінен қолданылады.

Логометрдің көрсетуі 2 тоқтың қатынасына пропорционал. Логометрдің ерекшелігі –1 өзекше мен магнит полюстерінің N-S аралығындағы ауа саңлауы біркелкі емес. Сол себептен магнит индукциясы полюстердің орталық тұстарында күшті болады да, ал шет жақтарына қарай бәсеңсиді. Қозғалмалы рамкалар 2 тұрақты тоқ көзінен Е қоректенеді. Егер кедергілер тең болса ( ), онда тоқ күштері де өзара тең болады ( ). Бұл жағдайда қозғалмалы рамкаларды 2 бұрушы моменттер шама жағынан тең, ал бағыттары қарама-қарсы. Нәтижесінде рамкалар қозғалысқа түспейді.

Егер болған жағдайда, бір тармақтан тоқ көбірек ағады. Қорытқы бұру моменті нольге тең емес, сол себептен рамкалар бұрыла бастайды. Бұрылу кезінде бұру моменті аз болып келетін рамка магнит индукциясы көбірек болып келетін ауа саңлауына қарай жылжиды. Бұл жағдайда қарсыласу моменті ұлғая түседі де, белгілі бір бұрышқа бұрылған жағдайда моменттер өзара теңгеріледі, яғни . Рамкалардың бұрылу бұрышы белгілі болған жағдай, бұрыш арқылы өлшенетін шаманың (мысалға температура) мәнін анықтаймыз.

Әдетте логометрдің көрсетуі қорек көзінің өзгерісіне тәуелсіз. Шынында да, моменттер теңдігінен алатынымыз

(4.4)

(4.5)

мұнда магнит арқылы туындаған және рамкалармен әсерлесіп жатқан ағын.

Моменттерді теңестіре отырып алатынымыз

Бұдан

Соңғы теңдіктен логометрдің шкала теңдеуін аламыз

Егер

; ;

сондықтан

Яғни бұрылу бұрышы қорек көзіне Е тәуелсіз

3. Егерде тізбектегі өлшенетін тоқ мөлшері тоқ өлшеу аспабының номиналдық тоғынан артық болса, анда аспаптың өлшеу диапазонын ұлғайту үшін шунт (тұрақты тоқта) және тоқ трансформаторы (айнымалы тоқтарда) қолданылады. Шунттар 30 А дейінгі тоқтарды өлшеуге мүмкіндік береді.

Шунт қойылған кездерде (9.1 сурет) өлшенетін тоқтың мәні келесі қатынастан табылады.

(9.2)

9.1 сурет Тұрақты тоқты шунт арқылы өлшеу

Шунт кедергісі келесі қатынастан табылады

(9.3)

мұнда

Әдетте шунтты температуралық коэффициенті аз метериалдан (манганин) жасайды да, кедергі диапазоны Ом аралықта жатады

Шунттарды қолдану кездерінде тұтыну энергиясы ұлғаяды, өлшеу дәдлігі және сезімталдығы кемиді.

№12