13. Билет
1. Өлшеудің түрлері мен тәсілдері. Салыстырмалы тәсілі.
2. Көпірлік өлшеу схемалары. Электрондық автоматты көпір.
3. Тоқ өлшегіш трансформаторы.
1.Өлшеммен салыстыру әдісінде, өлшем (мера) ретінде түрлі өлшеу құралдары алынады (линейка, гир т.с.с). Ал салыстрыушы құралы ретінде компараторлар, компенсациялаушы аспаптар қолданылады.
2. Көпір схемаларының кеңінен қолданылуы олардың көмегімен өлшеу нәтижесін жоғары дәлдікпен алуға болатындығы, жоғары сезімталдығы және әртүрлі шамаларды өлшеуге мүмкіндік беретіндігімен түсіндіріледі. Көпірлік схемалар кедергілерді, конденсаторлардың бұрыш шығынын, индуктивтілікті және жиілікті өлшеу үшін кеңінен қолданылады.
Көпірлік өлшеу схемасы 5.1 суретте келтірілген.
5.1 сурет Көпірлік өлшеу схемасы. НИ – нуль индикатор
Көпір схемалары құратын иықшалардың сипатына, көпірді қоректендіретін ток түріне байланысты көпірлер тұрақты және айнымалы ток көпірлері (50 Гц-1000 Гц және одан да жоғары жиілікте істейтін) болып екіге бөлінеді. Сонымен қатар теңгерілген және теңгерілмеген көпірлік тізбектер болып та бөлінеді. Теңгерілмеген көпірлік тізбектер түрлі процесстерді автоматты бақылауда қолданылады. Ал теңгерілген көпірлік тізбектер лабораториялық практикада және өлшеу жабдықтарын тексеруде қолданылады.
Тұрақты
тоқпен қоректендірілген көпірлік
схеманың теңгерілуі үшін (
)
келесі шарт орындалуы қажет
(5.1)
Егер
кедергісінің орнына өлшенетін кедергіні
қоссақ
,
онда (5.1) шартынан
мәнін анықтауға болады
(5.2)
Егер көпірлік схеманы айнымалы тоқпен қоректендірсек, онда кедергі жалпы жағдайда комплекстік болып келеді де, көпір теңгерілімінің шарты
(5.3)
Мұнда толық кедергінің мәндері
толық
кедергі модульі,
тоқ
пен кернеу араларындағы ығысу бұрышы.
(5.3) шартына толық кедергінің мәндерін қойсақ
(5.4)
(5.4) теңдігінен айнымалы тоқты көпір теңгерілуінің 2- шартын аламыз
(5.5)
Электрондық автоматты көпір
Автоматты көпрлер өлшенетін шамаларды үздіксіз тіркеп, қадағалап отыруға арналған (мысалға температураны). Бұлар негізінен процесстерді автоматты басқаруда қолданылады.
Көпірлік
аспаптың негізгі бөліктері – өлшеу
схемасы, айнымалы тоқ күшейткіші және
орындаушы реверсивті двигатель (5.1
сурет).
Көпір
айнымалы тоқ көзінен қоректенеді.
Көпірдің бір иығына кедергі датчигі
орналасқан. Егерде бақыланатын параметр
өзгерсе, онда а – нүктесі мен б -
нүктелерінің (реохорд контактісі)
аралығында кернеу айырмасы
пайда болады. Бұл қателік кернеуі
күшейтіліп, орындаушы двигательдің Д
басқару орамына беріледі. Двигаетель
іске қосылып, реохордтың жылжымалы
контактісін қателік кернеуі жоғалғанға
дейін (
)
жылжытып отырады. Двигательдің айналу
бағыты
кернеуінің фазасымен анықталады.
Жылжымалы контакт аспап шкаласымен
байланысқандықтан, өлшенетін шама
әрдайым бақыланып отырады деуге болады.
5.1 сурет Көпірлік аспап схемасы Wу - басқару орамы, WВ – қоздыру орамы, Д – реверсивті двигатель
3.Үлкен тоқтарды тоқ трансформаторы арқылы өлшеу схемасы 9.3 суретте келтірілген. Ток трансформаторының бірінші орамасы өлшенетін ток тізбегіне тікелей қосылып, ал екінші орамасының қысқыштарына амперметр А қосылады.
Өлшенетін
тоқ
өлшеу трансформаторының трансформациялау
коээфициенті
арқылы анықталады
(9.6)
Трансформациялау коээфициенті
Мұнда
амперметрдің
көрсетуі
Ток трансформаторының қателігі деп, екінші орамдағы тоқ векторының бірінші орамдағы келтірілген тоқ векторынан шамасы және бұрыш бойынша айырмашылығын айтады.
Ток бойынша салыстырмалы қателік:
;
-
бірінші орамдағы келтірілген тоқ,
-
екінші орам тоғы
Бұрыштық қателік - екінші орамдағы тоқ векторы мен бірінші орамдағы тоқ векторының араларындағы бұрышты айқындайды
Тоқ трансформаторының дәлдік класы: 0,05; 0,1; 1/0,5;
Токтың
трансформаторының екінші орамасын
5А немесе кейбір жағдайда 1А есептейді.
Үш фазалы жүйелердегі айнымалы тоқтарды өлшеу
Симметрилы 3 фазалы жүйелерде келесі қатынас орын алады
Жұлдызды схемада
(9.8)
Үшбұрыш схемасы бойынша
(9.9)
мұнда
-
сызықтық және фазалық тоқтар
9.3
сурет Амперметрді
ток трансформаторына қосу схемасы