3) Бір фазалы жүйелердегі тұрақты және айнымалы тоқтарды өлшеу

Тұрақты тоқты өлшеу үшін келесі аспаптарды қолданады: аналогтық магнитоэлектрлік аспаптар; электродинамикалық аспаптар; аналогтық және цифрлік электрондық амперметрлер.

10^-9 – 10^-6 дәрежесіне тең тоқтарды жоғарғы сезімталды айнасы бар магнитоэлектрлік гальванометрмен және гальванометрлік компенсаторлардың көмегімен өлшейді.

Тоқтарды өлшеу кезінде амперметр тізбек бөліктерімен тізбектей жалғанады. Амперметрдің ішкі кедергісі тізбек бөліктерінің және тұтынушылардың кедергілерінен анағұрлым аз болуы қажет.

Тоқтарды өлшеу тура тәсілмен (тікелей амперметрмен) немесе жанама тәсілмен жүзеге асуы мүмкін. Жанама тәсілде өлшенетін тоқ келесі тәуелділіктен анықталады

(9.1)

мұнда R₀ - үлгі кедергісі, U₀ – үлгі кедергісіндегі кернеу құламасы (вольтметрмен өлшенеді).

Өлшеу қателігі аз болуы үшін келесі шарт орындалуы қажет , мұнда тоқ өлшенетін тізбектің кедергісі.

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.

10Билет

1)Өлшеу жабдықтары. Өлшеу түрлендіргіштері

2)Электростатикалық аспаптар

3)Күш және моментті өлшеу датчиктері

1) Өлшеу процесстері әдетте нормаланған метрологиялық сипаттамалары бар (өлшеу қателіктері, дәлдік класы, сезімталдығы т.с.с) техникалық құрылғылардың көмегімен жүзеге асады. Өлшеу әдістерін жүзеге асыратын мұндай техникалық құрылғыларды – өлшеу жабдықтары деп атаймыз. Өлшеу жабдықтарының құрылымы 2.1 суретте келтірілген.

2.1 сурет Өлшеу жабдығы

Өлшеу түрлендіргіштері - өлшеу ақпараттарының сигналдарын қадағалауға, қашыққа беруге, өңдеуге, сақтауға және ЕЭМ – на енгізуге қолайлы түрде түрлендіріп беруге негізделген құрал. Өлшеу түрлендіргіштері келесі негізгі топтарға бөлінеді: алғашқы түрлендіргіш, аралық түрлендіргіш және беру (передающие) түрлендіргіштері.

Алғашқы түрлендіргіштерге өлшенетін шама беріледі. Бұл түрлендіргіш өлшенетін физикалық шамаларды ары қарай түрлендіруге қолайлы формада түрлендіріпм береді.

Аралық түрлендіргіш алғашқы түрлендіргіштен кейін орналасады да, сигналдарды күшейту, түзету т.с.с түрлендіргіштер жүргізіледі.

Беру түрлендіргіштері өлшеу ақпараттарының сигналдарын қашықтыққа беруге негізделген.

2) Электростатикалық жүйесінің аспаптары.

Электростатикалық аспаптар тұрақты және айнымалы кернеу вольтметрлері ретінде қолданылады, себебі қозғалмалы бөліктің айналу бұрышы тоқ күшіне тәуелсіз, тек қана кернеуге тәуелді болып келеді. Электростатикалық жүйенің аспаптары жоғары вольтты сынау құрылғыларында үлкен кернеулерді өлшеуге қолданалады (киловольтметрлер).

Аспаптың жұмыс істеу принципі зарядталған қозғалмалы және қозғалмайтын электродтардың (пластиналардың) өзара әрекетіне негізделген. Электростатикалық аспаптарды жазық конденсатордың бір түрі деп есептеуге де болады, өйткені қозғалатын бөлігінің орын ауыстыруы нәтижесінде сыйымдылық өзгереді (4.2 сурет).

4.2 сурет Электростатикалық аспатың құрылысы. 1- қозғалмайтын пластина, 2- қозғалмалы пластина

Өлшенетін кернеу 1-ші және 2-ші пластиналарға берілген жағдайда пластиналар зарядталады. Зарядталған пластиналардың араларында өзара электростатикалық тартылыс күштер туындап, нәтижесінде айналдыру моменті пайда болады. Бұл моментің әсерімен козғалатын пластиналар бос кеңістікке тартылады да электродтардың арасындағы активтік аудан өзгереді, яғни сыйымдьшык С өзгереді.

Аспаптың шкаласының тендеу түрі мынадай болады:

(4.1)

Соңғы теңдеуден көретініміз, аспап көрсеткішінің бұрылу бұрышы кернеу квадратына тәуелді. Аспаптың шкаласы кернеу квадратына тәуелді болғандықтан қосылған кернеудің полярлығы өзгерген кезде айналу бағыт өзгермейді.

Электростатикалық жүйесінің аспаптарының артықшылықтары:

- жоғары кіру кедергісі (10¹⁰) Ом;

- өте аз тұтыну қуаты;

- көрсеткіштердің кернеу қисығының түріне тәуелсіздігі;

- жиілік диапазонының кеңдігі.

Аспаптардың кемшілігіне мыналар жатады:

- шкаланың квадратты сипаты;

- айналдыру моменттің аздығы, ал сол себептен кіші кернеулі аспаптардың жоқтығы (минималды - 30 В);

- көрсеткіштердің сыртқы электростатикалық өрістерден тәуелділігі;

- өлшеу дәлдіктің және сезімталдықтың төменділігі