38. Методы и средства расширения пределов измерения вольтметров.

Расширение пределов измерения вольтметра с помощью добавочного резистора

Схема измерения имеет вид:

Рисунок 5.4 - расширение пределов измерения вольтметра с помощью добавочного резистора

Расширение пределов измерения вольтметра с помощью добавочного резистора определяю по формуле:

Расширение пределов измерения вольтметра с помощью измерительного трансформатора напряжения

Схема измерения имеет вид:

Рисунок 5.5 - Расширение пределов измерения вольтметра с помощью трансформатора напряжения

Определяем количество витков в обмотке

Принимаем число витков во вторичной обмотке w2=15, тогда число витков в первичной обмотке составит:

Расширение пределов измерения вольтметра с использованием резистивного делителя

Схема измерения имеет вид:

Рисунок 5.8 - расширение пределов измерения вольтметра с использованием резистивного делителя

Расширение пределов измерения вольтметра с использованием резистивного делителя определяю по формуле:

при определении параметров делителя примем сопротивление R1 много больше чем сопротивление нагрузки

Расширение пределов измерения вольтметра с использованием емкостного делителя

Схема измерения имеет вид:

Рисунок 5.9 - Расширение пределов измерения вольтметра с использованием емкостного делителя

Расширение пределов измерения вольтметра с использованием емкостного делителя определяю по формуле:

при определении параметров делителя принимаю емкость С2 много больше чем емкость вольтметра.

39.Методическая погрешность при измерении силы тока и напряжения.

МЕТОДИЧЕСКАЯ ПОГРЕШНОСТЬ - это погрешность, возникающая в результате включения измерительных приборов в исследуемую цепь и обусловленная потребляемой ими мощностью.

Методическая погрешность, возникающая при включении амперметра.

Схема включения амперметра в электрическую цепь

I_х = U/R – до включения амперметра

I_х = U/(R + R_А) – после включения амперметра в цепь

δ_А = (I - I_x)/I_x = - (R_A/R)/(1 + R_A/R) – методическая погрешность.

Так как

R_A/R = I² R_A/ I² R = P_A/P,

То δ_А = - P_A/P

где Р_А – мощность, потребляемая амперметром;

Р – мощность, потребляемая исследуемой цепью.

Методическая погрешность, возникающая при включении вольтметра.

U_х = I*R = Е*R/(R + R₀), - до включения вольтметра

где Е – ЭДС источника тока;

R₀ – внутреннее сопротивление источника тока

Схема включения вольтметра в электрическую цепь

После включения вольтметра напряжение будет равно

U_х = ЕRR_v/(RR₀+R_vR₀+RR_v)

Тогда методическая погрешность при включении

вольтметра в электрическую цепь равна

δ_v = (U-U_x)/ U_x = - (R/R_v)/(1+ R/R_v+ R/R₀)

Учитывая, что R/R_v = Р_v/Р, получаем

δ_v = - (Р_v/Р)/(1+R/R₀),

где Р_v – мощность, потребляемая вольтметром;

Р – мощность, потребляемая исследуемым резистором.

Следовательно, при измерении напряжения необходимо выбирать приборы, у которых потребляемая мощность значительно меньше мощности, рассеиваемой в исследуемой цепи. Поэтому необходимо, чтобы вольтметр обладал как можно большим сопротивлением.

40.Измерительные трансформаторы напряжения. Конструкция, векторная диаграмма, погрешности.

‌‌Измерительные трансформаторы напряжения (ИТН) предназначены для расширения пределов‌‌‌‌ измерения приборов по напряжению и гальванической развязки цепей высокого и низкого напряжения.

Номинальный коэффициент трансформации ИТН

Измеряемое напряжение U_1изм= K_Uн U₂ .

→погрешность измерения

Погрешность растет при увеличении количества подключенных приборов.Суммарная мощность приборов во вторичной цепи ИТН не должна превышать номинальную мощность.Уравнения трансформатора:

Рабочий режим трансформатора напряжения:

– режим близкий к холостому ходу.

Аварийный режим: – короткое замыкание

→обмотки сгорают.