45.Приборы для измерения мощности и энергии.

Электронные ваттметры могут быть построены на основе измерительного преобразователя мощности в напряжение. В основе работы преобразователей активной мощности лежит реализация зависимостиP=1/T∫_0Tu∙idt. Наиболее точными являются модуляционные множительные устройства. Они основаны на двойной модуляции импульсных сигналов. Чаще других применяют модуляцию ШИМ – АМ. схема преобразователя приведена на рис. 13.9 а, а на рис. 13.9 б – временная диаграмма, поясняющая принцип работы. Генератор вырабатывает прямоугольные двухполярные импульсы постоянной амплитуды А и длительности, причем t₁ = t₂. Период импульсов T₀<<T_И. В широтно – импульсном модуляторе длительность импульсов под воздействием тока изменяется по зависимости τ_U=((t1-t2)/T₀)I=K_Шi, где K_Ш - коэффициент ШИМ. В амплитудном модуляторе амплитуда импульсов модулируется пропорционально входному напряжению, т.е.А=K_a·u, К_а – коэффициент АМ. Тогда среднее за период Т₀ значение напряжения на выходе АМ равно U_0T0=K_a·K_Ш·i·u, т.е. пропорционально мгновенной мощности. На выходе УУ выполняется операция интегрирования

,где Т – период тока i. Электронные счетчики активной энергии строятся по принципу реализации алгоритма W=∫_t1t2Pdt.

Одна из возможных схем такого счетчика приведена на рис. 13.10. На этой схеме ПМН – преобразователь мощности в напряжение, представленный на рис. 13.9 а. ПНЧ – преобразователь напряжения в частоту. СИ – счетчик импульсов. Как было показано, U_вых пропорционально активной мощности Р. Выходные импульсы ПНЧ подсчитываются (интегрируются) СИ. Следовательно, показания СИ пропорциональны активной энергии.

Серийно выпускаемый счетчик САЗУ – И670Д рассчитан на номинальные токи 5 и 10 А и напряжения 220 и 380 В. Класс точности 2,0.

44.Приборы для измерения индуктивности и емкости.

Разработано много способов измерения Q, L, и C. Наиболее широкое распространение получили способ, основанный на явлении резонанса в LC контуре, и способ, основанный на сравнении частот двух генераторов. Рассмотрим второй способ измерения L и C по схеме рис. 13.8. На этой схеме Г₁ – генератор, перестраиваемый образцовым конденсатором С₀; Г₂ – генератор, в колебательный контур которого включаются измеряемые L_x или С_х; С_М – смеситель, выделяющий разностную частоту F = f_Г1 – f_Г2; ИМ – индикатор. Параметры контуров выбираются одинаковыми, т.е. L₁ = L₂; С₁ = С₂. При подготовке к измерениям зажимы «аб» замыкаются, «вг» – размыкаются. Генераторы настраиваются на одну частоту конденсатором С₀. Совпадение частот фиксируется индикатором (нуль – индикатором) по нулевым биениям на выходе смесителя. Измеряемая емкость С_х включается к зажимам «вг». При этом равенство частот генераторов нарушается. Оно вновь восстанавливается измерением емкости образцового конденсатора на ΔC₀. При этом C_x= ΔC₀. Измеряемая индуктивность подключается к контактам «аб». При равенстве частот имеем (С₀+С₁)L₁=C₂(L₂+L_x). Поэтому L_x=L₁C₀/C₂=KC_0. Следовательно, шкала конденсатора С₀ может быть проградуирована в единицах индуктивности. Промышленность выпускает измеритель индуктивностей и емкостей Е7-5А. Диапазон измерений от 0,05 мкГ до 10 мГн и от 1: 500 пФ. Относительная погрешность измерения ±5 %.