§ 16.Ь. Ваттметры с првоОраюяатвлямь Холла

Основываясь на выражении (7.13) для преобразователя Холла, можно осуществить ваттметр, если одну из входных величин, напри мер индукцию В, сделать пропорциональной напряжению, а другую — то* / — току через нагруз­ку Тогда э. д. с. Холла й_в будет пропоринональна мощности.

Для осуществлении ваттметра преобразователь Холла ПХ помещают в узкий зазор магшггонропо-да / (рис 16.3), намагни­чиваемого обмоткой 1^, включенной параллельно источнику, тогда как ток i через преобразователь, об)с.иИ1Лснныи падсн нем напряжения на niyine пропорционален току наг­рузки /. Ивдуктивность £_в в последователиюй цепи служит для коррекции частотных погреш-ностей, связанных с тем, что я параллельной цели ток несколько отстает от напряжения U, подобно тому как это имеет место «у электродинамических ваттметров.

Ваттметры с преобразователями Холла могут быть построены для измерений в цепях переменного тока звуковых и высоких частот.

f 16*. Кеашяратвры мошмостм

Рассмотренные в предыдущих параграфах ваттметры при измере­нии на переменном токе, особенно * широком диапазоне частот, обес­печивают недостаточную точность (основная погрешность 0,2% и вы ше). Стремление повысить точность измерения мощности на перемен ном токе привело к созданию приоОров сравнения, называемых ком­параторами мощности, подобных компараторам тока и напряжения (см. § 14.5). Компараторы мощности также осуществляются как одно­временного, так н разновременного сравнения. Электромеханические

компараторы одновременного сравнения выполняются либо с двумя одинаковыми по принципу действия ИМ, либо с различными, напри­мер электродинамическим и магнитоэлектрическим (компаратор типа Ф-13). В этих компараторах ИМ сочленяются так, что их подвижные части укрепляются на одной общей оси, а вращающие моменты направ­лены встречно. Если электродинамический ИМ, питаемый переменным током (измеряемаи мощность), сочленен с магнитоэлектрическим ИМ, включенным в цепь постоянного тока, то при равенстве вращающих моментов, что достигается изменением тока / в магнитоэлектрическом ИМ, имеем (см. § 5.4 и 16.2):

Зная постоянную компаратора С = можно определить Р, из-

меряя ток с большой точностью, например компенсатором постоянно­го тока.

Компараторы мощности могут быть осуществлены также с электро­тепловыми преобразователями, такими как термоэлектрические, с по­догревными сопротивлениями, с фотоседфотнвлениями и некоторыми другими. Наиболее перспективные для измерений в широком диапазоне частот — термоэлектрические и электростатические компараторы.Ог­раничение частотного диапазона для всех компараторов обусловлено реактнвноегью шунтов и добавочных сопротивлений, используемых для расширения пределов измерения.

3 1В.7. Косвенные методы измерений мощности

AtouiHocTb постоянного или переменного тока (при активной нагрузке) может быть измерена методом амперметра и вольтметра (см. рис. 15.9). Обеим схемам включения присуща методическая по­грешность. При включении по схеме на рнс 15.9, а мощность Р, опре­деленная как произведение измеренных зиачепий V н /, окажется больше, чем мощность Р„, расходуемая в нагрузке, на величину мощ­ности, потребляемой амперметром, т. е,

где R_u—сопротивление амперметра. Огноснтсльная погрешность

у_и-(Р-Р_и)/Р_и = R_a/R_H.

Для схемы, приведенной на рис. 15.9,6, методическая погреш­ность, обусловленная мощностью, потребляемой вольтметром, опре­деляется аналогично:

/>„ = />-(*/*//?„),

где R_e—сопротивление вольтметра.

Относительная погрешность в данном случае

При поверке ваттметров высоких классов точности (от 0,5 и выше) используют компенсатор напряжении постоянного тока, которым при помощи делителя измеряют напряжение, приложенное к ваттметру, а силу тока определяют, измерив падение напряжения на измеритель­ном резисторе, включенном в последовательную цепь ваттметра.

/Для определения активной и реактивной мощностей, основываясь на выражениях, приведенных в § 16.1, может быть использован ком­пенсатор напряжения переменного тока, измеряющий наприжение, ток н угол сдвига между ними.

Компенсаторы применяют и при измерениях в маломощных цепях, когда включение ваттметра может привести не только к большим погрешностям, но и к нарушению существовавшего режима работы цепи