Элекродинамические измерительные приборы

У большинства стационарных симметричных электроприемников имеется  только три зажима для присоединения его к трехфазной трехпроходной сети. В этих случаях применяют схему включения ваттметра с искусственной нейтральной точкой Искусственную нейтральную точку n' создают, включая звездой параллельную обмотку ваттметра с сопротивлением Ru и два резистора с сопротивлением R = Ru. При соединении приемника звездой I_Л = I_Ф и, так как на параллельную обмотку ваттметра подано фазное напряжение, ваттметр измеряет фазную мощность. Соединение приемника треугольником всегда может быть преобразовано в эквивалентную звезду. Следовательно, для получения искомой трехфазной мощности показание ваттметра надо умножать на три или отградуировать шкалу прибора с учетом этого сомножителя. Мощность трехфазного приемника при любой схеме соединения фаз, при симметричной и несимметричной нагрузках, в трехпроводной цепи может быть измерена с помощью двух ваттметров. Мгновенное значение мощности трехфазного приемника

P = P_A+ P_B+ P_C= u_Ai_A+ u_Bi_B+ u_Ci_C

i_A+ i_B+ i_C=0

P = (u_A-u_B)i_A+ (u_C-u_B)i_C

Так как разность фазных напряжений является линейным напряжением, т. е. u_A-u_B = u_AB; u_C-u_B= u_CB, то p= u_ABi_A+ u_CBi_C=p'+ p''

P'=U_ABI_Acos, P''=U_CBI_Ccos, =(U_AB,I_A), =(U_CB,I_C)

P = P'+ P'' = U_ABI_Acos + U_CBI_Ccos.

Достаточно иметь  два ваттметра, которые должны быть включены так, чтобы в их последовательных обмотках существовали токи I_А и I_C, а на параллельные обмотки были поданы напряжения U_ab и U_cb соответственно. В общем случае последовательные обмотки могут быть включены в любые два линейных провода, но концы параллельных обмоток всегда подключают к свободному проводу.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Сопротивление R различных  элементов электрических цепей  изменяется в. очень широком диапазоне. Условно сопротивления можно  разделить на малые (до 1 Ом), средние (от 1 Ом до 100 кОм) и большие (более 100 кОм). Для измерения сопротивлений используют следующие методы: косвенный метод (с помощью амперметра и вольтметра), метод непосредственной оценки (с помощью омметра), метод сравнения (с помощью мостов и потенциометров).

В косвенном методе вольтметром измеряют напряжение U на резисторе, а амперметром -- ток в резисторе и вычисляют сопротивление:

R_x = U/I,

при этом схема включения  приборов зависит от значения измеряемого  сопротивления. При малых значениях  сопротивления.

Если ток I_V в обмотке вольтметра с сопротивлением R_U много меньше тока I в цепи (I_V ? 0,01I), то ошибка в определении R_x по формуле не превысит 1 %.

R_X = U/( I - I_V)

Схему (рис. 10.106) применяют  при измерении больших сопротивлений (R_x>>R_I, где R_I -- сопротивление обмотки амперметра). Если R_II < 0,01 U, то ошибка в вычислении сопротивления R_x по (10.4) не превысит 1%. Точное значение сопротивления вычисляют по формуле

Для непосредственного измерения сопротивлений применяют омметры -- приборы, у которых шкала проградуирована в омах. Обычно омметры -- это приборы, объединяющие в одном корпусе миллиамперметр магнитоэлектрической системы (или магнитоэлектрический логометр), источник питания (сухой гальванический элемент) и ограничивающий ток добавочный резистор R_Д (рис. 10.11). При замкнутом ключе К регулируют напряжение U источника питания так, чтобы стрелку прибора установить на нулевую отметку шкалы прибора, которая находится в правом краю шкалы, при этом ток в приборе -- I₀. При размыкании ключа К ток в приборе

где R_и -- сопротивление измерительного механизма И. С уменьшением тока в приборе стрелка отклоняется влево. Так как U = const и R_и + R_д = const, то значение тока в приборе зависит только от R_x. Шкала прибора, отградуированная в омах, неравномерная. Значению R_X =

Для измерения больших  сопротивлений применяют омметры с магнитоэлектрическим логометром (мегаомметры).

В методе сравнения  для измерения сопротивлений  применяют мосты постоянного тока. Мосты изготовляются в виде переносных приборов. В одно плечо моста включают резистор, сопротивление которого необходимо измерить. Как известно, мост будет уравновешенным, если потенциалы точек с одинаковым ток в магнитоэлектрическом гальванометре, включенном в одну из диагоналей моста, будет равен нулю.

Если же сопротивления  плеч моста не регулируются, а шкала гальванометра отградуирована в омах, то мост является неуравновешенным.

ПОНЯТИЯ ОБ ИЗМЕРЕНИИ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ  ВЕЛИЧИН

Любой электрический  прибор, предназначенный для измерения  неэлектрической величины, имеет  преобразователь, с помощью которого неэлектрическая величина(температура, давление и др.) преобразуется в электрическую величину (ЭДС, сопротивление и др.). В качестве электрического измерительного устройства преобразованной величины применяют магнитоэлектрический милливольтметр, цифровой измерительный прибор и др. При этом шкалу устройства отсчета электроизмерительного прибора градуируют в единицах измеряемой неэлектрической величины.

Измерительные преобразователи  разнообразны по принципу действия. В  индуктивных преобразователях используют зависимость индуктивности обмоток от положения, геометрических размеров и магнитного состояния элементов их магнитной цепи. Емкостные преобразователи основаны на зависимости электрической емкости конденсатора от размеров, взаимного расположения его обкладок. В пьезоэлектрических преобразователях используют эффект появления электрических зарядов на поверхности некоторых кристаллов (кварца, сегнетовой соли и др.) под влиянием механических напряжений.

Пример: Термопара

Следует отметить, что  электроизмерительные приборы, используемые для измерения неэлектрических величин, имеют ряд преимуществ перед неэлектрическими приборами. Прежде всего следует отметить их низкую инерционность, т. е. возможность быстро реагировать на изменение измеряемой величины, широкий диапазон измерений соответствующей величины, возможность их включения в электрические цепи, а поэтому использование их при дистанционном и автоматическом управлении технологическими процессами и т. д.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Министерство  связи и информатизации

Республики  Беларусь

Витебский филиал

«Высший государственный колледж связи» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Подготовила

      Студентка группы ПС 821

      Александренок Екатерина 
 
 
 
 
 

      Витебск 2009 
 

Содержание:

• Электродинамические измерительные приборы
• Электростатические измерительные приборы
• Ферродинамические приборы
• Индукционные измерительные приборы
• Однофазный счетчик электрической энергии
• Классификация измерительных приборов
• Магнитоэлектрические приборы
• Электромагнитные приборы
• Электродинамические и ферродинамические приборы
• Индукционные приборы
• Измерения в однофазных цепях синусоидального тока
• Измерения в трехфазных цепях
• Измерение сопротивлений
• Понятие об измерении неэлектрических величин