Ім'я файлу: Вимірювання струму і напруги в колах постійного та змінного стру Розширення: docx Розмір: 66кб. Дата: 20.04.2023 скачати Пов'язані файли: Тема 10.docx Hryhoriy Skovoroda.docx Андрій.docx Практичне заняття 1.docx Тема.docx звіт.docx Система освіти США презентація.pptx Somatyka_Sem.doc Робота з файловою системою.pdf зан 1 вар 10.docx ГМССБ.pdf Ляшенко А.С.docx Лекція №18.pdf Вимірювання струму і напруги в колах постійного та змінного струму промислової та підвищеної частоти. Схеми вимірювання Загальні принципи вимірювання електричних величин Здійснення експерименту під час вимірювання фізичних величин складається з трьох основних етапів: підготовка експерименту, його виконання та опрацювання результатів вимірювань. Підготовка вимірювального експерименту полягає в встановленні орієнтовних значень вимірювальних величин, в виборі методу вимірювання, в виборі засобів вимірювальної техніки (ЗВТ): системи і типу ЗВТ, класу точності ЗВТ, границі вимірювання, в виборі схеми експерименту, в визначені попередньої оцінки похибки вимірювання – граничної δгр або довірчої δдов. У вимірювальній практиці виділяють два типи задач щодо вибору методу та засобів вимірювань: вибір методів та ЗВТ з умови забезпечення мінімально можливої похибки вимірювання або з умови, щоб похибка вимірювання не перевищувала допустимого значення, заданого в умовах задачі. Здійснення вимірювального експерименту полягає у виконанні необхідної вимірювальної процедури та записі показів вимірювальних приладів. Оцінювання результатів вимірювального експерименту – це встановлення результату вимірювання за показами вимірювальних приладів та їх метрологічними характеристиками, визначення остаточної оцінки похибки вимірювання і запис результатів вимірювання. Вимірювання струму і напруги в колах постійного та змінного струму промислової та підвищеної частоти. Схеми вимірювання Струм і напруга є найпоширенішими електричними величинами, які необхідно вимірювати, причому діапазон вимірюваних струмів і напруг доволі широкий. Наприклад, у біологічних та космічних дослідженнях, вимірюваннях у вакуумі необхідно вимірювати постійні струми, які становлять частки фемтоампер (10-25 А), в потужних енергетичних уставах, у виробничих процесах металургії та хімічної промисловості – струми, які досягають сотень кіло ампер. Увесь діапазон вимірюваних струмів і напруг можна умовно розділити на три піддіапазони: малих, середніх та великих значень. Найкраще забезпечений засобами вимірювальної техніки діапазон середніх величин – орієнтовно: для струму – від одиниць міліампер до десятків ампер; для напруги – від одиниць мілівольт – до сотень вольт. Саме в цьому діапазоні досягають найвищої точності вимірювань, що невипадково, оскільки під час вимірювань малих і великих струмів та напруг виникають додаткові труднощі. Задача вимірювання малих електричних сигналів (орієнтовно: для струму – від 10-8 до 10-5 А; для напруги – від 10-10 до 10-5 В) виникає під час роботи з різними перетворювачами фізичних величин – термоелектричними, тензометричними, п’єзоелектричними, іонізаційними, при дослідженнях біопотенціалів тощо. Основними проблемами, що ускладнюють вимірювання малих струмів і напруг, є наявність різних паразитних сигналів, які можуть бути співмірними з вимірюваними сигналами, наявність паразитних резистивних і ємнісних зв’язків вимірювального кола із зовнішніми паразитними сигналами, вплив зовнішнього магнітного поля тощо. Під час вимірювання великих струмів і напруг (орієнтовно: для струму – від десятків ампер до сотень кіло ампер; для напруги – від сотень вольт до десятків мегавольт) основними проблемами є необхідність забезпечення високої якості ізоляційних матеріалів, які застосовують у вимірювальних приладах, що необхідно як для зменшення струмів витоку через ізоляцію, так і для забезпечення безпеки роботи обслуговуючого персоналу, а також високої якості контактних з’єднань в колах великих струмів. Основними засобами вимірювань постійного струму і напруги є амперметри (мікро-, мілі-, кілоамперметри) і вольтметри (мікро-, мілі-, кіловольтметри) різних систем, а також компенсатори постійного струму та компаратори напруги. Для вимірювання постійного струму і напруги придатні прилади усіх систем, але обираючи конкретний амперметр чи вольтметр, необхідно звертати увагу на такі метрологічні характеристики приладів: - границя вимірювання приладу повинна бути дещо більшою від вимірюваної величини; - клас точності приладу повинен бути таким, щоб гранична похибка його показу була дещо меншою від допустимої похибки вимірювання; - власне споживання потужності приладу (визначається його внутрішнім опором), повинне бути мінімальним; - ціна приладу повинна бути мінімальною. Найкращі метрологічні характеристики при вимірюванні на постійному струмі мають цифрові та магнітоелектричні прилади, дуже рідко застосовують електродинамічні, електромагнітні прилади із-за їх низьку точність і велике власне споживання потужності. Особливістю змінних струмів і напруг є те, що вони змінюються в часі. При вимірюванні таких змінних струмів і напруг вимірюваними величинами є миттєві, амплітудні, середні, середньоквадратичні та середньо випрямлені значення. У практиці електричних вимірювань найчастіше вимірюють параметри струмів і напруг синусоїдної форми, які переважно характеризують середньоквадратичним (діючим) значенням. Тому то більшість засобів вимірювальної техніки змінних струмів і напруг градуюють у середньоквадратичних (діючих) значеннях для синусоїдної форми кривої струму та напруги. Робочими засобами змінних струмів і напруг відповідно є амперметри (мікро-, мілі- та кіло амперметри) і вольтметри (мікро-, мілі- та кіловольтметри) різних систем, а також компенсатори змінного струму, компаратори напруг, реєструвальні прилади та електронні осцилографи. Вимірюють середньоквадратичні значення змінних струмів і напруг електродинамічними, електромагнітними, випрямними, аналоговими електронними і цифровими амперметрами і вольтметрами, а також термоелектричними амперметрами і електростатичними вольтметрами. В табл. 7.1 наведені схеми вимірювання сили струму у колах постійного та змінного струму. Таблиця 7.1 Схеми вимірювання сили струму у колах
В табл. 7.2 наведені схеми вимірювання напруги у колах постійного та змінного струму. Таблиця 7.2
Рисунок – Схема для вимірювання фазної напруги в три фазному три провідному колі змінного струму при несиметричному характері навантаження за методом трьох вольтметрів та трьох вимірювальних трансформаторів напруги |