Раздел: Документация
0 ... 6 7 8 9 10 11 12 ... 47 стоянных и/или переменных величин, диапазон н услопня применения, а также погрешность измерении. При измерении постоянных напряженпй и напряжений на низких частотах необходимо принимать во внимание, что измеряемый объект нагружается активным сопротивлением измерительного прибора. Необходимо обращать внимание на паразитные пульсации, а также гальванические и механические соединения. Частота измеряемого напряжения тоже является источником дополнительной погрешности. Активная нагрузка весьма незначительна при использовании электронных измерительных приборов с высоким входным сопротивлением. Емкость соединительных кабелей п входная емкость с ростом частоты образуют заметную емкостную нагрузку, которая может быть уменьшена использованием (высокочастотной) измерительной головки. Индуктивная нагрузка, имеющая место вследствие ненулевой индуктивности соединительных кабелей, может оказаться причиной частотных рассогласований и резонансных явлении: ее ограничивают, применяя короткие соединительные кабели. При измерениях, особенно на высоких частотах, необходимо исключить возможное образование паразитных связей по магнитному полю через близко расположенные металлические предметы нлн прикосновение руки (емкость руки) к высокочастотным токоведущим линиям. Подключение всех заземляющих проводов к одной точке исключает возможность образования индуктивных петель. Техника высоких частот является специальной областью н вследствие сложности ие может быть здесь рассмотрена. Измерение напряжения оецнллографнческое - определение мгновенного значения напряжения (пли преобразованной в напряжение величины) с помощью осциллографа. Измеряемое напряжение подключают к У-пходу, выбирают соответствующие входную цепь и тип синхронизации, устанавливают нужные коэффициенты развертки и вертикального отклонения н получают осциллограмму при необходимой яркости экрана и фокусировке луча. Для количественных определений верньер усиления должен находиться в определенном (изготовителем) положении (обозначенным, например, CAL, КАЛ, пли по-другому). При относительном осциллографическом измерении напряжения отклонение относительно размаха колебаний (рис. 44, а) или интересующего момента времени (рис. 44,6) устанавливается при помощи растра.  Рнс. 44. Измерение напряжения оецнллографнческое. Примеры определения численных значений на осциллограмме: а - определение размаха колебании (значения «от пика до пика»); б - определение мгновенного значения при <р-45°; в - определение постоянной составляющей напряжения (опорная линия /, соответствующая нулевому потенциалу, совмещена с первой снизу различимой растровой линией) При абсолютном осциллографическом измерении напряжения в качестве опорного используют потенциал массы. К усилению сначала подводится этот относительный потенциал. Осцнллографическач нулевая линия с помощью корректора вертикального смещения совмещается с (опорной) растровой линией. Затем оецнллографнруется измеряемый сигнал и определяется отклонение относительно опорной линии (рнс. 44, в). Значение напряжения получают в каждом случае умножением отклонения Y па коэффициент отклонения Ку : и=УКу. Измерение неэлектрических величин - способы измерения пространственных, механических, тепловых, временных и оптических величин при помощи электрических индикаторов. Эти способы возможны при условии, что измеряемая величина с помощью соответствующего чувствительного элемента может быть преобразована в пропорциональный электрический сигнал. Электрическими способами осуществляется измерение яркости света, измерение усилий, измерение температуры, измерение перемещений линейных и угловых. Измерение освещенности - определение яркости освещенной поверхности. Измерение освещенности является главным критерием при качественной оценке осветительных устройств. Для измерения освещенности используются специальные приборы измерители освещенности (люксметры). Данный метод получил широкое распространение благодаря тому, что применение простого переносного прибора позволяет объективно оцепить освещенность рабочего места, выявить затененные места, вызванные неправильным размещением оборудования и организацией рабочих мест, а также определить необходимое и достаточное количество точек измерений. Измерение переменных величин - определение значения переменной величины (например, переменного тока нли напряжения). Для измерения переменной величины измерительный прибор выбирают с учетом характера н частотного диапазона измеряемой величины. Точное измерение переменной величины предполагает определение линейного и/или среднего квадратнческого значения или мгновенного значения, включая определение формы сигнала (изменение во времени мгновенных значений), частоты н фазового угла. Во многих сдучаях оказывается достаточно измерения эффективного значения пли размаха колебаний. При синусоидальной форме величины в низкочастотном диапазоне определяют преимущественно эффективное значение. Для это:о могут быть использованы любые измерительные приборы с квадратичной шкалой: термические, электродинамические, электростатические и электромагнитные. Приборы с выпрямлением определяют средневыпрямленное значение. Шкала отградуирована с учетом синусоидальной формы величин (см. Коэффициент формы) так, что эффективное значение может быть считано непосредственно. Поэтому однотипные измерительные приборы (например, широко распространенные комбинированные приборы) индицируют несинусоидальные величины неправильно. У несинусондальных величин с помощью электронных измерительных приборов, в основном осциллографов, определяется размах колебаний (значение от пика до пика). Посредством осциллографи-ческого измерения напряжения удается измерить также характерные мгновенные значения. Если имеет место наложение неременной величины на постоянную, то в этом случае необходимо поступить как при измерении смешанных величин. У электроизмерительных приборов прямого действия и электронных приборов с симметричным входом допускается произвольный поряаок подктючення. Однако у большинства электронных приборов один из полюсов входной цепи соединяется с массой или с землей (несимметричный вход), что необходимо принимать во внимание при подключении к измеряемому объекту. Измерение перемещения - определение изменения геометрических размеров (например, длины) путем преобразования в электрическую величину. Для измерения малых перемещений используют омические (ре-знстнвные) чувствительные элементы. Для измерения толщины пленки и уровня (например, жидкости) пригодны емкостные чувствительные элементы. Универсальным чувствительным элементом длины (перемещения) является индуктивный чувствительный элемент. Цифровое измерение перемещения осуществляется с помощью аналого-цифрового преобразователя по источу кодовых масок. Измерение полной мощности - определение электрической полной мощности. Измерение полной мощности однофазного переменного и трехфазного тока осуществляется главным образом косвенным путем. При определении мощности через измерение тока и напряжения определяются пх эффективные значения и вычисляется полная мощность. Непосредственная индикация полной мощности может осуществляться одним ваттметром активной мощности в том случае, если фазовый сдвиг нз измерений исключен. Для этого посредством выпрямительной схемы переменные токи преобразуются в пропорциональные постоянные токи и их произведение индицируется с помощью электродинамического измерительного механизма. Чтобы этот способ можно было применять и на высоких частотах и с малыми потерями, часто используются измерительные усилители. При постоянном напряжении для измерения полной мощности может быть использован отградуированный в единицах мощности амперметр. Определение полной мощности возможно путем геометрического сложения измеренных значений активной н реактивной мощности: s = Vp* + Q-. Измерение полных сопротивлений - измерение сопротивления иа переменном токе. Для измерения полных сопротивлений необходим источник переменного тока с (точно) известной или измеряемой постоянной или изменяющейся частотой. Высшие гармоники должны отсутствовать, так как вследствие частотной зависимости они могут внести потери (погрешности). Заземление одного нз полюсов источника напряжения не является обязательным. Чем выше частота, иа которой осуществляется измерение, тем важнее электростатическое и/ил и магнитное экранирование. Во многих случаях бывает достаточно измерения суммы полных сопротивлений. Это осуществляется преимущественно косвенным способом при определении сопротивления посредством измерения тока п напряжения. Отношение определенных эффективных значений тока / и напряжения С/дает значение полного со-противчення Z: В зависимости от характера полного сопротивления, т. е. преобладающей реактивной части, его значение может быть определено путем измерения емкости или измерения индуктивности. Измерение постоянной величины - определение значения постоянной величины (например, постоянного тока или напряжения). Статическая постоянная величина однозначно определяется значением и полярностью. Измеряется мгновенное значение, являющееся константой, и принимается за значение постоянной величины. При измерении таких величин необходимо обращать внимание на полярность подключения измерительного прибора. Колеблющуюся (пульсирующую) постоянную величину можно представить (разложить) в виде суммы постоянной н переменной составляющих и обрабатывать, как при измерении смешанной величины. Если для измерения пульсирующей постоянной величины, т. е. содержащей переменную составляющую, применяется прибор, предназначенный для измерения постоянных величин, то его вход необходимо зашунтнровать конденсатором (подключить параллельно ко входу).  Рис. 45. Измерение постоянной времени разряда: а -форма напряжения и измеряемые величины при разряде конденсатора; б- схема измерения сопротивления; о - схема измерения емкости; / - зарчд; 2 - разряд Измерение постоянной времени разряда - способ измерения сопротивления и емкости. Напряжение иа конденсаторе ис прн его разряде имеег экспоненциальную форму (рис. 45,а): uc=U0e- т- При этом продолжительность процесса разряда определяется емкостью конденсатора С и сопротивлением разряда (цепи разряда) R. Постоянная времени разряда т равна произведению этих величии, одна нз которых должна быть известна, а другая может быть определена путем измерения напряжения и времени: x = CR. Прн измерении считываются два значения действующего напряжения L\ и £/2 в момент времени tx и г2- При наличии образцового конденсатора Cv (рис. 45, б) сопротивление определяется выражением Rx~CN (Inl/.-lnt/J При наличии образцового сопротивления (с известным значением) Rs емкость определяется (рис. 45. в) выражением <7- Х~ У?Л,(1пс/2-пс/,) • В большинстве практических случаев бывает достаточно учитывать лишь разрядное сопротивление. Для точных измерений необходимо принимать во внимание сопротивление измерительного прибора и сопротивление потерь конденсатора. Измерение реактивной мощности - определение электрической реактивной мощности. Косвенное измерение мощности возможно путем последовательного измерения тока/напряжепия/частоты/актнвной мощности. При прямом измерении реактивной мощности допускается по псех основных схемах подключения измерителен мощности применять измеритель реактивной мощности; методы должны выбираться исходя из системы токоснабження. В измерителях мощности для однофазных сетей переменного тока с постоянной частотой используется схема Гум-меля. Она может применяться также и в симметричных трехфазных четырехпроподиых сетях (системах), но при этом токовая цепь включается в фазный провод, а катуижа напряжения - в цепь Рис 46 Изме- искусственной нулевой точки между фазным н ренне реактив- С1,СД1М доводами (включение иа «чужие фа-ион мощности 3Us)- В симметричных трехфазных сетях со сред-мстодом одного ,!1М ПР°П°Л°М или б°з "его используют метод ваттметра измерения реактивной мощности одним ваттметром. При несимметричной нагрузке во всех трехфазных системах необходимо использовать метод трех ваттметров. В трехфазных трехпроводиых системах главным образом применяют метод двух ваттметров (см. Схема Арона). Измерение реактивной мощности методом одного ваттметра - метод непосредственного измерения реактивной мощности в симметрично нагруженной трехфазной сети с нулевым проводом и без него. В трехфазной сети при симметричной нагрузке реактивная мощность во всех фазах одинакова. Поэтому возможно использование одного ваттметра, подключенного таким образом, что токовая цепь включается в одну фаз\. а цепь напряжения подключается к двум другим (рнс. 46). При этом обеспечивается необходимый для измерения реактивной мощности фазовый сдвиг, имеющий место в трехфазной сети, т. е. сдвиг фаз 90° между фазным и линейным напряжениями. Чтобы получить суммарную (общую) реактивную мощность трехфазной системы, необходимо показание прибора умножить на 1 3. Для проведения измерения используются схемы прямого, косвенного и полукосвепного подключения измерителя реактивной мощности (см. Схема подключения ваттметра). Измерение силы - определение значений сил (усилий) и функционально связанных с ними величин: осуществляется путем ее преобразования в пропорциональное значение электрической ветчины, для чего преимущественное применение нашли пьезоэ гектричрекие и тензометр нческне первичные измерительные преобразователи. Измерение смешанных величин - определение значений параметров смешанной величины (например, смешанного тока, постоянного напряжения с наложенными колебаниями). Для точного измерения смешанных величин необходимо указывать помимо среднего и/или среднего кваДратнческого значения нлн мгновенного значения также форму сигнала (характер изменения мгновенного значения во времени), частоту н фазовый угол. Во многих случаях бывает достаточно измерения постоянного значения Х-(см. Измерение постоянной величины) и эффективного значения переменной составляющей Х„ (см. Измерение переменных величин). Эффективное значение Х- смешанной величины может быть непосредственно определено измерительным прибором, показание которого связано с квадратом измеряемой величины (квадратичный характер шкалы). Его можно определить математически (вычислить): Постоянную и переменную составляющие можно разделить посредством трансформатора без сердечника нлн конденсатора. С целью уменьшения погрешности измерения необходимо учитывать допустимое рабочее напряжение конденсатора, а емкость выбирать такой, чтобы падение напряжения на нем по сравнению с падением напряжения на измерительном приборе было пренебрежимо мало. При измерении отдельных составляющих диапазон измерения следует выбирать как для значения смешанной величины, так как амплитудное значение и тепловое воздействие тока определяются параметрами суммарного (смешанного) сигнала. Измерение собственной индуктивности (во многих случаях просто измерение индуктивности) - определение значения собственной индуктивности катушек нлн индуктивно связанных устройств. При измерении собственной индуктивности должны выполняться общие условия, как и при измерении ночных сопротивлений. Желательно применять напряжение синусоидальной формы, однако это требование ие является обязательным. При переходных процессах (при переключениях) в цепях, содержащих индуктивности, возникают импульсные (пиковые) напряжения, от воздействия которых должны быть защищены как обслуживающий персонал, так и измерительные приборы. Индуктивность катушек как без сердечников, так и с сердечником с воздушным зазором почти не зависит от тока, т. е. является постоянной. Для однозначной характеристики (не зависящей от тока) индуктивности катушки с замкнутым сердечником в качестпе измеряемого параметра используют измерительный ток или магнитный поток. Косвенное измерение собственной индуктивности осуществдя-ется через измерение тока, напряжения, частоты пли измерение тока, напряжения, частоты, активной мощности. Приборы со схемами, аналогичными омметру со скрещенными катушками, т. е. выполняющими сравнение переменных токов и содержащими образцовую индуктивность и электродинамический лого мет р. индицируют непосредственно измеренное значение. Для измерения собственной индуктивности широко применяются индуктивные измерительные мосты. Измерение сопротивления - определение значения электрического сопротивления. В простейшем сдучае сопротивление определяется косвенным способом через измерение тока и напряжения. При компарировашм 0 ... 6 7 8 9 10 11 12 ... 47
|
