Электрические измерения

  • 03 февр. 2013 г.
  • 1276 Слова
Электротехнические измерения.
Измерение напряжения и тока является наиболее распространенными. Метод непосредственной оценки основан на использовании прямо показывающих приборов-вольтметров и амперметров. Это электромеханические или электронные приборы со стрелочными или цифровыми способами отсчета.
Напряжение и токи измеряются в цепях постоянного и переменного токов.
Электромеханическиеизмерительные механизмы, у которых угол поворота подвижной части зависит от проходящего через них тока могут быть применены не посредственно или с измерительными преобразователями.
По структурной схеме приборы подразделяются на электромеханические, аналоговые, электронные и цифровые. Аналоговый измерительный прибор-средства измерений, показания, которого являются не прерывной функцией измененияизмеряемой величины. Цифровым измерительным прибором называется средство измерений, автоматически вырабатывающее дискретные сигналы измерительной информации, показания, которого представлены в цифровой форме. В отличие от постоянных напряжений и токов, переменные, периодически измеряющиеся характеризуются мгновенным, амплитудным(пиковым, максимальным), действующим(среднеквадратическим или эффективным) исредним значениями(постоянная составляющая) или средневыпрямленным значением.
Мгновенные значения электрических колебаний наблюдают на осциллографе и определяют для каждого момента времени по осциллограмме, все остальные значения измеряются соответствующими вольтметрами.
Амплитудным значением напряжения Um или просто амплитудой принято называть максимальное значение из всех мгновенных значенийсинусоидального колебания за период или полупериод. (Рис 1а, б).
Пиковым значением называют максимальное значение из всех мгновенных значений в положительный или отрицательный полуволнах синусоидального колебания. Сумма всех пиковых значений называется “Размахом” напряжения (Рис 1 в).
U
U
б.
б.
T
T
t
t
Uразм
Uразм
Um-
Um-
Um
Um
в.
в.
а.
а.
u
u
t
t
0
0
Um
Um
Um
Um

U
U
Um
UmРис 1. Амплитудные значения и размах сигнала.
Для синусоидальной формы сигнала:
Средневыпрямленное значение: 2π*Um=0.637*Um;
Среднеквадратическое значение: 0,707*Um.
В зависимости от системы прибора, режима работы преобразоваться и градуировки шкалы его показания могут соответствовать действующему, средневыпрямленному или амплитудному значениям измеренного напряжения. Всестрелочные вольтметры, кроме специально предназначенных для измерения импульсных напряжений, градуируются в действующих значениях синусоидального напряжения
Для измерений на переменном токе с применением магнитоэлектрических приборов их снабжают преобразователями. Преобразователи бывают: выпрямительные с использованием полупроводниковых диодных систем и термоэлектрические с применением термопар.
Всякийизмерительный прибор при его использовании не должен изменять параметры и режимы работы объекта измерения. Поэтому вольтметр должен обладать, возможно, большим сопротивлением.
Измерение постоянных напряжений и токов в большинстве случаев осуществляется с помощью магнитоэлектрических приборов. Расширение пределов измерения вольтметров осуществляется с применением добавочных сопротивлений,включаемых с измерительным прибором последовательно.
Расширение пределов измерения амперметров осуществляется с использованием шунтов, включаемых параллельно с прибором.
Измерение действующих значений переменных напряжений и токов электромагнитными, электродинамическими, ферродинамическими и электростатическими приборами осуществляется при допустимых верхних пределах напряжений непосредственно.Расширение пределов измерений перечисленных механизмов при измерениях переменных напряжений достигается с использованием добавочных сопротивлений или путем использования измерительных трансформаторов напряжения.
Расширение пределов измерения электростатических механизмов осуществляется с помощью добавочных конденсаторов.
Приборы с полупроводниковыми диодами измеряют...