Други Авто Автоматизация Архитектура Астрономия Аудит Биология Бухгалтерия Военное дело Генетика География геология Государство Дом Другое Журналистика Абонамент СМИ Изобретательство Иностранные языки Информатика Искусство Принтирай История Компьютеры Кулинария Культура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлы Абонамент Сварка Механика Музыка население Образование инсталации Охрана безопасности жизни инсталации Охрана ТРУДА Педагогика Политика Право Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Р дио Регилия Связь Социология Спорт Стандартизация строительство Технологии Торговля туризм Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Ценнообразование Черчение Экология Эконометрика Экономика Электроника Юриспунденкция

Мерки и измерване на електрически величини. Мащабиращи преобразуватели: шънтове, делители на напрежение, усилватели, инструментални трансформатори

Читайте также:
  1. DC стабилизатори на напрежение
  2. Електрически измервания. Електрически измервателни уреди и тяхната класификация.
  3. Измерване на дебита
  4. Въведение. Основни понятия и определения. Измерване, резултат от измерването, грешки в измерването и тяхната класификация, точност на измерването.
  5. Измерване на AC честота и фазов ъгъл. Проектиране и функциониране на честотни и фазови измервателни уреди.
  6. ИЗМЕРВАНЕ НА ЧЕСТОТАТА НА СИГНАЛ ЗА НАПРЕЖЕНИЕ
  7. ИЗМЕРВАНИЯ
  8. Измервания на магнитните величини.
  9. НЕОБХОДИМОСТ ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ФУНКЦИОННИЯ ЪГЪЛ
  10. Измерване на мощността и енергията в DC и AC. Измерване на общата, активната, реактивната мощност и фактора на мощността
  11. Принципи и методи на измерване. Класификация на методите за измерване. Електрически измервателни уреди и тяхната класификация.

Мярката е число или количество, което регистрира пряко наблюдаема стойност или ефективност.
Измервания на многобройните количества, с които се характеризира поведението на електроенергията. Измерванията на електрическите величини се простират в широк динамичен диапазон и честоти от 0 до 10 12 Hz. Международната система от единици (SI) е универсална за всички електрически измервания. Електрическите измервания в крайна сметка се основават на сравнения с реализациите, т.е. референтни стандарти, на различните звена на SI. Тези референтни стандарти се поддържат от Националния институт за стандарти и технологии в Съединените щати и от националните лаборатории за стандарти в много други страни.

Измерванията за постоянен ток (DC) включват измервания на съпротивление, напрежение и ток в схеми, в които се поддържа постоянен ток. Съпротивлението се определя като съотношението напрежение към ток. За много проводници това съотношение е почти постоянно, но зависи в различна степен от температурата, напрежението и други условия на околната среда. Най-добрите стандартни резистори са направени от проводници от специални сплави, избрани за ниска зависимост от температурата и стабилността.

Символът на съпротивлението SI, омът, се реализира посредством квантуващ стандарт за устойчивост на Хол. Това се основава на стойността на съотношението на фундаменталните константи h / e 2 , където h е константа на Планк, а e е зарядът на електрона и не се променя с времето.

Основните инструменти за точно измерване на съпротивлението са мостовете, извлечени от основния мост на Wheatstone с четири рамена и съпротивителните кутии. Много многофункционални цифрови електронни уреди измерват потенциометрично съпротивление, т.е. чрез измерване на спада на напрежението през терминалите, към които е свързан резисторът, когато известен ток преминава през тях. Токът се определя от падането на напрежението през вътрешен референтен резистор. За високи стойности на съпротивление, над мегохм, алтернативна техника е да се измери интегрирания ток в кондензатор (над подходящо определен интервал от време) чрез измерване на крайното напрежение на кондензатора. И двата метода са способни на значително усъвършенстване и разширяване.

Системата SI на напрежението, волта, се реализира с помощта на масиви от кръстовища на Йосифсън. Този стандарт се основава на честотата и съотношението на фундаменталните константи e / h , така че точността е ограничена от измерването на честотата. Джозефсънските матрици могат да произвеждат напрежения между 200 μV и 10 V. При най-високите нива на точност се измерват по-високи напрежения потенциометрично, като се използва нулев детектор за сравняване на измереното напрежение срещу падането на напрежението през пробиване на резистивен делител, който е стандартизиран (по принцип) срещу стандартна клетка.



Референтният стандарт на Zener диод е основата за повечето търговски измервателни уреди за напрежение, стандарти за напрежение и калибратори на напрежение. Относителната нечувствителност към вибрации и други екологични и транспортни ефекти прави диодите особено полезни като стандарти за трансфер. При благоприятни условия тези устройства са стабилни до няколко части на милион годишно.

Повечето DC цифрови волтметри, които са най-широко използваните инструменти за измерване на напрежението, са по същество аналого-цифрови преобразуватели, които са стандартизирани чрез позоваване на вградените им референтни диоди. Основният обхват на повечето цифрови волтметри е между 1 и 10 V, близо до еталонното напрежение. Други диапазони се осигуряват чрез резистивни делители или усилватели, при които усилването се стабилизира от съотношенията на съпротивлението на обратната връзка. По този начин тези инструменти осигуряват измервания в приблизителния обхват от 10 нановолта до 10 kV.

Най-точните измервания на постоянни токове, по-малки от около 1 А, се правят чрез измерване на напрежението през потенциалните клеми на резистор, когато токът преминава през него. По-високите токове, до около 50 kA, се измерват най-добре чрез DC токов преобразувател, който точно осигурява съотношението на високия ток към много по-нисък, който се измерва както по-горе. При по-ниски точности резистивните шумове могат да се използват до около 5000 А, но ефективното калибриране на такива шънтове е труден процес.

‡ агрузка ...

Аварийните напрежения (AC) се установяват във връзка със стандартите за постоянно напрежение чрез използване на термични преобразуватели. Това са малки устройства, обикновено в евакуирана стъклена обвивка, при която повишаването на температурата на малък нагревател се сравнява с помощта на термодвойка, когато нагревателят се използва последователно от променливо напрежение и от референтно (dc) напрежение. Резисторите, които са установени независимо, че нямат вариация с честота, позволяват директно измерване на честотните напрежения на мощност до около 1 kV. По-голяма точност се осигурява от многонишковите (термодвойните) термични преобразуватели, въпреки че те са много по-трудни и скъпи. Подобренията в цифровата електроника са довели до алтернативни подходи към измерването на тока. Например вълновата форма на линейна честота може да бъде анализирана чрез използване на бързи схеми за вземане на проба и задържане и по принцип да бъде калибрирана по отношение на стандарта за еталонен преход. Също така, вместо термоконвертори сега могат да се използват електронни детектори на средна квадратна основа като основа за измервателните уреди.

Напреженията над няколко стотин волта обикновено се измерват с помощта на трансформатор за напрежение, който е прецизно навит трансформатор, работещ при леко натоварени условия.

Основният инструмент за сравняване и генериране на променливи променливи напрежения под около 1 kV е индуктивният делител на напрежението, много точно и стабилно устройство. Те се използват широко като променливи елементи в мостовете или измервателните системи.

Променливите токове с по-малко от няколко ампера се измерват чрез спадане на напрежението през резистор, чийто фазов ъгъл е установен като адекватно малък чрез методите на мост. По-високите токове обикновено се измерват чрез използването на токови трансформатори, които са внимателно конструирани (често тороидални) трансформатори, работещи при условия на късо съединение. Изпълнението на токов трансформатор се установява чрез калибриране срещу AC токов преобразувател, който установява прецизни токови съотношения чрез инжектиране на компенсиращи токове, за да се получи точен баланс на потока.

Търговските инструменти за измерване на акумулаторните величини обикновено са измервателни уреди с постоянен ток, които дават показание за напрежението, получено от някаква форма на ac-dc датчик. Това може да бъде термичен преобразувател или серия от диоди, подредени така, че да имат правоъгълно отражение, в който случай индикацията е по същество коренната средна квадратна стойност. Някои инструменти с по-нисък клас измерват стойността на ректифицирания сигнал, който обикновено е по-близък до пиковата стойност.

Налице е забележима тенденция към използването на автоматизирани измервателни системи за електрически измервания, улеснени от готовността, с която съвременните цифрови електронни инструменти могат да бъдат свързани с компютри. Много от тези инструменти имат вградени микропроцесори, които подобряват удобството при използване, точност и надеждност.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 |


При использовании материала, поставете ссылку на Студалл.Огг (0.006 сек.)