evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 25

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 25)

2 . 5 0 , а , б). П р и и з м е р е н и я х с л е д у е т у ч и т ы в а т ь методи­погрешность,зависящуюот сопротивления вольтметраме, представленной на рис. 2.50, а)л е н н о й н а р и с . 2 . 5 0 , б").к а з ы в а е т не т о к( в схе­и л и а м п е р м е т р а ( в с х е м е , представ­Д е й с т в и т е л ь н о , в п е р в о м случае а м п е р м е т р по­н а г р у з к и , а с у м м у т о к о в н а г р у з к и и вольтметра, а вов т о р о м — п о к а з а н и я в о л ь т м е т р а р а в н ы н е п а д е н и ю н а п р я ж е н и я н а на­г р у з к е , а с у м м е п а д е н и й н а п р я ж е н и я н а н а г р у з к е и а м п е р м е т р е . Следо­в а т е л ь н о , в о б о и х с л у ч а я х м о щ н о с т ь , в ы ч и с л е н н а я н а о с н о в а н и и пока­з а н и й а м п е р м е т р а и в о л ь т м е т р а , б у д е т з а в ы ш е н а . П е р в а я с х е м а обеспе­чиваетмалуюи RARyп о г р е ш н о с т ь , е с л и R H 4Ry, в т о р а я — е с л и R H > R^> где— в н у т р е н н е е с о п р о т и в л е н и е в о л ь т м е т р а и а м п е р м е т р а соот­ветственно.Мощность п е р е м е н н о г о о д н о ф а з н о г о т о к а н а п о в ы ш е н н ы х частотахможноизмерятьвыпрямительными ваттметрами, использующимилинейность вольт-амперной характеристикидиодовилидлякоторыесодержатне­полупроводниковыхп е р е м н о ж е н и я м г н о в е н н ы х значений т о к атермоэлектрическими,напряжение(ВАХ)инапряжения,термопреобразователи,на выходе к о т о р ы х также является нелинейной функциейт о к о в , п р о т е к а ю щ и х ч е р е з и х п о д о г р е в а т е л и .

В ы п р я м и т е л ь н ы м и и тер­м о э л е к т р и ч е с к и м и ваттметрами м о ж н о измерять мощность в диапазонечастотдо100 к Г ц и1МГц соответственно. Погрешности измеренияэтих п р и б о р о в сравнительно в е л и к и ( н е с к о л ь к о п р о ц е н т о в ) . Д л я изме-Рис. 2.519рениямощностинаповышенныхчастотах(до н е с к о л ь к и х гигагерц)применяются также ваттметры на основе эффекта Холла.В трехфазных цепях для измерения к а к активной, так и реактивнойм о щ н о с т и обычно используются двух- и трехэлементные ферродинами­ческие в а т т м е т р ы . Д в у х э л е м е н т н ы е в к л ю ч а ю т с я в т р е х п р о в о д н ы е цепи,а трехэлементные — в четырехпроводные.(активнаяилиреактивная)зависитотВид измеряемой мощностисхемывключенияваттметра.И з м е р е н и е частоты в э л е к т р о - и р а д и о т е х н и к е п р о и з в о д и т с я в диапа­з о н е о т 0 д о ГО11Г ц .

Н а н и з к и х ч а с т о т а х ( о т 2 0 д о 2 5 0 0 Г ц , н о особен­но в о к р е с т н о с т и 50 и 4 0 0 Г ц )и с п о л ь з у ю т с я э л е к т р о м е х а н и ч е с к и е при­боры: резонансные электромагнитные частотомеры(§ 2.6)и частото­м е р ы на основе э л е к т р о м а г н и т н ы х и электродинамических (ферродинамических)работыл о г о м е т р о в . Их с х е м ы приведены на рис. 2.51. Принциплогометрическихчастотомеровоснованназ а в и с и м о с т и раз­ности вращающих моментов, воздействующих на скрепленныемеждус о б о й п о д в и ж н ы е к а т у ш к и 1 и 2 с т о к а м и 1 Х и / 2 > к а к от ч а с т о т ы , т а к иотположениякатушек.аналоговых частотомеровОсновнаяпогрешность электромеханическихсоставляет1—2,5%.

О н и и м е ю т у з к и е диапа­з о н ы измерения и используются в качестве щ и т о в ы х приборов.В л а б о р а т о р н ы х у с л о в и я х н е р е д к о д л я и з м е р е н и я ч а с т о т ы исполь­зуютосциллографы.предъявляетсяпользованиеЭтожесткихкруговойоправдано,требований.есликточности и з м е р е н и я неПолучениефигурЛиссажу,ис­развертки с модуляцией яркости, определениеч а с т о т ы и с х о д я и з и з м е р е н н о г о з н а ч е н и я п е р и о д а н а п р я ж е н и я — наибо­лее распространенные с п о с о б ы о с ц и л л о г р а ф и ч е с к и х измерений частоты.Электронныеконденсаторныечастотомерыприменяютсядляизме­р е н и я ч а с т о т о т 1 0 д о 1 М Г ц . П р и н ц и п р а б о т ы т а к и х ч а с т о т о м е р о в ил­люстрируетсясхемой, приведенной на рис.помощи электронного ключа SGB,тонар а з р я д через2.52.Конденсатор С припереключается то на з а р я д от батареимагнитоэлектрическийизмерительныйн и з м РА.

З а в р е м я о д н о г о т а к о г о ц и к л а ч е р е з и н д и к а т о р Р А96меха­будет про-т е к а т ь з а р я д Q = CU.Е с л и частота пе­р е к л ю ч е н и й р а в н а и з м е р я е м о й частоте/ , то с р е д н и й т о к , п р о т е к а ю щ и й че­р е з и н д и к а т о р , р а в е н / q , = Qfx = CUfx,т. е. п о к а з а н и е и н д и к а т о р а пропорцио­нально частоте. У с л о в и е м н о р м а л ь н о йработыконденсаторногоявляетсяпостоянствочастотомераU и С.

К р о м етого, необходимо, чтобы в р е м я зарядаРис. 2.52и р а з р я д а б ы л о м е н ь ш е п е р и о д а изме­ряемойчастоты.напряжениемсхемыпредварительнопрямоугольной.ровУправлениеизмеряемойлежит вэлектроннымчастоты,усиливаетсяОсновнаяключомкотороеидляосуществляетсянормальнойприобретает форму,приведеннаяработыблизкуюкп о г р е ш н о с т ь т а к и х частотоме­п р е д е л а х 2—3%.Семейство перечисленных в ы ш е аналоговых частотомеров дополняетгетеродинныесравненииногопринципчастотомеры,измеряемойгенератора.частотыСравнениесдействиячастотойкоторыхоснованнап е р е с т р а и в а е м о г о стабиль­осуществляетсяпосредствомгетеродини-р о в а н и я н а п р я ж е н и й с р а в н и в а е м ы х частот.Гетеродинирование — это процесс нелинейного взаимодействия двухнапряжений, врезультатек о т о р о г о к р о м е и с х о д н ы х частотв о з н и к а ю т к о м б и н а ц и о н н ы е частотычисла.тотные\псохВ о к р е с т н о с т и р а в е н с т в а частот coicjjи со2± пко2 | , где пит — ц е л ы еи со2 п о я в л я ю т с я низкочас­(нулевые) биения, к о т о р ы е удобно наблюдать на осциллографи-ч е с к о м и н д и к а т о р е .

Д о с т о и н с т в а м и г е т е р о д и н н ы х ч а с т о т о м е р о в являет­с я в о з м о ж н о с т ь и з м е р е н и я о ч е н ь в ы с о к и х ч а с т о т — д о 1 0 0 Г Г ц с погреш­ностью не х у ж е 1 0 "2— 10~3%.С р е д и п р и б о р о в д л я и з м е р е н и я ч а с т о т ы в и д н о е м е с т о з а н и м а ю т циф­ровые частотомеры.Электронно-счетныечастотомерыявляютсяцифровымиприборами.О н и о с н о в а н ы н а счете ч и с л а п е р и о д о в и з м е р я е м о й ч а с т о т ы з а некото­р ы й , с т р о г о о п р е д е л е н н ы й и н т е р в а л в р е м е н и , т.е. и с п о л ь з у ю т а н а л о г о цифровоемыхпреобразованиеимпульсов.частоты вп о с л е д о в а т е л ь н о с т ь пересчитывае­Погрешность этих частотомеровво с н о в н о м опреде­л я е т с я н е с т а б и л ь н о с т ь ю ф о р м и р о в а н и я к а л и б р о в а н н о г о и н т е р в а л а вре­м е н и и п о г р е ш н о с т ь ю к в а н т о в а н и я .

П о с л е д н я я у м е н ь ш а е т с я с увеличе­н и е м и з м е р я е м о й частоты.Электронно-счетныечастотомерыявляютсянаиболееносительная погрешность м о ж е т не п р е в ы ш а т ь Ю-7точными(от­% ) и о б л а д а ю т все­ми перимуществами ц и ф р о в ы х приборов, поэтому они нашли широкоеп р и м е н е н и е . Д и а п а з о н и з м е р я е м ы х частот — о т 1 0 Г ц д о с о т е н м е г а г е р ц .Ч т о б ы р а с ш и р и т ь д и а п а з о н и з м е р е н и й в с т о р о н у н и з к и х частот, в неко­т о р ы х частотомерах дополнительно в в о д и т с я в р е м я - и м п у л ь с н о е аналогоц и ф р о в о е п р е о б р а з о в а н и е .

Это д а е т в о з м о ж н о с т ь с б о л ь ш о й т о ч н о с т ь ю974-6016rs.и,111Рис. 2.53и з м е р я т ь п е р и о д н и з к о ч а с т о т н о г о н а п р я ж е н и я . З а т е м следует пересчетп е р и о д а в частоту п р и п о м о щ и м и к р о п р о ц е с с о р н о г о вычислителя. Т а к и еч а с т о т о м е р ы и м е ю т н и ж н и й ч а с т о т н ы й п р е д е л 0,1—0,01 Г ц .В р е з у л ь т а т е п р и м е н е н и я м и к р о п р о ц е с с о р о в в ц и ф р о в ы х частотоме­р а х п о я в и л а с ь в о з м о ж н о с т ь п р о в е д е н и я м н о г о к р а т н ы х и з м е р е н и й с ус­р е д н е н и е м и х р е з у л ь т а т о в , и с к л ю ч е н и я н е к о т о р ы х с и с т е м а т и ч е с к и х по­г р е ш н о с т е й , п р о в е д е н и я а в т о м а т и ч е с к о г о к о н т р о л я п р а в и л ь н о с т и рабо­ты прибора, работы в составе измерительного к о м п л е к с а по заданнойп р о г р а м м е и т.д.Измерениеугласдвигафаз.Методы измеренияугласдвига междуд в у м я гармоническими н а п р я ж е н и я м и зависят от частотного диапазонаи т р е б у е м о й т о ч н о с т и и з м е р е н и я .

Н а н и з к и х ч а с т о т а х н а и б о л е е употре­бительныэлектромеханическиефазометры,построенныенаосновеэ л е к т р о д и н а м и ч е с к и х и ф е р р о д и н а м и ч е с к и х л о г о м е т р о в . О д н а к о и х по­к а з а н и я д о в о л ь н о з н а ч и т е л ь н о з а в и с я т о т ч а с т о т ы , п о э т о м у т а к и е фазо­м е т р ы используются в о с н о в н о м на п р о м ы ш л е н н ы х частотах 50—400 Гци и м е ю т к л а с с ы т о ч н о с т и 0,5—2,5.Электронныеаналоговыефазометрыиспользуютпринциппреобразо­в а н и я ф а з о в о г о с д в и г а в о в р е м е н н о й и н т е р в а л . С т р у к т у р н а я с х е м а та­к о г о частотомера приведена на рис.

Характеристики

Список файлов книги