evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 26
Текст из файла (страница 26)
2.53, д. Напряжения их и и 2 ,уголс д в и г а ф а з м е ж д у к о т о р ы м и т р е б у е т с я и з м е р и т ь , п о с л е у с и л е н и я , ограничения, д и ф ф е р е н ц и р о в а н и я и детектирования преобразуются в к о р ок и е и м п у л ь с ы и[ и и 2 , у п р а в л я ю щ и е т р и г г е р о м . Напряжение с в ы х о д а98триггера подается на цепочку, с о с т о я щ у ю из резистора и магнитоэлектрическогоп р и б о р а .РА.Показанияи н д и к а т о р а РАпропорциональныс р е д н е м у з н а ч е н и ю т о к а , п р о т е к а ю щ е г о ч е р е з п р и б о р . Н о / с р = 1тух12п,т.е. п о к а з а н и я п р и б о р а п р о п о р ц и о н а л ь н ы у г л у с д в и г а ф а з .
Н а р и с . 2 . 5 3 , бприведенывременныедиаграммы,иллюстрирующиепринципработыэ л е к т р о н н о г о фазометра. Электронные аналоговые ф а з о м е т р ы работаютв д и а п а з о н е ч а с т о т о т д е с я т к о в г е р ц д о е д и н и ц м е г а г е р ц . И х относительн а я п о г р е ш н о с т ь с о с т а в л я е т 1—2%.В л а б о р а т о р н ы х у с л о в и я х д л я и з м е р е н и я у г л а с д в и г а ф а з м о ж н о использовать осциллограф.
Метод линейной развертки применяется, еслио с ц и л л о г р а ф д в у х л у ч е в о й . В э т о м случае н а э к р а н е п о л у ч а ю т изображение д в у х к р и в ы х н а п р я ж е н и й щи щ, в з а и м н о е расположение к о т о р ы хнесет и с к о м у ю и н ф о р м а ц и ю .
М е т о д э л л и п с а о с н о в а н н а т о м ф а к т е , чтоп р и п о д а ч е д в у х с и н у с о и д а л ь н ы х н а п р я ж е н и й н а в е р т и к а л ь н о и горизонтально о т к л о н я ю щ и е пластины на экране наблюдается эллипс, ф о р м а инаклон которогозависят от угла сдвига ф а з . Погрешность измеренияэ т и м и м е т о д а м и д о в о л ь н о в е л и к а — 5—10%.Цифровыефазометрыстроятсянаосновеаналого-цифровогопреобр а з о в а н и я ф а з о в о г о с д в и г а в 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 в р е м я импульсные АЦП.О н и р а б о т а ю т в ш и р о к о м д и а п а з о н е ч а с т о т (наприм е р , ф а з о м е т р Ф2-4 о т 2 0 Г ц д о 1 0 М Г ц , Ф 5 1 2 6 о т 1 д о 1 5 0 М Г ц ) , и м е ю тв ы с о к о е входное сопротивлениежениямиот( д о 1 М О м ) , м о г у т р а б о т а т ь с напрян е с к о л ь к и х м и л л и в о л ь т д о с о т е н в о л ь т . А б с о л ю т н а я погрешность измерений составляет доли градусов.2.13. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙКпараметрамэлектрическихцепейотносятсясопротивление, индуктивность, в з а и м н а я индуктивность и емкость.С о п р о т и в л е н и е п о с т о я н н о м у т о к у и з м е р я е т с я к а к п р и б о р а м и непос р е д с т в е н н о й о ц е н к и — о м м е т р а м и , т а к и м о с т а м и .
И с п о л ь з у ю т с я и косвенные измерения.Омметрывыполняютнаоснове магнитоэлектрического механизмаи л и л о г о м е т р а ( § 2 . 2 ) . В з а в и с и м о с т и от с х е м ы они предназначены д л яизмерения л и б о больших (от единиц ом до д е с я т к о в или сотен м е г а о м ) ,либо малых( о т д е с я т и т ы с я ч н ы х д о л е й о м а д о н е с к о л ь к и х о м ) .
Многопредельные о м м е т р ы могут объединять эти две схемы в одном приборе.Л о г о м е т р и ч е с к и е о м м е т р ы и м е ю т д о с т о и н с т в а , в ы т е к а ю щ и е и з независимостировегопоказаний отрассматриваемых типовнесколькихпроцентов,напряженияп и т а н и я . П о г р е ш н о с т ь омметобычно лежит впричемонадиапазоненеодинакованаот одного доразных участкахш к а л ы и р е з к о возрастает на обоих ее концах. Большие сопротивления(до1010—1017Ом)измеряютсяэлектроннымимегаомметрами и99т е р а о м м е т р а м и , к о т о р ы е о б ы ч н о в к л ю ч а ю т в с е б я о п е р а ц и о н н ы е усилители, обеспечивающие в ы с о к о е сопротивление прибора.Одинарные мостыпостоянноготока, собранные по схеме,няются1010дляОм).измерениятока.Одинарныемосты постоянногоп р е д с т а в л е н ы н а р и с .
2 . 3 5 , ш и р о к о примесопротивленийсреднихразмеров(от1доВстречаются т а к ж е одинарные м о с т ы , диапазон измеренийк о т о р ы х р а с ш и р е н л и б о в с т о р о н у м е н ь ш и х ( д о 10~рону больших(до1015Ом)4О м ) , л и б о в стозначений сопротивления. К о н с т р у к т и в н ом о с т п р е д с т а в л я е т с о б о й с т а ц и о н а р н ы й и л и п е р е н о с н ы й п р и б о р с набором магазинов сопротивления,каторомнуляс о е д и н е н н ы х в м о с т о в у ю с х е м у . Индиобычно служит гальванометрм а г н и т о э л е к т р и ч е с к о й системы.
Он может быть встроенным в прибор или наружным, так же к а ки батарея или б л о к питания.И з м е р я е м о е сопротивление определяется по ф о р м у л е=RxR2R3/R4'>п о э т о м у п о г р е ш н о с т и в и з г о т о в л е н и и р е з и с т о р о в R2,вклад в погрешность измерения.R3и R4вносятЗначительная погрешность, особенноп р и м а л ы х з н а ч е н и я х и з м е р я е м ы х с о п р о т и в л е н и й , м о ж е т б ы т ь обусловл е н а в л и я н и е м С о п р о т и в л е н и я с о е д и н и т е л ь н ы х п р о в о д н и к о в , п р и помощи к о т о р ы х измеряемое сопротивление подключается ксоответствующим зажимам.Измерениебольшихсопротивленийзатрудненом а л о й чувствительностью с х е м ы и в л и я н и е м паразитных проводимостей.Т и п и ч н ы е з н а ч е н и я п р и в е д е н н о й п о г р е ш н о с т и п р и и з м е р е н и и сопрот и в л е н и й о д и н а р н ы м м о с т о м с о с т а в л я ю т 0,005—1,0%.
О д н а к о п р и измерениибольшихДвойнойДлямост.двойной мост,содержитсопротивленийпогрешностьизмерениямалыхможетсопротивленийсхема к о т о р о г о приведена начетырер е з и с т о р а RI, R2, R3 и R4,достигатьрис.5—10%.применяют2.54. Д в о й н о й мостг а л ь в а н о м е т р PG,образцов ы й р е з и с т о р R0, а т а к ж е и с т о ч н и к п о с т о я н н о г о н а п р я ж е н и я G L , а м п е рм е т р и п е р е м е н н ы й р е з и с т о р д л я у с т а н о в к и р а б о ч е г о т о к а . Р е з и с т о р Rx,сопротивление к о т о р о г о надо измерять, подключается последовательнос о б р а з ц о в ы м с о п р о т и в л е н и е м R0. У с л о в и е р а в н о в е с и я д в о й н о г о м о с т аможнополучить,Кирхгофа длязаписываяиразрешаяотносительноз а м к н у т ы х к о н т у р о в при условии,Rxуравнениячто т о к ч е р е з гальван о м е т р PG равен н у л ю :Rx=Д0Я1/Я3+[rl(R2+Я4+r)](R4/R3-R2/Ri).(2.95)Если выполнить соотношениеR4/R3= R2/R, ,(2.96)то в т о р о й член в уравненииг100—сопротивление(2.95)б у д е т р а в е н н у л ю , а э т о о з н а ч а е т , чтопроводника и контактов,з н а ч е н и е к о т о р о г о ме-Рис.
2.54н я е т с я о т и з м е р е н и я к и з м е р е н и ю , н е б у д е т в л и я т ь н а р е з у л ь т а т измерения.Чтобыi?3обеспечитьиЛ4выполнениевыбирают равными,асоотношения(2.96),сопротивлениям а г а з и н ы резисторов R1и R2 имеютм е х а н и ч е с к и с к р е п л е н н ы е р у к о я т к и , что т а к ж е о б е с п е ч и в а е т р а в е н с т в осопротивлений R хnR2-Неизвестное сопротивление определяется по формуле(2.97)г д е R0 — о б р а з ц о в о е с о п р о т и в л е н и е .П р и и з м е р е н и и д в о й н ы м м о с т о м м а л ы х с о п р о т и в л е н и й о с о б о е вниман и е с л е д у е т о б р а щ а т ь н а с п о с о б п р и с о е д и н е н и я и з м е р я е м о г о сопротивления.кающейНужновтакжесчитатьсяк о н т а к т а х Rxи R0-с возможным влияниемЭтупогрешностьЭДС,можновозниисключить,п р о и з в о д я и з м е р е н и е 2 раза с п е р е м е н н о й н а п р а в л е н и я т о к а п р и п о м о щ ип е р е к л ю ч а т е л я SA,сопротивленияп о к а з а н н о г о на рис.
2.54. За значение и з м е р я е м о г опринимаетсясреднееарифметическоеизрезультатовэтих измерений. Пределы измерений двойного моста охватывают областьсопротивлений от Ю-8О м д о 10U0 О м , п о г р е ш н о с т ь и з м е р е н и я составляет 0,1-2%.Косвенныеизмерениясопротивленияметра и вольтметра с применениемпроводятсяпометодуамперз а к о н а Ома. Метод позволяет тако р г а н и з о в а т ь и з м е р е н и е , что п о и с п ы т у е м о м у о б ъ е к т у б у д е т п р о т е к а т ь101такой же т о к , к а ки в рабочих у с л о в и я х .
Это я в л я е т с я достоинствомметода.же его заключается в необходимости производитьНедостатокд в а отсчета о д н о в р е м е н н о . П р и и з м е р е н и я х н е о б х о д и м о и м е т ь в в и д уналичиениям е т о д и ч е с к о й п о г р е ш н о с т и , в ы з в а н н о й в л и я н и е м сопротивлеамперметраилипроводимостивольтметра(взависимостиотсхемы).Д л я т о ч н ы х к о с в е н н ы х и з м е р е н и й и с п о л ь з у е т с я к о м п е н с а т о р постоянного тока. Схема измерения содержит два последовательно включенных— о б р а з ц о в ы й R0резистораи и с п ы т у е м ы й Rx.К о м п е н с а т о р о м измер я ю т с я п а д е н и я н а п р я ж е н и я на э т и х р е з и с т о р а х U 0 к Ux.