evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Е д и н и ч н а я ф у н к ц и я . П р и т а к о м в о з д е й с т в и и в х о д н а я в е л и ч и н а равна 0 п р и t < 0 и е д и н и ц е п р и t > 0. П р и е д и н и ч н о й ф у н к ц и и п е р е х о д н о йпроцесс преобразователя определяется соотношениемlh(t)где L~28= \7 [K(p)lp],1— символ обратного преобразования Лапласа.• (1.39)2. Гармоническая ф у н к ц и я . При гармоническом изменении входнойвеличиныx(г)f03t=im(Xfne~'),гдеХт-атушлитудаееизменения;с о — е е к р у г о в а я ч а с т о т а , в ы х о д н а я в е л и ч и н а и з м е н я е т с я т а к ж е гармонич е с к и : у (г) = I m ( Y m eчины.Отношение-/cj?~^(CJ)) , гдеYm - амплитудареакции преобразователя коопределяет частотнуюпередаточную ф у н к ц и ювыходнойвеливходному воздействию( к о м п л е к с н у ю чувствительностьK(jo>)где A(cS)= Y(jco)/X(jco')—=y4(cd)eWw)(1.40),м о д у л ь частотной передаточной ф у н к ц и и ;v?(co)— сдвигфаз между входной и выходной величинами.С в я з ь м е ж д у ч а с т о т н о й п е р е д а т о ч н о й ф у н к ц и е й и п е р е д а т о ч н о й функцией выражается соотношениемKQOJ)=_^(р) п р и р = / с о .(1.41)З а в и с и м о с т ь м о д у л я частотной передаточной ф у н к ц и и о т частотыА (со)определяет амплитудно-частотную х а р а к т е р и с т и к у преобразователя;з а в и с и м о с т ь е е а р г у м е н т а о т ч а с т о т ы v?(co) о п р е д е л я е т ф а з о частотную характеристику.К в а ж н ы м д и н а м и ч е с к и м х а р а к т е р и с т и к а м п р и б о р о в о т н о с и т с я время установления показаний — п р о м е ж у т о к в р е м е н и , п р о ш е д ш и й с момента подключения или и з м е н е н и я и з м е р я е м о й величины до момента,когда отклонение у к а з а т е л я от установившегося значения не превышает1,5% д л и н ы ш к а л ы .
Д л я м н о г и х п р и б о р о в э т о в р е м я н е п р е в ы ш а е т 4 с .В р е м е н е м у с т а н о в л е н и я п о к а з а н и й х а р а к т е р и з у ю т с я п о к а з ы в а ю щ и е приб о р ы , и м е ю щ и е у к а з а т е л ь и ш к а л у . Д л я ц и ф р о в ы х п р и б о р о в указываетс я в р е м я и з м е р е н и я , о т с ч и т ы в а е м о е о т начала и з м е р е н и я и л и и з м е н е н и яи з м е р я е м о й величины, до получения результата на отсчетном устройствес нормированной погрешностью.Обычно стремятся иметь приборы, обеспечивающие малые временау с т а н о в л е н и я п о к а з а н и й ( в случае ц и ф р о в ы х п р и б о р о в — м а л ы е в р е м е н аизмерения).Надежность п р и б о р а — с п о с о б н о с т ь с о х р а н я т ь з а д а н н ы е характерис т и к и п р и о п р е д е л е н н ы х у с л о в и я х в течение з а д а н н о г о в р е м е н и .
В ы х о дз н а ч е н и я п а р а м е т р о в и х а р а к т е р и с т и к п р и б о р а з а п р е д е л ы н о р м ы считается о т к а з о м . О т к а з и з м е р и т е л ь н о г о п ри б ор а м о ж е т наступить, еслие г о д е й с т в и т е л ь н а я п о г р е ш н о с т ь станет б о л ь ш е е е н о р м и р у ю щ е г о значения, о п р е д е л я е м о г о к л а с с о м точности.К о л и ч е с т в е н н ы м п о к а з а т е л е м н а д е ж н о с т и я в л я е т с я наработка на отказ — с р е д н е е в р е м я б е з о т к а з н о й р а б о т ы п р и б о р а . Н а р а б о т к а н а о т к а зя в л я е т с я статистической величиной. Она устанавливается д л я даннойс е р и и п р и б о р о в н а о с н о в а н и и в ы б о р о ч н ы х и с п ы т а н и й н е б о л ь ш о й и х партии, в х о д я щ и х в эту серию.29СогласноГ О С Т 2 2 2 6 1 — 8 2 п р и б о р ы х а р а к т е р и з у ю т с я т а к ж е и х механ и ч е с к о й и э л е к т р и ч е с к о й п р о ч н о с т ь ю , с о п р о т и в л е н и е м и з о л я ц и и и некоторыми другими параметрами.1.7.
ЭТАЛОНЫ. ОБРАЗЦОВЫЕ И РАБОЧИЕ МЕРЫЭталоны.Средство измерений( и л и к о м п л е к с с р е д с т в измер е н и й ) , о б е с п е ч и в а ю щ е е в о с п р о и з в е д е н и е и ( и л и ) х р а н е н и е е д и н и ц ы вел и ч и н ы с ц е л ь ю п е р е д а ч и е е р а з м е р а д р у г и м с р е д с т в а м и з м е р е н и й и официально утвержденное в установленном п о р я д к е , называется эталономединицы физической величины. Эталоны, воспроизводящие одну и туж е в е л и ч и н у , п о д р а з д е л я ю т с я н а с л е д у ю щ и е : п е р в и ч н ы й э т а л о н , обеспечивающий н а и в ы с ш у ю точность воспроизведения единицы;вторичныйэталон, установленный на основании произведенных с метрологическойточностью сличений с п е р в и ч н ы м э т а л о н о м ;рабочий эталон, применяем ы й д л я передачи размера единицы о б р а з ц о в ы м средствам и з м е р е н и явысшей точности.Образцовыеи рабочие м е р ы .
Образцовыми н а з ы в а ю т с я м е р ы , служащие д л я п о в е р к и по н и м других средств измерений и утвержденныев качестве образцовых.Рабочие м е р ы п р е д н а з н а ч е н ы д л я ц е л е й и з м е р е н и я в овсех областяхнародного хозяйства.П р и и з м е р е н и и э л е к т р и ч е с к и х в е л и ч и н и с п о л ь з у ю т о б р а з ц о в ы е и рабочие м е р ы ЭДС, с о п р о т и в л е н и я , и н д у к т и в н о с т и , в з а и м н о й индуктивности, е м к о с т и .Вн а с т о я щ е е в р е м я мерами ЭДС с л у ж а т н о р м а л ь н ы е э л е м е н т ыкоторыепредставляютсобойстабильныегальванические(НЭ),элементысточно и з в е с т н ы м и значениями ЭДС.
НЭ подразделяются на два типа —н а с ы щ е н н ы е и н е н а с ы щ е н н ы е , в з а в и с и м о с т и от т о г о , н а с ы щ е н н ы й илиненасыщенныйводныйрастворсернокислогок а д м и я используется вних в качестве электролита.
Насыщенные НЭ стабильнее ненасыщенных.СогласноГОСТ1954-82они могут иметь один из следующих классовточности: 0,0002 (с 1986 г . ) ; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; эти значениясоответствуют н а и б о л ь ш и м д о п у с к а е м ы м и з м е н е н и я м ЭДС за 1 г о д на 5,10, 2 0 и 5 0 м к В . Н а и б о л ь ш и й т о к , к о т о р ы й м о ж н о п р о п у с к а т ь ч е р е знасыщенный НЭ, определяется в р е м е н н ы м р е ж и м о м работы и зависит отк л а с с а т о ч н о с т и э л е м е н т а . С о г л а с н о Г О С Т 1 9 5 4 - 8 2 н а и б о л ь ш и й допустим ы й т о к лежит в диапазоне от 0,002 до 1 м к А .
З н а ч е н и я ЭДС п р и 20 ° Сз а к л ю ч е н ы м е ж д у 1,018540 и 1,018730 В. Если т е м п е р а т у р а отличаетсяот20 °С, то изменениеЭДСследует учитывать, используя известнуюз а в и с и м о с т ь Э Д С о т т е м п е р а т у р ы . Эта з а в и с и м о с т ь д л я н а с ы щ е н н о г о Н Эвыражается формулойE F = Е20 - 4 0 , 6 • Ю+ 0,01 • 1 030_6-63(г - 2 0 ) ,(f - 2 0 ) - 0 , 9 5 • Iff"6(г - 2 0 )2+где Е^ — Э Д С , В, п р и т е м п е р а т у р е г, ° С ; Е20 — Э Д С , В, п р и температуре 20С, у к а з а н н а я в паспорте н о р м а л ь н о г о элемента.Внутреннее сопротивление н а с ы щ е н н ы х НЭНенасыщенные0,01НЭсоставляет 500—2000 О м .выпускаются с классами точности 0,002;0,005;и 0 , 0 2 .
Это с о о т в е т с т в у е т д о п у с т и м ы м и з м е н е н и я м Э Д С н а 2 0 , 5 0 ,1 0 0 и 2 0 0 м к В в г о д . Их Э Д С л е ж и т в д и а п а з о н е 1 , 0 1 8 8 0 0 - 1 , 0 1 9 6 0 0 Ви незначительно зависит от т е м п е р а т у р ыВнутреннеесопротивление—300—600(не более 0,0002% на1К).О м . П р и работе с НЭ следуето б е р е г а т ь и х о т т р я с к и , о п р о к и д ы в а н и я , п е р е г р е в а и в о з д е й с т в и я сильного света.Мерамиявляютсясопротивлениякатушкисопротивления.Д л я и х изготовления используются ленты или проволока из манганина, к о т о р ы йимеетбольшоеудельноесопротивление, м а л ы й температурный коэфф и ц и е н т и м а л у ю т е р м о Э Д С в п а р е с м е д ь ю , а т а к ж е х о р о ш о противостоитокислению.Номинальныед о л ж н ы в ы б и р а т ь с я из р я д а 10йзначениясопротивлениякатушекО м , где п = — 5 , — 4 , .
. . , + 15, + 1 6 . Сог л а с н о Г О С Т 2 3 7 3 7 - 7 9 к а т у ш к и с о п р о т и в л е н и я и м е ю т о д и н и з следующих классов точности: 0,0005;0,001;0,002;0,005;0,01;0,02;0,05;0,1 и 0,2.П р и р а б о т е в ц е п я х п е р е м е н н о г о т о к а м о ж е т с у щ е с т в е н н у ю ( и нежелательную)р о л ь и г р а т ь р е а к т и в н о с т ь к а т у ш к и , о б у с л о в л е н н а я е е инд у к т и в н о с т ь ю L0и с о б с т в е н н о й е м к о с т ь ю С0. П р и э т о м п о л н о е сопротивление к а т у ш к и приближенно дается ф о р м у л о йZ=j(x)(L0+R2R C0).-Отношениет(L0=-2R C0)IRхарактеризует степень реактивности к а т у ш к и .Величинаг н а з ы в а е т с я постоянной времени.в пределах 10"виды8намотки.— 10"Так,5Ее з н а ч е н и е о б ы ч н о л е ж и тс.
Ч т о б ы у м е н ь ш и т ь г, п р и м е н я ю т специальныенапример,катушка наматывается бифилярно нап л о с к у ю диэлектрическую пластину.Влабораторныхусловияхвкачествемерсопротивленияиспользуются т а к ж е штепсельные и р ы ч а ж н ы е м а г а з и н ы сопротивлений. В ихпаспортах у к а з ы в а ю т с я допустимые значения мощности и т о к а , а такжечастотный диапазон.МерамиКатушкииндуктивностислужатвыполняютсяизнамотаннойимагазиныиндуктивности.Ониимеютследующие номинальные значения индуктивности: 0,0001;0,001;0,01;0,1;1. Магазины1накатушкитонкой медной изолированной проволоки,пластмассовыйили фарфоровыйГн и к л а с с ы точности 0 , 0 1 ;0,02;0,05;каркас.0,1;0,5;индуктивности состоят из набора к а т у ш е к индуктивности, образующихдекады.К а т у ш к и взаимной индуктивности имеют две изолированные31обмотки с коэффициентом взаимной индуктивности1или10мГн.М е р ы и н д у к т и в н о с т и и в з а и м н о й и н д у к т и в н о с т и п р е д н а з н а ч е н ы д л я раб о т ы в ц е п я х п е р е м е н н о г о т о к а р а з л и ч н ы х ч а с т о т ( д о 10 ООО Г ц ) .