Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники (1972) (1095872), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Сечение шунта должно быть достаточно большим, чтобы не было его нагревания и связанных с этим погрешностей; а — -е» д тг Рис, 8-10. Измерительный меха«Рис. 8-11. Измерительиы)1 иизм с шуитом. мехаиизм с дооазочпын ' сопротивлением. 203' Шунты помещаются или в кожухе прибора (встроенные) или вне его (наружные). Ма г н и т о э л е кт р и ч ее к и й вол ьт м е т р— это измеритель 6 8-3, а) с последовательно соединенным добавочным сопротивлением (рис.
8-П) для расширения предела измерения напряжения и для обеспечения постовым ства сопротивления вольтметра. На шкале его наносятся деления, соответствующие различным значениям напряжения У~ = 1„(г„+ г,). Между напряжением на зажимах вольтметра (1и и напряжением на измерителе (1„= 1,г„ имеет место постоянное отношение ~' у хи+ гз (8-9) Ыв ги Технические вольтметры имеют однопредельные добавоч. ные сопротивления, а образцовые н лабораторные — много- предельные, позволяющие использовать отдельные части добавочною сопротивления для получения различных номинальных напряжений. Магнитоэлектрические приборы изготовляются классов точности 0,1 — 2,5, Из свойств этих приборов отметим: пригодность для работы в цепях постоянного тока, высокую чувствительность, незначительное влияние температуры и внешних магнитных полей„равномерную шкалу, малую мощность потерь и чувствительность к перегрузкам.
61 Вылрлмнтельные амперметры н вольтметры В ы и р я м и т е л ь н ы й а м и е р м е т р сон стоит из магнитоэлектрического измерителя (э 8-3, а) и нескольких полупроводниковых вентилей, соединенных по одной из выпрямительных схем (гл. 17), а выпрямительный вольтметр, кроме того, имеет добал' ночное сопротивление. В простейшем случае выпрями- тельный амперметр (рис. 8-12) состоит из измерителя, включенного Ряс. З-12.
Саяна проотеа- последовательно с вентилем, прошегоаыпрямятальпогоам. пускающим ток в одном направлеперметра. нии, так что через измеритель в те- чение каждого периода проходит только одна полуволна переменного тока, Обратная полу- волна тока проходит по второй параллельной ветви, в которой вентиль включен й обратном направлении. Средний за период вращающий момент и угол поворота подвижной части амперметра зависят от среднего значения тока, проходящего через измеритель, которое при синусоидальном токе пропорционально действующему значению тока, Эти значения и наносятся на шкале амперметра.
Для расширения предела измерения тока применяются шунты. У вольтметра вследствие постоянства его сопротивления действующие значения тока пропорциональны действующим значениям 'напряжения на его зажимах, которые непосредственно и отсчитываются на шкале прибора. Выпрямительные приборы предназначенЫ для работы в цепях переменного тока с частотой до 10 кГц.
Класс точности их 1,5 — 2,5. в1 термоалентрнчесане амперметры н вольтметры Термоэлектрический амперметр состоит из магнитоэлектрнческого измерителя с контактным (а) или бесконтактным (б) термопреобразователем (рис. 8-13), а вольтметр имеет еще добавочное сопротивление.. Термопреобр азователь состоит из провод. инка — нагревателя Н (рис. 8-13) и приваренной к нему или не соединенной с ннм термопары Т. Последняя образуется двумя проводами из разных металлов, рабочие концы которых сварены вместе, а свободные копны присоединяются к магнитоэлектрическому измерителю. и и Измеряемый переменный ток, проходя по нагревателю, вызывает его Т 1 иагревание и нагревание рабочих концов термонары.
Вследствие этого на и Ям ее свободных концах возрикает термоэ. д. с., а в подвижной рамке изме- м) зг) РителЯ ток, ПОД Действием котоРого Рис. 8.И. Терюмекрамка повертывается на, угол, зази- трлееслке амлерметры. сящий от измеряемого тока. На шкале а — с ковтактвии преаМПЕрМЕГра Наипсятея дЕЛЕНня СООт образоватеаеи; б-с бео- коктзкткви преобразоВетствующие действующим значениям ватеаеи. измеряемого тока, а на шкале вольтметра деления, соответствующие действующим значениям напряжения, которые вследствие постоянства сопротивления вольтметра пропорциональны действующим значениям тока. Термоэлектрические приборы предназначены для работы в цепях переменного тока с частотой до 10 — 50 МГц. Класс точности их 1,5 — 2,5.
г1 Элеитоомапзитные амперметры и аолвтмееры Э л е к т р о м а г н и т н ы й а м п е р м ет р— это измеритель той же системы 6 8-3, б), на шкале которого нанесены значения измеряемого тока, проходящего по его катушке. Катушку амперметра можно изготовить из провода любого сечения, на любой номинальный ток (до 300 А и выше), так как она неподвижна и масса ее не влияет на погрешность от трения. Электромагнитный вольтметр состоит из измерителя (~ 8-3, б) на номинальный ток 20 — 30 мА, добавочного сопротивления из маганина и шкалы, проградуированной в значениях напряжения. Активное добавочное сопротивление несоизмеримо больше реактивного сопротивленяя катушки измерителя, так что сопротивление вольтметра, практически активное, не зависит от температуры и частоты. Угол поворота подвижной части зависит от тока в катушке н пропорционального ему напряжения на зажимах вольтметра.
Электромагнитные приборы предназначены для цепей переменного тока промышленной частоты. Класс точности их 0,5 — 2,5. д! Злектродннамические и фарродкнамические амнерметры и вольтметры Электр один ам и чески й амп ерм е т р состоит из измерителя того же названия, катушки которого соединяются последовательно или параллельно в зависимости от номинального тока, а на шкале нанесены значения тока, проходящего по амперметру. Подвижная катушка измерителя для уменьшения погрешности от трения делается легкой из провода малого а) Ф) . 6 Рис.
8-14. Схемы соедикекйа катушек злектродинамических милли- амперметра, амперметра и вольтметра. сечения. Неподвижная катушка выполняется из провода такого же или большего сечения в зависимости от номинального 'тока амперметра. В миллиамперметрах катушки соединяются последовательно, в амперметрах — параллельно (рис. 8-!4). При последовательном соединении катушек в цих проходит измеряемый ток (1, = 1, = 1) и угол поворота подвижной части прибора йропорционален квадрату тока (8-?) а = йа111а соз ту= Иа1т, (8-! О) При параллельном соединении катушек амперметра угол поворота стрелки так же будет пропорционален квадрату тока (8-)0), если активные добавочные сопротивления в ветвях гм и г„, подобрать так, чтобы токи в ветвях 1, и 1, совпадали по фазам (тр = О) и каждый из них был пропорционален измеряелшму току 1.
Электродинамнческий вольтметр состойт из измерителя того же названия, катушки которого (номинальный ток 20 — 50 мА) соединены последовательно с добавочным сопротивлением (рис. 8-14). Последнее предназначено для расширения предела измерения напряжения и уменьшения влияния температуры, рода тока и частоты на показания вольтметра, Электродинамические приборы изготовляются классов точности 0,1 — 0,5 для цепей постоянного и переменного тока стандартной и повышенной частоты до 2 кГц. Они чувствительны к перегрузкам и к внешним магнитным полям.
Для уменьшения влияния внешних магнитных полей применяются экраны и астатические измерители. Ферродинамические амперметры и вольтметры применяются главным образом как самопишущие приборыдля цепей переменного тока, имея те же внутренние измерительные схемы, что н электродииамические приборы. Ферродн. намические приборы обладают большим вращающим моментом, прочной и надежной конструкцией. Они мало чувствительны к внешним магнитным полям, Класс точности их 1,5 — 2,5, е) цифровые приборы Цифровой прибор представляет собой измерительное устройство, в котором непрерывно изменяющаяся измеряемая величина оценивается дискретной величиной — числом е тремя-четырьмя значащими цифрами, отсчитываемыми на его отсчетном устройстве. Цифровые приборы можно разделить на 2 группы.
элгктромеханические, в которых преобразование измеряемого сигнала производится прн помощи электромеханнческих устройств и электронные, в которых используются устройства импульсной техники. Йз приборов первой группы наиболее распространенными являются вольтметры и омметры, из приборов второй группы — вольтметры, частотомеры, фазометры. В цифровых вольтметрах в большинестве случаев изме.
репие производится сравнением измеряемой величины с образцовой, т. е. нулевым методом. При включении на входные зажимы измеряемой величины она при помощи весьма сложного устройства автоматически преобразуется в цифровую форму. После этого блок цифрового устройства включает лампы, соответствующие числовым значениям измеряемой величины, которые проектируются на экран для визуального отсчета (рис, 8-15). Цифровые вольтметры изготовляются на номинальные напряжения от 100 мкВ до 1 кВ. Время одного измерения не йревышает 1 с в вольтметрах первой группы и нескольких миллисекунд у приборов второй группы.
Рис. 8-15. Внешний вии инфрового вольтиетра типа Щ1411. Использование точных цифровых приборов (погрешность 0,01 — 0,1%) в согетании с 41ечатными устройствами позволяет автоматизировать процесс измерения и регистрировать его результаты. Эти приборы в сочетании с вычислительными машинами используются для непрерывного контроля автоматизации производственных процессов. Из недостатков отметим сложность их устройства и высокую стоимость, 8-5. Измереине мощности Измерив напряжение У и силу тока ! в цепи постоянного тока, мощность ее можно определить по формуле Р=И (8-11) Эту мощность можно также измерить электродинамическим ваттметром.
Эл е к т р од и н а м и ч е с к и й в а тт метр состоит нз измерителя той же системы, шкала которого програду р уирована в значениях мощности. Неподвижная катушка ваттметра называется токовой или последов т е л ь н о й, так как соединяется последовательно с приемниками энергии (рис. 8-16 и 8-17). Подвижная катушка ваттметра и безреактивное добавочное сопротивление г, из манганина представляет собой цепь напряжения или параллельную цепь ваттметра, так как она присоеди- Рис. 8-18. Схема устрой- ства алектродинамическо- го ваттметра. Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
