tester (553833), страница 3
Текст из файла (страница 3)
2.11, в, г и д представлены три варианта двухполупериодной схемы.Схема с четырьмя диодами наиболее чувствительна к току, однако две другиесхемы менее подвержены влиянию температуры окружающей среды.Двухполупериодные схемы выгоднее однополупериодных, так как болеечувствительны к току. Кроме того, частота пульсации при двухполупериодномвыпрямлении в два раза выше, вследствие чего дрожание стрелки прибораменее заметно.Отклонение стрелки магнитоэлектрического измерительного механизмапропорционально среднему значению тока в рамке, Вычислим величинусреднего выпрямленного тока для двухполупериодной схемы, показанной нарис. 2.11, в.
Обратный ток выпрямителя составляет практически не болеенескольких процентов от прямого, и им в первом приближении можнопренебречь. Пренебрегая также нелинейностью начального участка вольтамперной характеристики выпрямителя (т. е. считая прямой ток через выпря–митель изменяющимся по синусоиде), можем написать на основании (2. 21)I св =I.1.11(2.25)4140При однополупериодном выпрямлении (рис.2.11, а) среднее значениевыпрямленного тока через измеритель в два раза меньше:II св′ =.2.22(2.26)Таким образом, на переменном токе чувствительность магнито-злектричеокогоприбора с выпрямителем меньше чувствительности того же прибора напостоянном токе в 2,22 раза при однополупериодном и на 11% придвухполупериодном выпрямлении.Для других схем (см.
рнс. 2.11. б, г и д) результаты будут аналогичные, тольконужно учесть шунтирующее действие резисторов, поставленных вместо диодов.В выпрямительном вольтметре последовательно с выпрямителем включаетсядополнительный резистор. Примеры схем выпрямительного вольтметрапредставлены на рис. 2.12. Пренебрегая величиной обратного тока, можемсоставить следующие уравнения, связывающие между собой амплитудыприложенного к вольтметру напряжения и прямого тока:U m = I m (R Д ≈ + RВЫП + RИ ) ⎫⎪⎬U m = I m (R Д ≈ + 2 RВЫП + RИ )⎪⎭для схем, изображенных на рис. 2. 12, а и б соответственно. В этих формулахR ВЫП обозначает сопротивление одного диода в прямом направлении при токеI m а R Д ≈ —дополнительное сопротивление вольтметра. При номинальныхнапряжениях свыше 10 В дополнительное сопротивление R Д ≈ значительнопревышает прямое сопротивление диода, Пренебрегая величинойвыражаяR Д ≈ , а такжеU m через среднеквадратичное значение U и I m —через I св′ или I св ,получаемU = 2.22 I св′ (R Д ≈ + RИ )⎫⎪⎬U = 1.11I св (R Д ≈ + RИ ).⎪⎭(2.28)Полному отклонению стрелки измерительного механизма соответствует′I св = I св = I И .НОМ и U = U НОМ ≈ .
Решая (2.28) относительно R Д , найдемU НОМ ≈⎫− R И ;⎪2.21I И .НОМ⎪⎬U НОМ ≈=− RИ . ⎪⎪⎭1.11I И .НОМRД≈ =RД≈(2.29)Формулы (2.29) являются приближенными, однако ими пользуются и в техслучаях, когда номинальное напряжение составляет несколько вольт. Точнаявеличина сопротивления дополнительного резистора подбираетсяэкспериментально во время регулировки вольтметра.Многопредельный выпрямительный вольтметр (рис. 2.
13) имеет несколькодополнительных резисторов, как и многопредельный вольтметр постоянноготока.Шкала выпрямительного вольтметранемного сжата вначале из-занелинейности начального участка вольтамперной характеристики диода(сопротивление диода R ВЫПувеличивается при уменьшении падениянапряжения на нем).
При увеличениисопротивления дополнительного резистора (на больших пределах измерения)влияние R ВЫП на выпрямленный ток ослабевает и шкала становится почтиравномерной.В выпрямительном амперметре вход выпрямителя включается параллельношунту. Для амперметров на один предел измерения особенно удобны схемы,представленные на рис.
2.11, б и д, в которых шунтовые резисторы ужеимеются. В многопредельных амперметрах используются, как и в вольтметрах,схемы, изображенные на рис. 2. 11, а, в и г.Падение напряжения на выпрямительном амперметре составляет около 0,5—1 В.Погрешность приборов с выпрямительными преобразователями довольновелика из-за неоднородности и непостоянства свойств полупроводниковыхприборов и из-за влияния температуры на их работу, поэтому точнее класса 1,5они не изготовляются.Кроме того, на работу приборов с выпрямительным преобразователем влияетизменение частоты измеряемых напряжений и токов.Приборы без частотной компенсации пригодны для измерений да частот 5002000 Гц.43422.9 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ОММЕТРАПри налаживании радиотехнической аппаратуры кроме измерений режима ееработы приходится испытывать детали и элементы, из которых она состоит, наобрыв, короткое замыкание, измерять значения сопротивлений резисторов,обмоток трансформаторов, проверять правильность монтажа и сникать схемысоединения деталей и узлов.
Все эти операции выполняются с помощью прибора,измеряющего сопротивления и называемого омметром.Принцип работы омметра поясняет схема, представленнаяна рис. 2,14. На этой схеме Е -источник постоянногонапряжения, Ro − сопротивление измерителя в сумме ссопротивлением дополнительного резистора.Таким образом, нуль омметра находится в правом конце шкалы впротивоположность механическому нулю прибора.Механический нуль прибора соответствует измеряемому сопротивлению,равному 6есконечности, а средняя отметка шкалы дает непосредственновеличину внутреннего сопротивления прибора Ro .Поскольку зависимость (2.33) представляет собой гиперболу, шкала омметранеравномерна: она растянута для значений R x < Ro и сжата при R x >> Ro (рис.2.
15).Rx —измеряемое сопротивление. И — измерительный прибор(миллиамперметр). Ток, протекающий через прибор, равенI=E.Ro + R x(2.30)E и Ro постоянны, то ток I зависит только от сопротивления R x .Чтобы предотвратить зашкаливание стрелки прибора, сопротивление Roделается таким, что6ы при R x = 0 ток в цепи был равен току полного отклоненияприбора I И . НОМ , т. е.ЕслиI И . НОМ =E.Ro(2.31)I И . НОМ=Ro=Ro + R x1.R1+ xRoисточника ЭДС в омметрах обычно берут сухие элементы от карманногофонарика. Их напряжение меняется со временем.
Чтобы скомпенсировать этоизменение, регулируют чувствительность схемы омметра к току, оставляянеизменным сопротивление Ro . Это выполняется шунтированием рамкиприбора переменным резистором R y (рис. 2.16), через который ответвляетсяБеря отношение токов (2.30) и (2.31), имеемIКак уже было указано, для точной работы омметра необходимо, чтобысопротивление Ro и ЭДС источника E были постоянны. В качествечасть тока, и тем самым уменьшается ток в рамке прибора.(2.32)Отношение токов можно заменить отношением угловых отклонений стрелки,которые у магнитоэлектрического прибора пропорциональны токам:αo=oα НОМ1R1+ xRo(2.33)Следовательно, шкала омметра определяется только отношением сопротивленийRxи при постоянном Ro может быть выражена прямо в значениях R x .RoНапример,R x = Rо .44α =αooНОМпри R x = 0;αо= 0 при R x = ∞ ;α =ooα НОМ2Порядок измерений остается тот же. Сначала замыкают клеммы R x ;приустанавливают стрелку омметра на нуль регулировкой сопротивления R y ;затем размыкают клеммы; присоединяют R x и производят измерения.45Недостатком этого способа является некоторая зависимость сопротивленияомметра Ro от регулируемого R y :Ro = Rдо +RИ R yRИ + R y(2.34).Второе слагаемое состоит из неизменной части и изменяющейся, чтобыпоследняя не вносила заметной погрешности, надо выбрать Rдо так, чтобы суммаего с неизменной частью слагаемого была значительно больше изменяющейсячасти.2.10.
ПОГРЕШНОСТЬ ОММЕТРАОмметр, как и другие электроизмерительные приборы, имеет погрешность,которая зависит главным образом от погрешности измерителя. Но из-занеравномерности шкалы погрешность омметра значительно выше погрешностимеханизма,Чтобы показать это, дифференцируем выражение (2.33):dα oαoНОМ=−dR x.⎛R x ⎞ Ro⎟⎟⎜⎜1 +Ro ⎠⎝1(2.35)2Перейдем теперь от дифференциалов к конечным малым погрешностям:∆α ooα НОМ∆R x.=−2⎛R x ⎞ Ro⎜⎜1 +⎟Ro ⎟⎠⎝1(2.36)Если ∆α — предельное значение абсолютной погрешности измерителя, толевая часть представляет его основную погрешность:∆α oδo = o .oα НОМПравую часть преобразуем так, чтобы ввести в нее относительную погрешностьсопротивления δ R =∆R x.
Одновременно решим (2.36} относительноRxпогрешности сопротивления:⎛R ⎞⎜⎜1 + x ⎟⎟Ro ⎠⎛RRδR = − ⎝δ o = −⎜⎜ 2 + x + oR x RoRo R x⎝Знак значения не имеет, посколькуδoδo ,()⎛ 1 1 ⎞ < Rx < 3 ÷ 4 .(2.38)⎜ ÷ ⎟⎝ 4 3 ⎠ RoЭтот интервал и следует рекомендовать для выбора пределов измеренияомметра:⎛1 1⎞ ⎫R x. min = ⎜ ÷ ⎟ Ro ,⎪⎝3 4⎠ ⎬R x. max = (3 ÷ 4 )Ro . ⎪⎭(2.39)При этом относительная погрешность измерения сопротивления будет неболее δ R = 6δ o .2.11. МНОГОПРЕДЕЛЬНЫЙ ОММЕТРДля универсальности омметры делают многопредельными. Из условий (2.39)следует, что при изменении пределов измерения омметра необходимо изменятьвеличину сопротивления Ro .В многопредельных омметрах изменение Ro .
целесообразно делать кратным(2.37)может иметь любой знак, являясьвеличиной случайной. Коэффициент, стоящий перед46⎞⎟⎟δ o .⎠сильно зависит от отношения Rx . Минимум коэффициента получается приRoRx= 1 . При этом δ R = 4δ o .RoС уменьшением или увеличением R x этот коэффициент увеличивается,Roстремясь к бесконечности, когда RxRoприближается к нулю или кбесконечности. Графикэтой зависимости дан на рис. 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
