Характеристика измерения тока
Особенности постоянного тока и его измерений промышленной частоты. Основные уровни замеров энергии на основе преобразования переменного и постоянного стрежня. Характеристика компенсационных вольтметров. Использование уравновешивающих преобразований.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.10.2014 |
| Размер файла | 97,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Измерение тока
Измерение постоянного тока
Для измерения постоянного тока используют МЭ приборы. Максимальный ток измерения МЭ приборов . Когда нужно измерить ток больше, чем 0,5А, используют шунт. К шунту предъявляются следующие требования:
– он не должен сильно нагреваться под действием тока, так как через него протекает большой ток;
– сопротивление шунта не должно изменяться при изменении его сопротивления.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 1
На рис. 1 показан пример применения шунтирующего сопротивления. Нетрудно доказать, что сопротивление шунта должно быть равно:
,
где -- это коэффициент шунтирования:
Очевидно, что коэффициент шунтирования больше 1.
Измерение тока промышленной частоты
Для измерения токов промышленной частоты (f = 50,100,400 Гц) используют ЭМ и ЭД приборы. В качестве шунта на переменном токе вместо резистора используют измерительный трансформатор (рис. 2), т. к. , то отношение (3) больше 1
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 2
Измерение токов низкой частоты (10 Гц - 100 кГц)
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 3
Ток измеряют на основе преобразования переменного тока в постоянный. Для этого необходимо устройство называемое выпрямителем. В качестве примера рассмотрим двухполупериодный выпрямитель (рис. 3).
На рисунке также показаны временные графики. Чтобы амплитуда колебаний на измерителе не уменьшалась нужно чтобы выполнялось условие: . Среднее значение тока (4) будет равно средневыпрямленному значению тока
Средневыпрямленное значение тока пересчитывается в действующее значение через коэффициент формы (лекц. 10 выражение (8)) :
Коэффициент формы для сигналов разной формы разный, в данном случае он берется для синусоиды. При измерении не синусоидальных колебаний будет получено неточное значение . Верное показание можно рассчитать ток частота энергия вольтметр
Измерение токов высокой частоты
При ВЧ выпрямляющие свойства диодов резко ухудшаются из-за наличия емкости p-n перехода, поэтому для измерения токов высокой частоты применяются термоэлектрические преобразователи (ТЭП). В основе работы ТЭП лежит использование термопары (рис. 4а).
При нагреве горячего спая в нем возникает термо-ЭДС (), которое определяется выражением (7)
где и -- температура горячего и холодного спая соответственно, и - некоторые коэффициенты пропорциональности. Ток измерителя будет равен
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 4
,
,
Шкала амперметра при использовании термопары должна быть проградуирована квадратически. Допустимо также использование нескольких термопар (рис. 4б).
Измерение постоянного напряжения
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 5
Для измерения напряжения может также применятся МЭ прибор (рис. 5), однако в этом случае шкала микроамперметра должна быть проградуирована для напряжения. Последовательно микроамперметру должно быть подключено добавочное сопротивление . Тогда сопротивление полученного вольтметра определятся так
,
где считается как
Приближение в возможно потому, что . Для изменения нужно изменять . Отношение сопротивления вольтметра к максимальному напряжению характеризует входное сопротивление, определяет качество вольтметра
Например: Если , , то отношение . Если , то . Если , то .
Для измерения меньших напряжений используют электронные вольтметры.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 6
На рисунке УПТ -- это усилитель постоянного тока. Входное устройство выполняет две главные функции: обеспечивает высокое входное сопротивление и переключение диапазонов.
Погрешность такого прибора определяется погрешностью УПТ. При изменении температуры происходит дрейф нуля. Это означает, что при нулевом входном напряжении УПТ на выходе напряжение не равно нулю. Для повышения стабильности применяются УПТ с преобразованием. В УПТ с преобразованием используется генератор колебаний предназначенный для преобразования в постоянного напряжения в переменное. Далее в приборе происходит усиление полученного переменного напряжения, а затем обратное преобразование в постоянное напряжение.
Компенсационные вольтметры (потенциометры)
В компенсационных вольтметрах используется уравновешивающее преобразование. Простейший вольтметр имеет следующую схему:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 7
Измерение происходит в 2 этапа:
1. переключатель П устанавливается в положение 1. Регулируя , добиваются, чтобы . Это означает, что или
2. переключатель П устанавливается в положение 2. Регулируя , добиваются, чтобы . Это будет означать, что , т. е.
Выражение (12) получается при подстановке выражения для тока из первого этапа. На ручке изменения сопротивления наносится шкала проградуированная в значениях . Компенсационный вольтметр позволяет измерять напряжение в высокоомных цепях, т.к. сопротивление такого вольтметра стремится к бесконечности. Такой принцип уравновешения используется в самопишущих измерителях напряжения.
Цифровые вольтметры постоянного напряжения
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 8
Цифровые вольтметры постоянного напряжения строятся по принципу уравновешивающего или прямого преобразований. Общая структурная схема такого вольтметра представлена на рис. 8.
АЦП (аналого-цифровой преобразователь), он преобразует аналоговое напряжение в цифровой код, на выходе получается унитарный (единичный) код. Унитарный код имеет только один символ -- единицу. Число задается количеством этих единиц. Счетчик импульсов преобразует унитарный код в четырехразрядный двоичный код для каждого разряда, т. е. в двоично-десятичный код. Сигнал на выходе дешифратора может быть разным, его вид зависит от используемого индикатора (анодно-символьный, семи сегментный или матричный). ЦОУ -- это цифровое отсчетное устройство
В качестве счетчика импульсов используется декадный счетчик. На нем происходит деление частоты следования импульсов в 10 раз. Для каждого разряда используется свой счетчик импульсов.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 9
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 10
УАО знака -- это устройство автоматического определения знака, в нем используются компараторы -- устройства которые имеют два входа и один выход и сравнивают входные напряжения. На выходе компаратора может быть только два уровня: высокий, соответствующий 1, или низкий, соответствующий 0 (рис.10). На рис. 11 показана упрощенная схема УАО знака и временной график.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Исследование неразветвленной и разветвленной электрических цепей постоянного тока. Расчет нелинейных цепей постоянного тока. Исследование работы линии электропередачи постоянного тока. Цепь переменного тока с последовательным соединением сопротивлений.
методичка [874,1 K], добавлен 22.12.2009Основные источники и схемы постоянного оперативного тока. Принципиальная схема распределительной сети постоянного тока. Контроль изоляции сети постоянного тока. Источники и схемы переменного оперативного тока. Схемы и обмотки токового блока питания.
научная работа [328,8 K], добавлен 20.11.2015Особенности управления электродвигателями переменного тока. Описание преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока на основе автономного инвертора напряжения. Динамические характеристики САУ переменного тока, анализ устойчивости.
курсовая работа [619,4 K], добавлен 14.12.2010Электрические цепи постоянного тока. Электромагнетизм. Однофазные и трехфазные цепи переменного тока. Электрические машины постоянного и переменного тока. Методические рекомендации по выполнению контрольных работ "Расчет линейных цепей постоянного тока".
методичка [658,2 K], добавлен 06.03.2015Принцип работы и устройство генераторов постоянного тока. Электродвижущая сила и электромагнитный момент генератора постоянного тока. Способы возбуждения генераторов постоянного тока. Особенности и характеристика двигателей различных видов возбуждения.
реферат [3,2 M], добавлен 12.11.2009Электронные устройства для преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока. Классификация выпрямителей, их основные параметры. Работа однофазной мостовой схемы выпрямления. Диаграммы токов и напряжений двухполупериодного выпрямителя.
реферат [360,2 K], добавлен 19.11.2011Прямые и косвенные измерения напряжения и силы тока. Применение закона Ома. Зависимость результатов прямого и косвенного измерений от значения угла поворота регулятора. Определение абсолютной погрешности косвенного измерения величины постоянного тока.
лабораторная работа [191,6 K], добавлен 25.01.2015Расчет линейных электрических цепей постоянного тока, определение токов во всех ветвях методов контурных токов, наложения, свертывания. Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Анализ электрического состояния линейных цепей переменного тока.
курсовая работа [351,4 K], добавлен 10.05.2013Исследование основных особенностей электромагнитных процессов в цепях переменного тока. Характеристика электрических однофазных цепей синусоидального тока. Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Составление полной системы уравнений Кирхгофа.
реферат [122,8 K], добавлен 27.07.2013История высоковольтных линий электропередач. Принцип работы трансформатора - устройства для изменения величины напряжения. Основные методы преобразования больших мощностей из постоянного тока в переменный. Объединения элетрической сети переменного тока.
отчет по практике [34,0 K], добавлен 19.11.2015Анализ состояния цепей постоянного тока. Расчет параметров линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока графическим методом. Разработка схемы и расчет ряда показателей однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока.
курсовая работа [408,6 K], добавлен 13.02.2015Двигатели постоянного тока, их применение в электроприводах, требующих широкого плавного и экономичного регулирования частоты вращения, высоких перегрузочных пусковых и тормозных моментов. Расчет рабочих характеристик двигателя постоянного тока.
курсовая работа [456,2 K], добавлен 12.09.2014Изучение механических характеристик электродвигателей постоянного тока с параллельным, независимым и последовательным возбуждением. Тормозные режимы. Электродвигатель переменного тока с фазным ротором. Изучение схем пуска двигателей, функции времени.
лабораторная работа [1,3 M], добавлен 23.10.2009Принцип работы и устройство генератора постоянного тока. Типы обмоток якоря. Способы возбуждения генераторов постоянного тока. Обратимость машин постоянного тока. Двигатель параллельного, независимого, последовательного и смешанного возбуждения.
реферат [3,6 M], добавлен 17.12.2009Основные законы электрических цепей. Освоение методов анализа электрических цепей постоянного тока. Исследование распределения токов и напряжений в разветвленных электрических цепях постоянного тока. Расчет цепи методом эквивалентных преобразований.
лабораторная работа [212,5 K], добавлен 05.12.2014Использование трансформатора в прямоходовом преобразователе постоянного тока с целью передачи энергии из первичной цепи во вторичные цепи. Характеристика достоинств и недостатков. Выбор и обоснование силовой части, ее расчет. Система управления и защиты.
реферат [439,8 K], добавлен 22.11.2015Применение методов наложения, узловых и контурных уравнений для расчета линейных электрических цепей постоянного тока. Построение потенциальной диаграммы. Определение реактивных сопротивлений и составление баланса мощностей для цепей переменного тока.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 29.07.2013Основные законы и методы анализа линейных цепей постоянного тока. Линейные электрические цепи синусоидального тока. Установившийся режим линейной электрической цепи, питаемой от источников синусоидальных ЭДС и токов. Трехфазная система с нагрузкой.
курсовая работа [777,7 K], добавлен 15.04.2010Расчет разветвленной цепи постоянного тока с одним или несколькими источниками энергии и разветвленной цепи синусоидального переменного тока. Построение векторной диаграммы по значениям токов и напряжений. Расчет трехфазной цепи переменного тока.
контрольная работа [287,5 K], добавлен 14.11.2010Особенности расчета двигателя постоянного тока с позиции объекта управления. Расчет тиристорного преобразователя, датчиков электропривода и датчика тока. Схема двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Моделирование внешнего контура.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.06.2011
