Входные преобразователи. Обработка сигнала, страница 26

Трансформаторы классифицируются в соответствии с их погрешностями. К классу 0,1 относятся трансформаторы, имеющие ошибку коэффициента передачи менее ±0,1% и фазовую ошибку меньше ± 5 минут при импедансе нагрузки со значением cosф, лежащим между 1 и 0,8. Класс 1 имеет ошибку коэффициента трансформации меньше ± 1 % и ошибку фазы меньше 60 минут при тех же условиях.

Имеются трансформаторы напряжения на напряжения от 1кВ до 500 кВ. Выходное напряжение стандартизовано: его номинальное значение 100 В и100√3 В. Трансформаторы тока выпускаются для работы с токами от 1 А до 50000 А. Выходной ток стандартизован и равен 1 А и 5 А.

3.3.2 Схемы компенсаторов

Компенсатор является измерительной схемой, в которой используется метод компенсации. Основное достоинство компенсатора состоит в том, что с его помощью можно проводить измерения, не нагружая объект измерения, с высокой точностью. В настоящее время схемы компенсации не так уж часто находят применение. Благодаря современной электронике мы имеем теперь цифровые приборы для измерения напряжения и тока, которые позволяют выполнять измерения намного легче и чрезвычайно точно. В некоторых из этих приборов внутри также используется метод компенсации. Метод компенсации все же и сегодня применяется в ряде приложений (например, при управлении пером графопостроителя и в других сервосистемах). Эти системы могут быть сконструированы так, что они компенсируют измеренную величину без вмешательства человека-оператора' происходит автоматическая компенсация

Сначала, тем не менее, мы рассмотрим измерительные системы, в которых неизвестная величина компенсируется человеком-наблюдателем, то есть осуществляется неавтоматическая компенсация, как это показано на рис 3 29 Очевидно, что можно компенсировать как V-величины, так и I-величины. На рис. 3.29(а) индикатор нуля ∆V используется для установки вспомогательного источника напряжения Va так, чтобы ∆V= 0. В этом нулевом состоянии I-величина становится равной нулю, так что не может быть никакогообмена энергией между Vі и Va.



Измерительные приборы в электрических измерениях


Рис 3 29 Неавтоматическая компенсация (а) Компенсация V-величины. (b) Структурная схема при компенсации V-величины. (с) Компенсация I-величины, (d). Структурная схема при компенсации I-величины.

(Конечно, здесь мы применяем символ обобщенной V-величины.) Установленное значение Va равно значению Vf. Поскольку это установленное значение известно, то известна также измеренная величина. На рис. 3.29(Ь) показана структурная схема этой процедуры. Вспомогательная величина Va вычитается из входной величины Vі и считывается отклонение от желаемой ситуации, когда ∆V= 0. Считанная величина используется для корректировки Va до тех пор, пока не будет достигнуто условие ∆V0. Выходная величина (результат измерения) равна установленной величине Va, когда достигнуто нулевое состояние.

На рис. 3.29(с) показано, как можно компенсировать I-величину. Здесь нулевое состояние достигается при ∆I = 0. В этом случае значение I-величины на клеммах нуль-индикатора равно нулю и, следовательно, токи через Rt и Ra тоже равны нулю. Таким образом, в нулевом состоянии li = lа. Снова выходной величиной является установленное значение 1а. Сравнивая рис. 3.29(b) и 3.29(d) видим, что структурные схемы для сигналов идентичны.

Автоматическая компенсация, то есть компенсация без вмешательства человека, показана на рис. 3.30. Символы Vі, ∆V, Va и Iі ,∆I, 1а соответствуют аналогичным символам на рис. 3.29. В качестве примера компенсации V-величины приведена схема с усилителем напряжения. Предполагая, что коэффициент усиления А усилителя очень велик, получим, что нулевое состояние будет достигаться автоматически при ∆V≈ 0, и тогда Vі = Va. Так как Va = , коэффициент усиления напряжения равен V0 /vі =(R1+R2)/R1.  На рис. 3.30(b) изображена блок-схема такой автоматической компенсации.