Международная система единиц. Погрешности измерений. Преобразователи тока и напряжения. Аналоговые электронно- механические измерительные приборы, страница 12

Т.о. логометр измеряет отношение токов, протекающих по обмоткам рамок. Характеристика шкалы зависит от функций f1(a) и f2(a).

Логометры нашли применение для измерения частоты (f), сопротивления (R), фазового сдвига(j).

«Термоэлектрические приборы».

Действие термоэл. прибора основано на преобразовании измеряемого ~ тока в постоянный и измерение с помощью магнитоэл. прибора, для измерения I f.

В основе – использование термопреобразователя, состоящего из нагревателя и термопары. В качестве нагревателя тонкий термостойкий провод (нихром, константан). Измеряемый ток проходя по нагревателю выделяет тепловую энергию ® нагревает спай термопары (железо+константан).

Термо-ЭДС пропорциональна количеству теплоты, выделяемой измеряемым током в месте спая. Количество теплоты также пропорционально квадрату измеряемого тока.

Ток в цепи измер. прибора   IT=E/(r+Rп)  , где r – сопр. термопары, Rп – сопр. прибора,            E – термо-ЭДС.             

Из экспериментов E=к I2  , где к – коэффициент пропорциональности.

IТ – ток подогревателя |=> IТ=к I2/(r+Rп)                 a=SIIТ 

Согласно (   ) отклонение   a=

Т.о. при использовании термопреобразователя для измерения тока – шкала квадратичная.

Для уменьшения потерь тепла термопару помещают в колбочку с высоким вакуумом |=> при том же токе подогрева в 10…30 раз > термо-ЭДС.

На термопреобразователях А-метры и U-метры. А-метры : Т131…Т133, f=40…300МГц

Т20 и Т20Т на f=50…100МГц

Термоэлектрические преобразователи пригодны для измерения мощности, причём шкала термоваттметра линейна.

На погрешность влияет главным образом 3 фактора:

·  изменение температуры окружающей среды

·  длительность включения

·  изменение частоты

Недостатки:

·  малая нагрузочная способность (не > 50%)

·  сравнительно большое потребление энергии

·  влияние внешних факторов.

Классы точности: 1,0 и 1,5.

Тема 3.6: «выпрямительные приборы. Измерение тока».

Магн.эл. приборы пригодны для измерениях в цепях постоянного тока. Расширением их возможностей достигается преобразованием ~ I в пост. I |=> выпрямительные приборы строятся на пассивных и активных элементах.

Рассмотрим применение пассивных (диодов).

Однополупериодная схема – через прибор положительная полуволна VD2, через VD1 – отрицательная полуволна. Цепь VD1 и R1 обеспечивают защиту VD2 от пробоя, шунтируя его при отрицательной полуволне , сопр. R1=Rп . Более широкое применение 2х полупериодные схемы, где ток через прибор в обе половины полупериодов в одном направлении. Преимущества 2х полупер. |=> удвоенная величина тока.

В мостовых схемах (рис. б и в) 2 диода ® 2 R. Это ¯ темпер. погрешности, т.к. прямое и обратное сопротивление диодов сильно зависят от температуры.

Схема в) для измерения больших токов, т.к. резисторы R1 и R2 – роль шунтов.

Преимущества:

·  высокая чувствительность, измеряют U 0.2…0.3В, I 0.25…0.3А

·  малое потребление энергии

·  широкий диапазон частот (до 100МГц)

Погрешность выпрямительного прибора определяется погрешностью измерительного механизма, погрешностью, вызванной температурной нестабильностью выпрямительных диодов.

Класс точности 1.0…2.5

В большинстве случаев выпрямительные приборы выполняются комбинированными и многопредельными.

Тема 3.7: Переносные комбинированные приборы».

В практике измерений большое распространение получили переносные комбинированные приборы, позволяющие несколько физических величин в широких пределах значений.

Комбинированные приборы являются универсальными измерительными многопредельными приборами. Их применяют для непосредственного измерения I и U в цепях постоянного и переменного токов, сопротивления –I, емкости, относительного уровня ~U, для контроля наличия и отсутствия тока и напряжения в цепях постоянного и переменного токов, для определения обрыва или замыкания цепей в кабелях, жгутах, предохранителях и электрорадиоэлементах.