Проверка ваттметром и варметров методом непосредственного счисления с аналоговыми образцовыми приборами

Проверка ваттметром и варметров методом непосредственного счисления с аналоговыми образцовыми приборами

        Ваттметры и варметры могут быть поверены при включении  в цепь реальной нагрузки Rн, в которой рассеивается измеряе­мая прибором мощность (рис.1, а), и при раздельном питании цепей тока и напряжения образцового и поверяемого ваттметров от отдельных источников тока ИТ и напряжения И Н (рис.1, б).

       Первый из способов, состоящий в сравнении показаний пове­ряемого ваттметра со значением мощности Рн в нагрузке Rн, определенной, например, с помощью образцовых амперметра и _вольтметра, образцового ваттметра или как I²/ Rн _пи U²/ Rн. приме­няется крайне редко- только при поверке электронных мало-косинусных ваттметров (Ф530, Ф585) на пределах измерений менее 1Вт. Поверка при реальной нагрузке сопровождается методическ­ой погрешностью, вызванной собственным потреблением поверя­емого и образцовых приборов, и требует наличия стабильных ис­точников и нагрузок с мощностью, превышающей предел измерени­й поверяемого ваттметра.

     Практически все типы ваттметров и варметров на постоянном переменном токе,       однофазные трехфазные, поверяются при раздельном питании цепей тока и напряжения или, как иначе называют такой способ, при фиктивной мощности, поскольку реаль­ной мощности, соответствующей показаниям ваттметров, не су­ществует. Способ раздельного питания свободен от методической погрешности, вызванной потреблением приборов (за исключением погрешности б_п), и не требует больших мощностей источников.

    Поскольку ваттметры и варметры поверя­ются при фиктивной мощности, т. е. в искусственных условиях, в поверочных установках должны быть созданы условия, мак­симально приближенные к условиям реальной эксплуатации приборов. На постоянном токе для этого необходимо обеспечить отсутствие утечек между цепями источников И Н и ИТ (R_y на рис.1, б) и создать общую точку этих цепей. Наличие утечек вызывает методическую погрешность бui, которая не должна превышать 0.05 Кп

                               а)                                                          б)

 рис 1 Схемы поверки ваттметров и варметров при реальной нагрузке (а) и при раздельном питании цепей тока и напряжения (6)

Практически это обеспечивается при сопро­тивлении изоляции между цепями Uи Iболее  10⁷ Ом. При от­сутствии общей точки между цепями Uи I, а также между кор­пусами ИН и ИТ, если они не заземлены, возможны неконтроли­руемые разности потенциалов U' и U" (рис.1, б), достигающие сотен вольт и вызывающие электростатическое взаимодействие частей измерительных механизмов ваттметров и связанную с этим погрешность поверки.

    Общая точка образуется путем соединения генераторных за­жимов одного из ваттметров – Wп   или W_o, при этом генератор­ный зажим цепи напряжения второго ваттметра должен быть со­единен с генераторным зажимом первого. На переменном токе кроме того, должно быть обеспечено равенство частот напряжения и тока, что достигается использованием в источниках ИН и ИТобщего генератора или сети. Возможность поверки ваттметров и варметров при различных коэффициентах мощности cosφ обеспе­чивается электромеханическими и электронными фазорегулято­рами, включаемыми между генератором (сетью) и регулятором. Гальваническое разделение цепей тока и напряжения на перемен­ном токе обеспечивается выходными трансформаторами.

     В качестве ОСИ используются электродинамические ватт­метры (Д5056, Д5016), необходимый класс точности которых определяется формулой (1), причем номинальное напряжение Uпповеряемого ваттметра должно быть равно номинальному напря­жению U0 образцового ваттметра или должно лежать внутри его области номинальных напряжений: U_Оmin ≤ Uп ≤ И_О max. Если это условие не выполняется, образцовый ваттметр должен быть аттестован при напряжении Uп.

     При поверке трехфазных приборов объем аппаратуры существенно возрастает.

     На рис. 3.9 показаны структурные схемы источников, исполь­зуемых при поверке трехфазных приборов на частоте сети (рис.2, а) и в расширенном диапазоне частот с электронными источниками напряжения и тока (рис.2, б). Цепи напряжений и токов W_o и W_п подключаются к за­жимам А, В, С источников напряжения и в разрывы цепей тока к зажимам I_а, Iв, Ic. Электромеханический фазорегулятор ФР обеспечивает одинаковый угол фазового сдвига между напряже­нием и током во всех фазах в пределах 0-120۫. Электронный источник (рис.2, б) содержит однофазный задающий генератор Г, фазовый преобразователь ФП , преобразующий однофазную систе­му напряжений в трехфазную, маломощный электромеханический ФР и усилители напряжения УН и тока УТ. Мощность каждого из усилителей 50 В·А. Электронные источники обеспечивают по­верку ваттметров и варметров в диапазоне частот до 1000 Гц

а)

                   рис. 2. Схемы трехфазныx источников напряжения и тока

и обладают значительно более высокой стабильностью и плавностью ­регулирования. Оба вида источников содержат контрольные ­вольтметры, измеряющие линейное или фазное напряжение, и контрольные амперметры. Эти приборы при поверке многоэлеме­нтных трехфазных приборов позволяют установить требуемую симметрию системы токов и напряжений, а также номинальное напряжение. Для обеспечения требуемой ГОСТ 8476-78 для поверки варметров симметрии токов и напряжений класс точности амперметров и вольтметров должен быть не менее 1,0. Рассмотрен­ные схемы реализованы в установках Y1134M и К68001, предназначенных для поверки трехфазных и однофазных приборов.