• шейные примеры в учебнике Бартновсиого.
Изучая материал данного раздела следует запомнить, что на применяемых широко калиброванных шунтах указывается номинальный ток, номинальное 'напряжение шунта и. класс точности. Под номинальным напряжением шунта понимается
•паденке напряжения на сопротивлении шунта ('между потенциальными его зажимами) при прохождении по нему номи:
нального тока.
Калиброванные шунты пригодны для подключения к лю-бому амперметру, номинальное падение напряжения на измерительном механизме которого равно напряжению шунта.
Для исключения излишней 'погрешности измерения и повреждения прибора 'должна быть верно составлена измерительная схема. Правильным включением прибора и шунта является такое, когда в 'разрыв цепи измеряемого тока последовательно с нагрузкой. к токовым зажимам присоединяется шунт, а параллельно ему к потенциальным зажимам
• присоединяется прибор (Попов, рис. 3—3).
При правильно составленной схеме шунт и 'измерительный механизм соединяются параллельно и к ним применимы все соотношения для. параллельных цепей. ;
Откуда можно вывести расчетную формулу для определения сопротивления шунта
.
Сопротивление шунтов необходимо вычислять с точностью до 5-го знака.
При известных величинах сопротивлений шунта, и измерительного механизма можно определить величину тока, про-
ходящего через измерительный механизм, ,в зависимости от величины измеряемого тока.
Для расширения пределов измерения 'вольтметров различных систем и для расширения пределов измерения в 'параллельных цепях ваттметров и других приборов применяются добавочные резисторы. На калиброванном резисторе указываются номинальный ток, номинальное напряжение на его зажимах, класс точности и 'величина сопротивления резистора.
При правильно составленной схеме 'измерения измерительный прибор совместно с последовательно соединенным с ним добавочным резистором включается параллельно нагрузке, на которой выполняется измерение напряжения (Попов, рис. 3—7).
Так как добавочный резистор и измерительный механизм включаются последовательно, то к ним применимы все соотношения для последовательных цепей.
В результате можно вывести расчетную формулу для определения сопротивления добавочного резистора:
Пример 2.
А. Измерительный механизм магнитоэлектрической системы имеет внутреннее сопротивление Rп=4 Ом, шкалу на 100 деления и рассчитан на номинальный ток /и ==25 мА.
Используя этот 'измерительный механизм, необходимо создать амперметр, имеющий предел измерения (номинальный ток) /н=30 А.
Определить сопротивление шунта, ток шунта, падение напряжения на шунте, постоянную (цену деления) прибора с шунтом.
'Б. Используя этот же измерительный механизм, требуется создать вольтметр с пределом измерения (номинальным напряжением) (Uн==250 В).
Определить величину сопротивления добавочного резистора.
А, Решение
1) Шунтирующий множитель
2) Сопротивление шунта
3) Ток шунта
4) Падение напряжения на шунте
5) Проверяем полученное значение Um по падению напряжения на измерительном механизме.
6) Постоянная прибора с шунтом, т. е. постоянная амперметра.
где ссн —число делений шкалы прибора.
Б. Решение
1) Напряжение на измерительном механизме
2.- Множитель добавочного резистора
3) Величина сопротивления добавочного резистора
Указания к задачам 11, 12, 13, 14, 15
• Задачи 11—15 посвящены вопросам измерения параметров электрических цепей (сопротивления, индуктивности, взаимной индуктивности и емкости).
Теоретический материал по указанным измерениям изложен в учебнике Попова на стр. 181—197, 204—207, 215—219, а также частично в учебнике Бартновского на стр. 87—91, 96—102, 104—105, 254, 256—258.
При измерении сопротивления методом амперметра и вольтметра (задача 11) применяется одна из двух возможных схем. (Попов, стр. 190, рис. 6—13, Бартновский, стр. 88, рис. 55)..
Пример 3.
В схеме для измерения сопротивления применяются амперметр и вольтметр, имеющие следующие 'внутренние сопротивления:
R=0,04 Ом; Rv^9OO Ом.
Амперметр показал I=2 А, вольтметр показал (U=9 В). Выбрать схему измерения. Определить точное значение измеряемого сопротивления. Вычислить абсолютную 'и относительную погрешности измерения при приближенном расчете величины сопротивления.
I' | Решение
1) Приближенное значение измеряемого сопротивления
2) Выбираем схему измерения, сравнивая соотношения сопротивлений
Принимаем схему измерения, с включением амперметра перед вольтметром, Попов, (рис. 6, 13, б), так как
3) Точное значение измеряемого сопротивления:
4) Абсолютная погрешность измерения, которая получилась бы при приближенном расчете сопротивления
5) Относительная погрешность измерения, которая получилась бы при приближенном расчете величины сопротивления.
В задачах 12 и 13 измерение емкости и индуктивности проводятся дважды: сначала с помощью амперметра и вольтметра (без учета активного сопротивления) Ci и L\, a затем точнее, учитывая активное сопротивление с помощью амперметра, вольтметра v\ ваттметра Су. и Lg. Схемы измерения и расчетные формулы для вычислений значений емкости и индуктивности приведены в учебнике Попова (стр 216 и 218—219).
Принимая более точные значения Су, и Lg за действительные значения измеряемых емкости и индуктивности, можно вычислить относительную погрешность измерения у (ом. пример 3).
В задаче 14 определяется взаимная индуктивность двух катушек. Для этого используется метод последовательного соединения катушек.
Измерительные схемы собираются дважды: сначала катушки включаются последовательно при согласованном их соединении, когда векторы магнитной индукции катушек совпадают по направлению, это 'будет соответствовать максимальному значению общей индуктивности катушек Lc.
Затем изменяется направление тока в одной из последовательно соединенных катушек, что соответствует встречному
включению катушек, когда векторы магнитной индукции направлены в противоположные стороны. При этом будет минимальное значение общей индуктивности катушек Lв.
Величина взаимной индуктивности катушек определяется
из выражения 
.
С выводами указанной формулы и схемами измерения следует ознакомиться по учебникам Попова, стр. 217—218 или Бартновского, стр 257—258.
Надо иметь в виду, что в учебнике Попова приведены схемы измерения с использованием лишь амперметра и вольтметра.
Для составления требующихся заданием схем измерения с применением еще дополнительно ваттметра воспользуйтесь схемой рис 7—2 из учебника Попова.
Задача 15 посвящена двум видам измерения сопротивления
А) Измерение большого сопротивления (изоляции) с помощью одного вольтметра
где
/?v—сопротивление вольтметра, U—напряжение источника питания;
Uv—показание вольтметра при его последовательном соединении с искомым сопротивлением (в задаче это сопротивление изоляции линии гари разомкнутых проводах).
Схему измерения применительно к требующемуся заданием измерению сопротивления изоляции двухпроводной линии можно составить, изучив раздел учебника Попова «Измерение средних и больших сопротивлений методом вольтметра», стр 192.
Там же нужно разобрать вывод приведенной выше формулы
Б) Измерение сопротивления изоляции между каждым vq проводов и землей двухпроводной линии, находящейся под напряжением, можно выполнить так же с помощью вольтметра.
Со схемами измерения и необходимыми расчетными выражениями можно ознакомиться по разделу учебника Попова «Измерение сопротивления изоляции установки, находящейся под рабочим напряжением», стр. 204—205.
Указания к задачам 16, 17, 18, 19
, 20Прежде чем приступить к решению задач изучите по учебникам Попова или Бартновского главы «Измерительные трансформаторы» и «Измерение мощности». В них указаны необходимые для решения задач формулы и схемы измерения.
Для расширения пределов измерения электроизмерительных приборов переменного тока пользуются измерительными трансформаторами тока ТТ и напряжения ТН. ,
Измерительные трансформаторы являются преобразователями больших переменных токов и напряжений в относительно малые токи и напряжения. Обычно номинальные ток и напряжение вторичной обмотки трансформаторов /н2=5 А и (7н2=100 В. Для трехфазных трансформаторов указывается линейное напряжение. При выборе измерительных трансформаторов тока необходимо указывать напряжение, на которое рассчитана его изоляция; номинальный ток его первичной обмотки /н1; класс точности уд.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
