Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции по метрологии - файл Телеконспект ЭИ часть 1.doc


Лекции по метрологии
скачать (1177 kb.)

Доступные файлы (1):

Телеконспект ЭИ часть 1.doc3417kb.15.03.2005 21:00скачать

содержание
Загрузка...

Телеконспект ЭИ часть 1.doc

1   2   3   4
Реклама MarketGid:
Загрузка...
^

Погрешность схемы включения ваттметра:



В схеме а) ;

;
в схеме б) ;


Схема а): для высокоомной нагрузки; б): для низкоомной





Ф
азовая (угловая) погрешность .

П



ри → 90°, недопустимо возрастает. Применяют малокосинусные ваттметры.





Цена деления многопредельного ваттметра:

    1. ^ Ферродинамические приборы


Отличаются от электродинамических приборов тем, что неподвижная катушка помещена на магнитопровод для усиления магнитного потока.
Имеют больший вращающий момент и большую чувствительность, но меньшую точность и узкий частотный диапазон (до 1,5 кГц).




Область применения: W , φ , а также в качестве самопишущих приборов.


    1. Электростатические приборы


Принцип действия основан на взаимодействии электрически заряженных подвижных и неподвижных проводников (пластин).
Конструктивные варианты:

а) с изменением поверхности взаимодействия;

б) с изменением расстояния между проводниками.




Уравнение преобразования:




Свойства:

  • применимость для измерения постоянного и переменного (в т.ч. несинусоидального) напряжения;

ничтожное потребление мощности (Rвх до 1014 Ом); широкий диапазон частот (до 107 Гц).

  • невысокая точность; низкая чувствительность.

^ Область применения: в качестве вольтметров в цепях низкого и высокого напряжения (от 30 В до 3000 кВ) в широком диапазоне частот.
Расширение пределов измерения:

с помощью активных (для U ) и емкостных делителей (для U).


    1. ^ Индукционные приборы


Принцип действия основан на взаимодействии переменных магнитных потоков с токами, индуктированными в подвижном алюминиевом диске.





Должно быть не менее двух переменных магнитных потоков, пересекающих диск и сдвинутых в пространстве и по фазе.


Вращающий момент .
^ Область применения: в качестве однофазных и трехфазных счетчиков электрической энергии.
Счетчики электрической энергии
В счетчике: ; ; .
Вращающий момент: .
П
ротиводействующий (тормозной) момент:

При скорость вращения диска


; ; ;
Число оборотов диска ,

– действительная постоянная счетчика.





^ Уравнение преобразования:


Энергия, регистрируемая счетчиком: Wизм = CнN
Погрешность счетчика: .
Трехфазный счетчик состоит из двух или трех однофазных механизмов, действующих на общую ось.
Счетчики активной и реактивной энергии отличаются передаточным числом счетного механизма и схемами включения в цепь нагрузки.


Лекция 8^ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МОСТЫ
Приборы сравнения: ● измерительные мосты;

компенсаторы.

Основаны на использовании методов сравнения.

Измерительные мосты – электрические схемы, составленные из сопротивлений (плеч моста), источника питания и измерительного прибора.



Разделяются на: ▪ уравновешенные Iид = 0;

▪ неуравновешенные Iид = f(R);

    1. ^

      Уравновешенные мосты постоянного тока



Применяют для измерения омических сопротивлений.
Условие равновесия



R1, R2, R3, R4 – плечи моста;

ab – диагональ питания;

сd – измерительная диагональ;

^

Ток в измерительной диагонали моста:








IГ = 0 при – условие равновесия.

Измерительный прибор – высокочувствительный магнитоэлектрический гальванометр (служит индикатором нуля).
Свойства:

• высокий класс точности;

• широкий диапазон измерения (от 10-6 до 108 Ом);

• высокая чувствительность.
Относительная чувствительность моста

Одинарный мост постоянного тока
Используют для измерения сопротивлений более 1 Ом.
Rизм включается в одно из плеч моста (например R1).

R2 (плечо сравнения) – плавно регулируемое;

R3 и R4 (плечи отношения) – регулируются ступенчато (кратно 10).
Ограничение пределов измерения:

  • верхний предел – влиянием Rизоляции и SГ ;

  • нижний предел – влиянием Rконтактов и Rпроводников.


Для уменьшения их влияния – четырехзажимное подключение Rизм.

Двойной мост постоянного тока
Используют для измерения сопротивлений менее1 Ом.




;





– медная шина;

R0 – образцовое.


Измеряемое сопротивление .


    1. Измерительные мосты переменного тока


Применяются для измерения параметров конденсаторов и катушек индуктивности.

Условия равновесия
Iни = 0 при .



1)

2)






3)





Свойства:

  • малый класс точности, плохая сходимость.


Мостовые схемы для измерения параметров катушек индуктивности


; ;
Добротность катушки
.
Для катушек индуктивности с большой добротностью (Q > 1):


;
; .

Мостовые схемы для измерения параметров конденсаторов


  • для конденсаторов с малыми потерями




; ;

Угол диэлектрических потерь:

.




  • для конденсаторов с большими потерями


;;


  • для кабелей высокого напряжения




;

.
Лекция 9^ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ОСЦИЛЛОГРАФЫ


    1. Общие сведения


Осциллографы – для визуального наблюдения, измерения и регистрации электрических сигналов.

Имеют большое Rвх и частотный диапазон от 0 до 105 – 107 Гц.
Типы ЭЛО:

универсальные (С1); запоминающие (С8);

импульсные (С3); ♦ цифровые (С9)

стробоскопические (С7); и др.


    1. Электронно-лучевая трубка


Принцип действия основан на электростатическом управлении потоком электронов.




y = Sэлт (Uв1Uв2); x = Sэлт (Uг1Uг1).

    1. Устройство и принцип работы


Структурная схема ЭЛО

Двухканальные ЭЛО: два канала вертикального отклонения Y1 и Y2 и высокочастотный коммутатор, поочередно подключающий каналы к пластинам Y.
^ Двухлучевые ЭЛО: два канала Y1 и Y2 и двухлучевая ЭЛТ.
и
сследуемый сигнал – на вход Y,

генератор развертки – включен,

на экране – осциллограмма

исследуемого сигнала.

    1. ^ Развертка в ЭЛО


Развертка – процесс перемещения луча в горизонтальном направлении в функции времени.
Виды развертки: ● линейная;

синусоидальная;

круговая.
Типы развертки: ♦ непрерывная;

ждущая.
Развертка осуществляется генератором развертки.
^ Линейная развертка uр = kt


  • Непрерывная развертка



Осциллограмма повторяет форму сигнала во времени.

Реальная форма uр:
Тр = Тпр + Тобр
Чтобы осциллограмма не искажалась, на

время обратного хода луча ЭЛТ гасится.


  • Синхронизация развертки


– для получения неподвижной устойчивой осциллограммы.
Синхронизация – процесс принудительного генерирования ГР напряжения с частотой (fр), равной (кратной) частоте исследуемого сигнала (fy).
^ Условие синхронизации: fy = n fp , Tp = n Ty (n – целое число).
Виды синхронизации: ♦ внутренняя; ♦ внешняя.


  • Ждущая развертка



ГР переводится в ждущий режим.

^ Линия задержки смещает исследуемый сигнал на время, необходимое для запуска ГР.

Синусоидальная развертка uр = Um sin ωt
Синусоидальное uр → на вход Х (ГР отключается).

При синусоидальном uвх → фигура Лиссажу.

Вид фигуры ← от соотношения частот и фазового сдвига между uр и uвх.


Круговая развертка




На пластины У и Х → синусоидальные uр, одинаковой амплитуды и сдвинутые по фазе на 90°.

Исследуемый сигнал → в канал Z (на модулятор).

Осциллограмма → штриховая окружность.


    1. Калибраторы




  • Калибратор амплитуды

(генератор напряжения прямоугольной формы).

  • Калибратор длительности

(генератор синусоидального напряжения).

Лекция 10^ ЭЛО (ТЕХНОЛОГИИ ИЗМЕРЕНИЙ)


    1. Наблюдение формы электрических сигналов


Основное назначение ЭЛО – наблюдение формы электрических сигналов.


  1. Исследуемый сигнал подать на открытый вход Y, генератор развертки должен быть включен

[открытый вход Y () – для исследования сигналов любой формы,

закрытый вход (~)для исследования переменной составляющей сигнала].


  1. Синхронизировать развертку в режиме внутренней синхронизации.


[– установить режим синхронизации «внутренняя»;

– вывести регулятор «уровень» до нуля;

– «стабильность» вывести до погашения экрана;

– ввести «уровень» до получения неподвижного устойчивого изображения].


  1. Установить такую частоту развертки, чтобы на экране наблюдалось 2 или 3 периода исследуемого сигнала.




  1. Для проведения измерений предварительно выполнить калибровку усилителя Y с помощью калибратора амплитуды


[– переключатель ^ К0 перевести в положение «Калибровка»

– при необходимости установить потенциометром «Чувствительность» необходимое отклонение (в делениях шкалы) между штриховыми линиями, созданными амплитудами напряжения калибратора].


    1. ^ Измерение параметров электрических сигналов


ЭЛО непосредственно измеряют U, f, φ и Δt (все другие величины предварительно необходимо преобразовать в напряжение).


      1. Измерение напряжений




  • Синусоидальное напряжение


Развертку отключить:
Um = (y/2) К0 .


  • Несинусоидальное напряжение


При включенной развертке:
ui = yi К0 .

  • При наличии постоянной составляющей


Сначала подать сигнал на открытый вход Y, затем на закрытый.
U0 = y0 К0 .
Переменная составляющая измеряется при закрытом входе.

Точность измерения напряжения 3 .

      1. ^ Измерение токов и сопротивлений


Ток измеряется с помощью образцового шунта:




Im = Um0 / R0
(R0 << Zн)

Для нахождения Zн измерить Um0 и Umн :
Zн = R0 Umн / Um0 .


      1. Измерение временных интервалов и скорости изменения напряжения




Временной интервал:


  • при линейной развертке:


t = x Kp ;




  • с помощью калибратора длительности:


t = n Тк .


Скорость изменения напряжения:


      1. Измерение частоты




  • при линейной развертке





  • при синусоидальной развертке


на вход Y – напряжение измеряемой частоты fy,

на вход X – напряжение известной частоты f0, развертку отключить.

Изменять f0 до получения неподвижного эллипса:

fy = f0 .
^

При более сложной фигуре – по точкам касания:










  • при круговой развертке:




    • если fизм f0:

развертка напряжением известной частоты f0, напряжение измеряемой частоты fизм – на вход Z:
fизм = n f0 ,
n – число штрихов;


  • если fизм < f0:

развертка напряжением измеряемой частоты fизм, напряжение известной частоты f0 – на вход Z:
fизм = f0 / n .

      1. Измерение фазового сдвига




  • при линейной развертке (в двухканальном осциллографе):






  • при синусоидальной развертке:








    1. Измерение коротких импульсов




  • стробоскопическим осциллографом.

Принцип:
1   2   3   4



Скачать файл (1177 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации