Элементов измерительной

Трансформаторы применяются также в качестве элементов измерительных устройств (измерительные трансформаторы) электротермических устройств (печные трансформаторы), в электросварке (сварочные трансформаторы ) и т. п.

Пермаллои широко используют для изготовления магнитных элементов измерительных, автоматических и радиотехнических устройств, рассчитанных на работу в слабых постоянных и переменных полях с частотой до нескольких десятков килогерц, а в случае микронного проката — и до более высоких частот.

Приведены типичные для электроизмерительной техники задачи, связанные с выбором элементов измерительных схем, расчетами измерительных узлов и приборов, применением средств измерений, обработкой результатов наблюдений. В начале каждой главы приводятся краткие теоретические сведения, необходимые для решения задач. Во втором издании расширены главы, посвященные применению средств измерений. Первое издание вышло в 1977 г.

В качестве элементов измерительных цепей широко используются катушки индуктивности как без ферромагнитного сердечника, так и с ферромагнитным сердечником.

С точки зрения борьбы с влиянием помех общего вида особенно эффективной является гальваническая развязка элементов измерительных цепей, при осуществлении которой можно обеспечить большое сопротивление цепи воздействия помехи. Наиболее просто гальваническое разделение выполняется на переменном токе. Для этого между цепью, содержащей помеху, и последующей частью измерительной цепи, например между входной и выходной цепями измерительного прибора, включается разделительный трансформатор.

Современные ОУ используют не только для усиления или для разнообразных математических операций (суммирования, интегрирования и др.)., но и в качестве компараторов, элементов измерительных устройств, автогенераторов, источников питания и др. (см. § 14.4). В качестве примера рассмотрим схему компаратора, выполненного на ОУ.

С точки зрения борьбы с влиянием помех общего вида особенно эффективной является гальваническая развязка элементов измерительных цепей, при осуществлении которой можно обеспечить большое сопротивление цепи воздействия помехи. Наиболее просто гальваническое разделение выполняется на переменном токе. Для этого между цепью, содержащей помеху, и последующей частью измерительной цепи, например между входной и выходной цепями измерительного прибора, включается разделительный трансформатор.

необходимо иметь высокую степень стабилизации напряжений (s=:±2%), используемых для функциональных элементов, измерительных органов, которые должны работать с достаточно высокой точностью; менее жесткие требовани-я к стабилизации (sc;± 10%) предъявляются к питанию логических и исполнительных органов защит;

так, чтобы их поле внутри проводящего тела в точности скомпенсировало поле всех внешних зарядов. Ничто не изменится, если проводящее тело будет полым — во всей полости тела поле также будет отсутствовать. Этим обстоятельством широко пользуются для электростатического экранирования электрических измерительных приборов и элементов измерительных схем от внешних электрических полей. С этой целью приборы помещают в замкнутые металлические оболочки, называемые экранами. Как показывает опыт, достаточно выполнить экраны из мелкой металлической сетки.

После проведенных исследований получены номинальные значения интенсивности отказов К0 для электровакуумных приборов, полупроводниковых диодов и триодов, резисторов, конденсаторов, индикаторных, коммутационных и монтажных элементов, измерительных и исполнительных устройств, механических и гидравлических элементов. Для расчета коэффициентов нагрузок разработаны формулы, по которым конструктор может их рассчитать для всех элементов схем высокочастотных установок.

Трансформаторы применяются также в качестве элементов измерительных устройств (измерительные трансформаторы), электротермических уст-

Схема, отображающая полный состав элементов измерительной цепи, их взаимосвязи и, как правило, дающая представление о

Внутренние помехи обусловлены шумами элементов измерительной цепи, а также наличием термоэлектрических и контактных э. д. с. в местах соединения проводов.

Кроме помех, обусловленных наличием источников электрических и магнитных полей, могут иметь место помехи, вызванные отклонением параметров тепловых, световых и других полей, в которых расположены средства измерений, от их номинальных значений. В частности, существенное влияние не метрологические характеристики измерительных устройств может оказывать изменение температуры внешней среды или температуры внутри устройства вследствие нагрева его элементов. Методы борьбы с такими помехами могут подразделяться на технологические, конструктивные и структурные. В первом случае для создания элементов измерительной цепи применяют материалы, характеристики которых обладают незначительными зависимостями от температуры, например малыми температурными коэффициентами сопротивления или емкости соответственно резисторов и конденсаторов. Для уменьшения влияния изменения температуры часто используют пассивные или активные термостаты.

При необходимости иметь гальваническое разделение элементов измерительной цепи применяют трансформаторную схему, точность которой ниже. Комбинированная схема сочетает в себе преимущества двух предыдущих, она широко применяется в качестве составного элемента более сложных схем делителей. Достоинством этой схемы является также малое влияние сопротивления нагрузки на точность воспроизведения выходных напряжений.

Для уменьшения дополнительных погрешностей при использовании метода прямого преобразования приходится прибегать к стабилизации напряжения и частоты источников питания, к различным приемам коррекции этих погрешностей и особенно заботиться о стабильности во времени физических свойств и параметров элементов измерительной цепи и прибора в целом.

Большинство преобразователей требует для нормальной работы напряжения 2—10 в, потребляя при этом ток порядка 10—100 ма. Таким образом, мощность, необходимая для питания всех элементов измерительной цепи и преобразователей, составляет примерно 0,2—0,5 em. Только при использовании мощных индуктивных или реостатных преобразователей, когда надо получить значительную выходную мощность без применения усилителей, мощность, потребляемая измерительной цепью, может достигать 10—15 em.

Схема, отображающая полный состав элементов измерительной цепи, их взаимосвязи и, как правило, дающая представление о

Внутренние помехи обусловлены шумами элементов измерительной цепи, а также наличием термоэлектрических и контактных э. д. с. в местах соединения проводов.

Кроме помех, обусловленных наличием источников электрических и магнитных полей, могут иметь место помехи, вызванные отклонением параметров тепловых, световых и других полей, в которых расположены средства измерений, от их номинальных значений. В частности, существенное влияние не метрологические характеристики измерительных устройств может оказывать изменение температуры внешней среды или температуры внутри устройства вследствие нагрева его элементов. Методы борьбы с такими помехами могут подразделяться на технологические, конструктивные и структурные. В первом случае для создания элементов измерительной цепи применяют материалы, характеристики которых обладают незначительными зависимостями от температуры, например малыми температурными коэффициентами сопротивления или емкости соответственно резисторов и конденсаторов. Для уменьшения влияния изменения температуры часто используют пассивные или активные термостаты.

При необходимости иметь гальваническое разделение элементов измерительной цепи применяют трансформаторную схему, точность которой ниже. Комбинированная схема сочетает в себе преимущества двух предыдущих, она широко применяется в качестве составного влемента более сложных схем делителей. Достоинством этой схемы является также малое влияние сопротивления нагрузки на точность воспроизведения выходных напряжений.

Динамические погрешности. Различают динамические погрешности первого и второго рода. Динамические погрешности первого рода, так же как и в аналоговых приборах, обусловлены инерционностью элементов измерительной части прибора и так же влияют на динамические свойства ЦИП. Динамические погрешности второго рода возникают из-за того, что измерение производится в один момент времени, предположим tz (см. 6.9), а результат измерения приписывается обычно либо началу цикла преобразования tlt либо концу цикла преобразования t3. Это приводит к ^возникновению погрешности Д*х или Axz-