Измерений напряжений

Радиоактивные изотопы, используемые для построения преобразователей ионизационного излучения, характеризуются следующими основными параметрами: активностью, силой источника (скорость распада), периодом полураспада и стандартной мощностью дозы. В целях измерений наибольшее распространение получили радиоактивные изотопы стронция, кобальта, натрия и др.

Радиоактивные изотопы, используемые для построения преобразователей ионизационного излучения, характеризуются следующими основными параметрами: активностью, силой источника (скорость распада), периодом полураспада и стандартной мощностью дозы. В целях измерений наибольшее распространение получили радиоактивные изотопы стронция, кобальта, натрия и др.

В зависимости от способа измерения приборы делятся на самопоказывающие (или просто показывающие) и приборы сравнения (компарирующие). Показывающим называется прибор, дающий числовое значение измеряемой величины по отсчетному устройству; наблюдатель только читает готовый_результат. Примеры показывающих приборов: амперметры, вольтметры, счетчики электрической энергии и т. д. В приборах сравнения (мосты, компенсаторы) осуществляется сравнение измеряемой величины с мерой. В практике электрических измерений наибольшее распространение получили показывающие приборы. Хотя они менее точны, чем приборы сравнения, но обладают меньшими габаритными размерами и весом, позволяют производить. измерения быстрее, проще и дешевле.

Предел измерений — наибольшее или наименьшее значение диапазона измерений.

Наибольшее или наименьшее значение диапазона измерений

В зависимости от объекта измерений, требуемой точности результата, диапазона рабочих частот, допустимого напряжения на измеряемом объекте применяют различные методы измерений. Наибольшее применение при измерении параметров линейных элементов получили метод вольтметра-амперметра, метод непосредственной оценки и мостовой метод.

Из всех видов измерений наибольшее развитие в настоящее время получили электрические.

iB практике электрических измерений наибольшее распространение получили следующие термопары: железо — константан, манганин — константан, хромель — константан, хромель — ко-пель и др. Температура нагрева точки спая термопар лежит в пределах 200—,600° С, а термо-э. д. с. при наибольших температурах для этих термопар характеризуется величинами 10—45 мв.

Из числа вентильных фотоэлементов для световых измерений наибольшее распространение получили селеновые фотоэлементы, спектральная чувствительность которых наиболее близко совпадает с нормализованной кривой относительной спектральной световой эффективности.

Наибольшее или наименьшее значение диапазонов измерений.

(Здесь и далее имеются в виду численные равенства для соответствующих безразмерных величин.) Если известно, что диагностируется взаимная электрическая цепь, обладающая симметричными матрицами Y и Z, то по принципу взаимности для построения системы YU=1 можно вместо п2 измерений напряжений выполнить только 0,5 [«(«+!)] измерений, необходимых для воссоздания нижней (верхней) треугольной части матрицы U (матрицы Z):

их применение ограничено. Приборы электродинамической системы наряду с электромагнитными приборами широко применяются в практике наладочных работ. Для измерений напряжений при испытаниях повышенным напряжением применяются вольтметры электростатической системы. Технические данные наиболее часто применяемых при наладке амперметров и вольтметров приводятся в [1].

Экспериментальное определение параметров моделей осуществляется на основании измерений напряжений и токов при соответствующей коммутации узлов. Например, параметр у22 модели ( 2.43, а) определяется при закороченных входных узлах как отношение тока на выходных узлах к напряжению пробного источника, подключенного к выходным узлам.

Таким образом, результат измерения сопротивления компенсационным методом не зависит от значений токов в цепях измеряемого сопротивления и компенсатора. Вот почему при использовании компенсатора для измерений сопротивления не требуется устанавливать точное значение его рабочего тока с помощью нормального элемента. Однако необходимо, чтобы значения токов / и /р (или их отношение 1/1р) оставались строго постоянными за время измерений напряжений URX и URN. Чтобы убедиться в этом, измерения выполняют по замкнутому ЦИКЛУ URfJ -> URX ->- UKN ИЛИ URj( -»- URN -> UR^ ПОКЗЗЗ-

и URN), цикл измерений напряжений UR и (/^''повторяют дважды, изменяя одновременно полярность токов /и /р (с помощью переключателя SAX, SAK, см. 14.2), и результаты измерений определяют как средние арифметические двух соответствующих показании компенсатора. Если паразитные э. д. с. за время повторных измерений не изменяют своего значения и полярности, то при одной полярности токов они прибавляются, а при другой вычитаются из показаний компенсатора и поэтому на средние значения показаний не влияют. Переключение полярности должно выполняться возможно быстрее, поскольку длительный разрыв цепей питания может нарушить стабильность токов. Чтобы избежать перегрузки нуль-индикатора, на время переключения полярности его чувствительность уменьшают до минимума. Вариация переходного сопротивления переключателей полярности должна быть малой, чтобы не вызывать изменений значений токов.

Таким образом, результат измерения сопротивления компенсационным методом не зависит от значений токов в цепях измеряемого сопротивления и компенсатора. Вот почему при использовании компенсатора для измерений сопротивления не требуется устанавливать точное значение его рабочего тока с помощью нормального элемента. Однако необходимо, чтобы значения токов / и /р (или их отношение ///р) оставались строго постоянными за время измерений напряжений UK и URN. Чтобы убедиться в этом, измерения выполняют по замкнутому циклу UKN ->- UK -> UKN или UK -*- UKN -*• UK ', показания компенсатора при повторных измерениях должны совпадать. Существенное преимущество компенсационного метода измерения сопротивлений состоит в практически полном отсутствии влияния сопротивления соединительных проводов на результат измерения. Действительно, сопротивления токовых проводов rl и г2 могут влиять только на значение тока /, от которого результат измерения не зависит, а потенциальные провода (г3 и rt) находятся в контуре нуль-индикатора, где в момент измерения (равновесия) ток равен нулю.

Дополнительные погрешности при измерении сопротивления компенсационным методом могут вызываться паразитными э. д. с. Еа, которые возникают в измерительной цепи из-за наличия контактной разности потенциалов, градиентов температур, термоэлектрических не-однородностей между участками цепи и т. п. Чтобы устранить это влияние (что особенно важно при небольших значениях напряжений URX и UKN), цикл измерений напряжений UR и UKN~повторяют дважды, изменяя одновременно полярность токов /и /р (с помощью переключателя SAX, SAK, см. 14.2), и результаты измерений определяют как средние арифметические двух соответствующих показаний компенсатора. Если паразитные э. д. с. за время повторных измерений не изменяют своего значения и полярности, то при одной полярности токов они прибавляются, а при другой вычитаются из показаний компенсатора и поэтому на средние значения показаний не влияют. Переключение полярности должно выполняться возможно быстрее, поскольку длительный разрыв цепей питания может нарушить стабильность токов. Чтобы избежать перегрузки нуль-индикатора, на время переключения полярности его чувствительность уменьшают до минимума. Вариация переходного сопротивления переключателей полярности должна быть малой, чтобы не вызывать изменений значений токов.

Оптические чувствительные покрытия и просвечиваемые поляризованным светом модели позволяют получать информацию, которая носит непрерывный характер, имеют практически нулевую базу измерений и могут быть применены для измерений напряжений на поверхности натурных конструкций и их моделей. Обычная техника поляризационно-оптических измерений позволяет получать достаточно малую погрешность измеряемых величин напряжений, при этом оценка погрешности задается в норме пространства непрерывных функций С. При применении современной регистрирующей аппаратуры возможно получение малой величины как самой погрешности, так и ее производной, что соответствует заданию нормы погрешности в пространстве непрерывно дифференцируемых функций С1 или в пространстве W\ непрерывных функций с квадратично суммируемой производной.

Здесь и далее имеются в виду численные равенства для соответствующих безразмерных величин. Если известно, что диагностируется взаимная электрическая цепь, обладающая симметричными матрицами Y и Z, то для построения системы Y-U = i можно вместо п1 измерений напряжений выполнить только п(п+1)/2 измерений, необходимых для воссоздания нижней (верхней) треугольной части матрицы U (матрицы Z). Для верхней части матрицы напряжений (матрицы узловых сопротивлений) можно положить Uk- ~U[(Zjk =Zkj; j
простота измерений напряжений питания и напряжений сигналов в системе, так как все напряжения отсчи-тываются относительно нулевой шины.

В процессе работы синхронной машины может иметь место снижение сопротивления изоляции цепи возбуждения вследствие, например, загрязнения или повреждения ее. Замыкание обмотки возбуждения на корпус в одном месте не сказывается на работе синхронной машины. Однако в случае возникновения замыканий в двух местах системы возбуждения возможны повреждения обмотки и стали ротора дугой, а в многополюсных машинах из-за несимметрии магнитного потока - и механические повреждения, вызываемые значительными вибрациями. Необходимо поэтому контролировать состояние изоляции цепи возбуждения в процессе эксплуатации. Контроль изоляции цепи возбуждения при работе генераторов и синхронных компенсаторов осуществляется специальным штатным вольтметром, с помощью которого определение сопротивления изоляции проводится по методу трех измерений напряжений (между кольцами и вал-кольцо каждого полюса), либо по специальному прибору, входящему в комплект защиты генератора от замыкания на землю в одной точке цепи возбуждения.