|
Измерения напряженийЧном пеРвичной обмотки трансформатора и коэффициенте мощности приемника cosv>2 > 0,8 КПД очень высок-и у мощных трансформаторов превышает 99%. По этой причине почти не применяется прямое определение КПД трансформатора, т. е. на основании непосредственного измерения мощностей Р\ и Рг. Для получения удовлетворительных результатов нужно было бы измерять мощности PI и PI с такой высокой точностью, какую практически получить очень трудно. Но относительно просто можно определить КПД методом косвенного измерения, основанного на прямом измерении мощности потерь в трансформаторе. Так как мощность потерь АР = Р} - Ра, то КПД трансформатора
Датчики Холла нашли широкое применение в измерительной технике, автоматике, радиотехнике. Прямая пропорциональная зависимость между э. д. с. Холла и произведением тока на магнитную индукцию [уравнение (10.1)1 используется для измерения мощностей на постоянном и переменном токе.
При номинальных значениях напряжения ?/i = ^1ном и тока /t = = /1ном первичной обмотки трансформатора и коэффициенте мощности приемника cos $г > 0,8 КПД очень высок и у мощных трансформаторов превышает 99%. По этой причине почти не применяется прямое определение КПД трансформатора, т. е. на основании непосредственного измерения мощностей Рг и Р2. Для получения: удовлетворительных результатов нужно было бы измерять мощности Pt и Р2 с такой высокой точностью, какую практически получить очень трудно. Но относительно просто можно определить КПД методом косвенного измерения, основанного на прямом измерении мощности потерь в трансформаторе. Так как мощность потерь АР = PI -Р2,то КПД трансформатора
При номинальных значениях напряжения f/j = U ом и тока /, = = ^1ном первичной обмотки трансформатора и коэффициенте мощности приемника cos 0,8 КПД очень высок и у мощных трансформаторов превышает 99%. По этой причине почти не применяется прямое определение КПД трансформатора, т. е. на основании непосредственного измерения мощностей PI и Рг. Для получения удовлетворительных результатов нужно было бы измерять мощности PI тл Рг с такой высокой точностью, какую практически получить очень трудно. Но относительно просто можно определить КПД методом косвенного измерения, основанного на прямом измерении мощности потерь в трансформаторе. Так как мощность потерь Д/> = />j - P2, то КПД трансформатора
Схема измерения мощностей по методу Арона:
7. Нарисуйте схему Арона для измерения мощностей в трехфазной системе. С помощью векторной диаграммы для симметричной активно-реактивной нагрузки покажите способ вычисления активной и реактивной мощностей. В чем заключается универсальность метода?
В реальном практикуме для измерения мощностей также используется простой прибор, показывающий лишь одно значение для мощности каждого двухполюсника - ваттметр. Однако по неясным для нас причинам создатели Workbench не включили этот прибор в совокупность компонентов программы. Тем не менее можно достаточно просто собрать приставку к вольтметру, при использовании которой измеряемое им напряжение в вольтах будет в точности соответствовать мощности в ваттах. Приставка, внутренняя структура которой представлена на 19, включает в себя три компонента: источник напряжения, управляемый током в качестве датчика тока, источник напряжения, управляемый напряжением в качестве датчика напряжения, и умножитель, дающий на выходе напряжение, численно равное мощности.
Высокие значения КПД трансформаторов не позволяют определять его с достаточной степенью точности путем непосредственного измерения мощностей Р! и Р2, поэтому его вычисляют косвенным методом по величине потерь мощности.
Трансформаторы имеют высокие значения к. п. д. (средней и большой мощности 0,95 — 0,995, малой мощности 0,7 — 0,9), поэтому их невозможно определять с достаточной степенью точности путем непосредственного измерения мощностей Р1 и Р2 (так как процентная разница этих мощностей обычно сравнима с погрешностью приборов, используемых для измерения). Поэтому на практике почти не применяют прямые методы определения к. п. д. трансформатора. Чаще всего к. п. д. трансформатора определяют косвенным методом, используя данные опытов холостого хода и короткого замыкания, что позволяет получать высокую точность. В этом случае к. п. д. трансформатора определяется по формуле
Так как к. п. д. силового трансформатора весьма высок (в трансформаторах большой мощности выше 99%), то метод прямого определения к. п. д. путем непосредственного измерения мощностей Р1 и Р2 не может найти себе применения, поскольку неизбежные погрешности при измерении мощностей Р^ и Р2 могут дать грубую ошибку в определении к. п. д.
Современные терморезисторы имеют чувствительность 10 ... ...100 Ом/мВт, что позволяет использовать их для измерения малых мощностей (от единиц микроватт до единиц милливатт). Чувствительность болометров невысокая (4 ...5 Ом/мВт), их можно применять для измерения мощностей от 1 ...2 мВт до 1 Вт.
В цепях постоянного тока для измерения напряжений применяют магнитоэлектрические вольтметры, в цепях переменного тока — преимущественно электромагнитные вольтметры, а для более точных измерений — электродинамические вольтметры.
1) сложность, обусловленная большим числом деталей и элементов, и, как следствие, более высокие, чем у электромеханических приборов, габариты, масса и стоимость. С применением современной элементной базы (интегральные микросхемы) габариты и масса электронных приборов значительно снижаются. Некоторые цифровые электронные измерительные приборы меньше по габаритам (и массе), чем электромеханические и механические, например электронные цифровые наручные часы, малогабаритные мультиметры (приборы для измерения напряжений, токов, сопротивлений);
Погрешность измерения напряжений и временных интервалов с помощью калибраторов составляет обычно 3—10%.
Электронные осциллографы помимо измерения напряжений и временных интервалов можно применять и для других целей, например в качестве нуль-индикаторов в измерительных мостах переменного тока, а также для измерения частоты гармонических колебаний по фигурам Лиссажу на экране ЭЛТ. В этом случае на вход канала Y подается напряжение, частоту которого надо измерить, а на вход канала X — напряжение от внешнего измерительного генератора с частотой /0- При этом генератор развертки отключают переключателем Я4. Изменяя частоту измерительного генератора и фиксируя фигуры Лиссажу на экране ЭЛТ, по их виду определяют отношение частот fx/fa и, зная /0, находят fx. Так, эллипс, окружность и прямая на экране соответствуют fx/f0=l.
Глава четвертая ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ, ТОКОВ, МОЩНОСТЕЙ И ЭНЕРГИИ
Электронно-лучевые осциллографы в соответствии с ГОСТ делятся на 4 класса точности. Наибольшая основная относительная погрешность измерения напряжений и временных интервалов для этих классов составляет (при определенных условиях, оговоренных в этом ГОСТ) соответственно ±3, ±5, ±10 и ±12%.
Глава четвертая. Электромеханические приборы для измерения напряжений, токов, мощностей и энергии ..... 57
и сопротивлением rv — 300 ом для измерения напряжений 6, 15, 30 и 300 в ( 9.5).
523. С какими внутренними сопротивлениями должны быть выбраны вольтметры для измерения напряжений с относительной погрешностью не более 1 % на катушках индуктивности и конденсаторе в цепи на 30, б? Цепь подключена к промышленной сети переменного напряжения 220 В и имеет ел еду ю-
544. Вольтметр рассчитан для измерения напряжений до 15 В. Определить сопротивление добавочного резистора, который необходим для измерения этим прибором напряжения 225 В, если внутреннее сопротивление вольтметра rv = 50 кОм ( 43,6). Каковы будут при этом потери мощности в обмотке вольтметра и в добавочном резисторе?
Осциллограф (Oscilloscope в Electronics Workbench) является программой, имитирующей измерительный прибор, используемый в лабораторной практике и обладающий достаточно широким спектром возможностей для наблюдения за процессами в схемах и измерения напряжений в различных точках схемы. В то же время для того, чтобы наблюдать за процессом, необходимо предварительно настроить этот довольно сложный инструмент. Описание процесса настройки будет наиболее наглядным, если мы рассмотрим конкретный пример исследовательской задачи. Пусть мы хотим исследовать переходный процесс в RC-цепи с параметрами, приведенными на 1, при включении ее на источник переменного напряжения с частотой 2 кГц. При этом мы намерены измерить максимальное напряжение на резисторе R на третьем периоде тока и начальную точку пересечения тока с осью абсцисс на этом периоде.
Похожие определения: Измерение коэффициента Источника управляющего Измерение производится Измерении электрических Измерении переменного Измерительный генератор Измерительные преобразователи
|
|
|