Измерения отдельных

Измерение напряжения в цепях постоянного тока. Измерение постоянного напряжения в основном осуществляется с помощью приборов магнитоэлектрической системы. Малые постоянные напряжения порядка 10~8 В можно измерять с помощью гальванометрических компенсаторов. Для точного измерения э. д. с. или напряжений в диапазоне от десятков микровольт до значений порядка 2—2,5 В используют компенсаторы постоянного тока. Для измерения напряжений от десятка до сотен вольт применяют обычные магнитоэлектрические вольтметры. Расширение пределов измерения осуществляется с помощью добавочных сопротивлений, которые включаются последовательно с измерительной рамкой прибора.

вачен ООС по току. Переключение пределов измерения осуществляется за счет изменения сопротивления резистора R0,c с помощью переключателя SA. Нижний предел измерения таких вольтметров равен 3—30 мкВ, а верхний— 1 В. Приведенная погрешность вольтметров находится в пределах 1—6%. Дрейф нуля составляет 1 — 10 мкВ за 8 ч работы. Входное сопротивление 105— 106 Ом Указанные характеристики имеют, например, вольтметры В2-11, В2-15, В2-25.

пробника, связанного с остальной частью У1 кабелем, Выбор предела измерения осуществляется с помощью делителя напряжения ДН, включенного между двумя усилителями переменного напряжения У1 и У2. Включение ДН на выходе У1, выходное сопротивление которого мало, позволяет использовать сравнительно низкоомные резисторы в схеме ДН. Это облегчает достижение независимости коэффициента деления ДН в широком диапазоне частот.

Обычно индуктивные преобразователи включаются в мостовую неуравновешенную цепь, питание которой с целью уменьшения погрешности измерения осуществляется от стабилизированного источника.

Составляющая э. д. с. Ех преобразователя, соответствующая координате At/,4, компенсируется падением напряжения, создаваемым током от источника GB1 на сопротивлении резистора R1. Компенсация влияния изменений ApHU на результат измерения осуществляется током /г делителя тока, образованного резисторами R2 и R3 и питаемого от источника GB2.

Обычно индуктивные преобразователи включаются в мостовую неуравновешенную цепь, питание которой с целью уменьшения погрешности измерения осуществляется от стабилизированного источника.

Составляющая э. д. с. Ех преобразователя, соответствующая координате Af/л, компенсируется падением напряжения, создаваемым током от источника GB1 на сопротивлении резистора R1. Компенсация влияния изменений ДрНд на результат измерения осуществляется током /! делителя тока, образованного резисторами R2 и R3 и питаемого от источника GB2.

Физические величины: сила тока и напряжение — являются важнейшими как в теории электричества, так и в электро- и радиотехнике. Они характеризуют интенсивность протекания электрического процесса. Единица силы тока — ампер является основной единицей Международной системы (СИ) и воспроизводится на постоянном токе с помощью первичного эталона, построенного на основе токовых весов с высокой точностью. Среднее квадра-тическое отклонение результата измерения (СКО) составляет 5 = 4-10~6, а неисключенный остаток систематической погрешнос-сти (НСП) не превышает 6 = 8-10~6. Единица напряжения — вольт является производной единицей, но в силу ее особой важности воспроизводится на постоянном токе независимо от ампера также с помощью первичного эталона, созданного на основе эффекта Джозефсона со СКО 5 = 5-1Q-8 и НСП 0 = 10-6. Высокая точность воспроизведения единиц силы тока и напряжения являются, как известно, базой для повышения точности рабочих измерительных приборов. Передача размера единицы от эталона рабочим средствам измерения осуществляется на основе государственной поверочной схемы, предусматривающей ступени передачи, необходимые образцовые приборы, методику проведения поверок и т. д.

Регистрация результатов измерения осуществляется путем подключения внешнего ЦПУ.

Существенное различие имеют способы управления со щитов электростанций и подстанций и со щита энергосистемы. При расстояниях, измеряемых десятками метров, возможна непосредственная электрическая связь, между командоаппаратом (ключом управления) и исполнительным органом или между сигнальным (измерительным) прибором и датчиком. При расстояниях, измеряемых десятками и сотнями километров (управление с ДП), передача команды, сигнала, результатов измерения осуществляется средствами телемеханики, т. е. преобразованием команды, сигнала, результатов измерения в соответствующий импульс на передающем конце и последующим преобразованием его в удобную величину на приемном конце. В первом случае управление получило название дистанционного, во втором случае — телемеханического. В этой главе рассматриваются вопросы дистанционного управления. Следует отметить, что одна из разновидностей телемеханической системы — система ближнего действия — нашла применение для измерения на мощных электростанциях.

Если значения R и Un постоянны, то ?/вьгх пропорционально измеряемому сопротивлению Rx. Изменение пределов измерения осуществляется изменением R. Выходное напряжение измеряется цифровым вольтметром постоянного напряжения PV, градуированным в единицах сопротивления.

Отчет должен быть составлен настолько ясно, чтобы каждый знакомящийся с ним четко представлял себе цель поставленной работы, тип экспериментальной установки, методику измерения отдельных величин, порядок проведения работы, расчет отдельных величин, окончательные результаты испытаний в виде таблиц и графиков, а также познакомился с выводами на основе экспериментальных данных. При составлении отчета следует в формулах и электрических схемах применять условные обозначения, рекомендуемые ГОСТом.

------Между тем уже при современном состоянии науки и техники управление различного рода технологическими процессами и энергетическими устройствами, оценка технического состояния разнообразных механизмов и эксплуатируемых объектов и проведение сложных научных исследований предъявляют такие требования к измерительной технике, которые не могут быть реализованы рационально с помощью вышеуказанных приборов. Требуются измерения большого числа величин, различных как по физической природе, так и по диапазонам их значений, в большом числе точек (сотни и тысячи) и за очень ограниченное время. Результаты измерений при этом должны быть сосредоточены в одном центре, причем объекты измерения могут быть удалены на значительное расстояние от этого центра (н^ример, космические корабли). Естественно, что возможности человека при использовании обычных измерительных приборов оказываются недостаточными даже для простого наблюдения за их показаниями. Вопрос значительно усложняется, если по результатам измерения отдельных величин нельзя сразу сделать требуемых выводов и заключений, а для этого необходима сложная, иногда и срочная обработка получаемой измерительной информации. В то же время не вся поступающая измерительная информация является одинаково важной. Например, в ряде случаев не требуется знать значения всех параметров, характеризующих исследуемый процесс, а достаточно иметь информацию только о тех из них, •которые вышли за определенные пределы. Объем информации, поступающей в этих случаях к оператору, может быть резко сокращен.

Некоторые ИС являются комбинированными, т. е. наряду с контролем параметров позволяют производить и измерения, для чего предусматривается необходимая для этой цели аппаратура. Измерения отдельных величин производится оператором путем подачи команды через устройства управления.

При обработке экспериментальных и статистических материалов, например при определении коэффициентов корреляции, желательно избегать случайных ошибок измерения отдельных величин. Для этого экспериментальные зависимости одной случайной величины от другой случайной величины подвергают расчетному сглаживанию. Одним из методов расчетного сглаживания является метод наименьших квадратов.

При обработке экспериментальных и статистических материалов, например при определении коэффициентов корреляции, желательно избегать случайных ошибок измерения отдельных величин. Для этого экспериментальные зависимости одной случайной величины от другой подвергают расчетному сглаживанию. Одним из расчетных методов сглаживания является метод наименьших квадратов, который описывается далее. Если известна экспериментальная зависимость у от х, то по ее графику можно судить о характере зависимости (линейная, параболическая и т. д.) и выбрать формулу этой зависимости в каком-либо виде:

Избирательные (селективные) вольтметры применяются для измерения отдельных гармонических составляющих многочастотного сигнала, определения коэффициента гармоник, для проверки индикато-

коэффициента несинусоидальности напряжения — анализаторов гармоник низких частот С4-48, С4-34, анализаторов спектра и частотных характеристик СК4-26; С4-48 и СК4-26 могут быть также использованы для измерения отдельных гармонических составляющих тока и напряжения;

5.5. Измерить отдельные гармонические составляющие напряжения с помощью анализаторов спектра С4-48 или С4-34 с подключенным самопишущим прибором Н-110, Соединительные провода от анализаторов должны быть экранированы и скручены либо выполнены проводом с общим экраном. Анализатор обязательно должен быть заземлен. Измерения отдельных гармонических составляющих напряжения рекомендуется, как правило, вести в диапазоне 100 — 2000 Гц, последовательно определяя уровни 2, 3, ..., 40-й гармонических составляющих. Практически рекомендуется учитывать лишь те составляющие, значение которых более 0,05 В. Измерение спектра гармонических составляющих напряжения следует повторять в течение периода, указанного в п. 4.25.2.

3. Схемы измерения отдельных гармоник напряжения (а), отдельных гармоник тока (б)

6.5. При обработке результатов измерения отдельных гармонических составляющих напряжения, полученных с помощью анализаторов спектра, вначале рассчитывается коэффициент несинусоидальности

— расширением диапазонов измерения отдельных параметров от весьма низких до сверхвысоких значений;