Измерении напряжения

Отношение первичного напряжения к вторичному было бы строго постоянным, если бы падения напряжения на обмотках ТН были равны нулю. В действительности эти падения напряжения вызывают неточности в измерении напряжений — погрешность напряжения — и в передаче фазы - угловую погрешность.

Вольтметры с промежуточным грированием напряжения находят менение при измерении напряжений низкого уровня (очень малых значений), обеспечивая точность 0,05 ч- 0,01 % при высокой помехоустойчивости.

Питающие напряжения измеряются стрелочным индикатором, смонтированным на стойке ТТ. При измерении напряжений стрелка прибора должна находиться в красном секторе шкалы.

Отношение первичного напряжения к вторичному было бы строго постоянным, если бы падения напряжения на обмотках ТН были равны нулю. В действительности эти падения напряжения вызывают неточности. в измерении напряжений - погрешность напряжения - и в передаче фазы - угловую погрешность.

Отношение первичного напряжения к вторичному было бы строго постоянным, если бы падения напряжения на обмотках ТН были равны нулю. В действительности эти падения напряжения вызывают неточности в измерении напряжений — погрешность напряжения — и в передаче фазы — угловую погрешность.

повторителя, меньше единицы. Нагрузкой второго каскада является измерительный прибор — гальванометр G на 100 мка. Прибор питается от сети переменного тока 220 в 50 гц и является универсальным, так как, кроме измерения напряжения переменного тока на частотах от 20 гц до 700 Мгц, в нем предусмотрено измерение напряжения постоянного тока с пределами измерения от 0,01 до 500 в, перекрываемыми семью шкалами: 0,5; 1,5; 5; 15; 50; 150, 500 в, и измерение активных сопротивлений от 1 ом до 50 Мом со шкалами X -10 ом, X -100 ом, X •! ком, X -10 ком, X -100 ком, X •! Мом и X -10 Мом, где X означает отсчет по шкале прибора. Погрешность измерений ±2,5%, входное сопротивление не менее 25 Мом при измерении напряжений постоянного тока и не менее 80 ком при измерении переменных напряжений на частотах до 100 кгц. Вольтметр ВК.7-4 градуирован в действующих

Следует иметь в виду, что форма компенсирующего напряжения синусоидальная, а сравнивающее устройство настроено в резонанс на частоту этого напряжения. Если компенсатор работает на промышленной частоте 50 Гц, то в качестве сравнивающего устройства обычно используется вибрационный гальванометр. Поэтому при измерении напряжений несинусоидальной формы показание компенсатора будет соответствовать значению основной (первой) гармоники, частота которой совпадает с частотой питающего компенсатор напряжения.

ет инерционность ЦВ, и тем больше, чем глубже подавление помехи. Поэтому, если нужды в фильтре нет, его выключают путем перевода SA3 в позицию 1. Делитель напряжения имеет входное сопротивление 10 МОм; этим значением и определяется входное сопротивление вольтметра при измерении напряжений свыше 3 В. Если Ux<. ,-<3 В, то делитель напряжения выключается и Ux подается через SA3 и SA4 непосредственно на вход сравнивающего устройства СУ, которое обладает большим значением входного сопротивления (109—1010 Ом). На второй вход СУ подается компенсирующее напряжение \1)к, снимаемое с выхода регулируемого делителя напряжения РДН. Максимальный диапазон изменения UK= =04-3 В; этим объясняется требование Ux^3 В. Регулируемый делитель напряжения представляет собой цепочку определенным образом составленных резисторов, которые переключаются либо электромеханическими, либо транзисторными переключателями, при этом коэффициент передачи делителя /Сд прямо пропорционален коду N, поданному на переключатель РДН:

Входной усилитель представляет собой усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением (более 1000 МОм) и регулируемым посредством ООС коэффициентом усиления. Если UX<^IQ В, то обычно оно подается на ВУ непосредственно (SA1, SA2 в позиции /); при этом входное сопротивление ВУ более 1000 МОм. Если же UX>IQ В, то оно подается на ДН (SA1, SA2 в позиции 2) и входное сопротивление ЦВ определяется входным сопротивлением ДН, значение которого обычно 10 МОм. При измерении напряжений менее одного вольта, например на поддиапазонах 0,1 и 0,01 В, коэффициент усиления ВУ выбирают соответственно равным 10 или 100 с тем, чтобы напряжение на выходе ВУ изменялось в одних пределах независимо от выбранного поддиапазона измерения.

Комбинированные цифровые приборы позволяют измерять ряд электрических величин, например напряжений постоянного и переменного тока, сопротивления постоянному току, емкости, индуктивности в их различном сочетании. Как правило, основой комбинированного прибора является ЦВ постоянного тока интегрирующего типа; кроме него прибор содержит ряд преобразователей различных электрических величин в напряжение постоянного тока. Так, при измерении токов в качестве преобразователей применяются шунты, при измерении напряжений переменного тока — ПСЗ или ПДЗ на основе термоэлектрических преобразователей.

Измерение тока при помощи потенциометра проводят косвенным путем — искомый ток определяют по падению напряжения на образцовом резисторе. Погрешность измерения в этом случае возрастает за счет погрешностей образцового резистора. Преимуществом потенциометров и цифровых приборов является малое потребление мощности, особенно при измерении напряжений.

Если не учитывать значения измеряемой величины, то абсолютная погрешность не дает представления о степени точности измерения. Действительно, предположим, что абсолютная погрешность при измерении напряжения составляет Д?/ = 1 В. Если указанная погрешность получена при измерении напряжения в 100 В, то измерение произведено с достаточной степенью точности. Если же погрешность А (7 = 1 В получена при измерении напряжения в 2 В, то степень точности недостаточна. Поэтому погрешность измерения принято оценивать не абсолютной, а относительной погрешностью.

Если измеряемую величину приходится определять на основании прямых измерений других физических величин, с которыми измеряемая величина связана определенной зависимостью, то измерение относится к косвенным, как, например, измерение сопротивления элемента электрической цепи при измерении напряжения вольтметром и тока амперметром. Следует иметь в виду, что при косвенном измерении возможно существенное снижение точности по сравнению с точностью при прямом измерении из-за сложения погрешностей прямых измерений величин, входящих в расчетные уравнения.

Одним из основных недостатков показывающих вольтметров с электромеханическими измерительными механизмами является относительно малое сопротивление цепи вольтметра (5—10 кОм), которое принято называть его входным сопротивлением. Объясняется это тем, что для получения достаточно большого вращающего момента, действующего на подвижную часть измерительного механизма в таких приборах, необходимо,, чтобы токи в катушках ( 12.11, 12.12 и др.) были достаточно большими. Такими вольтметрами нельзя пользоваться при измерении напряжения на резисторе, сопротивление которого соизмеримо с входным сопротивлением вольтметра (см. 12.2).

При измерении напряжения вольтметром режим работы цепи может измениться и возникнет погрешность метода измерения.

4.13. Определите ток полного отклонения и добавочное сопротивление магнитоэлектрического вольтметра с верхним пределом измерения 150 В, если при измерении напряжения (/=100 В потребляемая им мощность составляет 66,6 мВт. Сопротивление цепи рамки вольтметра Ло=Ю3 Ом.

4.30. Определите, какой чувствительностью по напряжению должен обладать магнитоэлектрический механизм вольтметра с верхним пределом измерения 150 В, имеющий 150 делений, если при измерении напряжения 100 В потребляемая вольтметром мощность равна 30 мВт. Найдите добавочное сопротивление вольтметра, если сопротивление цепи рамки механизма Лс=ЮОО Ом.

Один из способов контроля основан на измерении напряжения между токоведущими жилами и землей. Например, в трех-

Универсальный тераомметр Е6-14 выполнен полностью на транзисторах. Он позволяет измерять сопротивления 10'—1017 Ом, постоянный ток 10~7—10~15. А и напряжение постоянного тока 1 мВ—10 В, причем входное сопротивление прибора при измерении напряжения постоянного тока не менее 1015 Ом.

При наличии шаровых разрядников можно отградуировать испытательный трансформатор, т. е. определить коэффициент трансформации в функции, напряжения. Такую градуировку производят по шаровому разряднику и вольтметру, включенному либо на стороне низшего напряжения испытательного трансформатора, либо через измерительный трансформатор напряжения. При измерении напряжения с помощью шаровых разрядников необходимо их удалить от окружающи-х предметов, которые могут вызвать искажение поля между разрядниками и внести погрешность в результаты. Это расстояние от стен и проводящих предметов должно быть не менее семикратного диаметра шара. Для ограничения тока при пробое шарового промежутка последовательно включают ограничительное сопротивление.

Если измеряемую величину приходится определять на основании прямых измерений других физических величин, с которыми измеряемая величина' связана определенной зависимостью, то измерение относится к косвенным, как, например, измерение сопротивления элемента электрической цепи при измерении напряжения вольтметром и тока амперметром. Следует иметь в виду, что при косвенном измерении возможно существенное снижение точности по сравнению с точностью при прямом измерении из-за сложения погрешностей прямых измерений величин, входящих в расчетные уравнения.

Одним из основных недостатков показывающих вольтметров с электромеханическими измерительными механизмами является относительно малое сопротивление цепи вольтметра (5-10 кОм), которое принято назьюать его входным сопротивлением. Объясняется это тем, что для получения достаточно большого вращающего момента, действующего на подвижную часть измерительного механизма в таких приборах, необходимо, чтобы токи в катушках ( 12.11, 12.12 и др.) были достаточно большими. Такими вольтметрами нельзя пользоваться при измерении напряжения на резисторе, сопротивление которого соизмеримо с входным сопротивлением вольтметра (см. 12.2).