Измерительными устройствами

Измерительные приборы, работающие в комплекте с определенными измерительными трансформаторами, градуируют непосредственно в единицах первичных величин. В этом случае на шкале амперметра делают надпись «С тр. тока /i//2», а на шкале вольтметра — «С тр. напр. U^L/г», на шкале трехфазного счетчика — «3 х U^Uz', 3 X X /!//2». Показания обычных измерительных приборов, включенных через трансформаторы тока и напряжения, следует умножить на номинальные коэффициенты трансформации ?/ = /la/JГ2н и ku —U1H/UiH.

В этих условиях пользуются измерительными трансформаторами тока и напряжения, которые изолируют указанные приборы и реле от первичных цепей и трансформируют соответственно переменный ток и переменное напряжение больших величии в ток и напряжение величин, удобных для измерения и приведения в действие реле и других приборов.

РУ набирается из отдельных шкафов КРУ, имеющих различные электрические схемы главных цепей. Поэтому шкафы КРУ подразделяются на основные виды: с выключателями (вводы, отходящие линии, секционирование), с разъединителями, с ошиновкой и разъемными контактными соединениями — разъединителями, с разрядниками, с измерительными трансформаторами напряжения, с трансформаторами тока, с кабельными сборками или кабельными перемычками, с силовыми трансформаторами, с силовыми предохранителями и др.

В установках напряжением свыше 1000 В, а иногда и в уста-нрвках напряжением до 1000 В измерительные приборы и реле включаются с измерительными трансформаторами тока и напряжения. При помощи этих трансформаторов измерительные приборы и реле изолируются от первичной цеци, а ток и напряжение понижаются до величин, необходимых для подключения приборов и реле (обычно ток понижается до 5 А, а напряжение до 100 В).

Необходимо также учитывать, что при выборе первичных параметров срабатывания защиты кроме погрешностей, вносимых УРЗ, должны учитываться погрешности из-за^ неточного учета условий работы защищаемого объекта и вносимые измерительными трансформаторами тока и напряжения. При токах, не превышающих но* минальный, погрешность трансформаторов тока меньше 3%, а при значительных кратностях тока может достигать 10% и больше. Обычно параметры токовых цепей (сопротивление соединительных проводов в сочетании с сопротивлением токовых цепей УРЗ) выби* раются так, что при токах, определяющих параметр срабатывания УРЗ, эта погрешность меньше 10%.

В некоторых случаях к обозначению счетчиков добавляется буква У — универсальный. Например: САЗУ, СА4У, СР4У. Эти счетчики предназначены для работы с измерительными трансформаторами тока и измерительными трансформаторами напряжения с любыми коэффициентами трансформации.

При одновременном измерении тока и напряжения в зависимости от внутреннего сопротивления приборов выбирается место их установки в схеме. Если внутреннее сопротивление вольтметра соизмеримо с сопротивлением проверяемого аппарата, то амперметр нельзя устанавливать до вольтметра, чтобы проходящий через него ток не вошел в измерение, но в этом случае должно быть достаточно низким внутреннее сопротивление амперметра, чтобы падение напряжения на нем не повлияло на результат измерения напряжения. Более подробно об этом говорится при описании схем включения ваттметра. При измерении тока или напряжения, значение которого превышает пределы измерений прибора, пользуются в первом случае измерительными трансформаторами тока (переменный ток) или наружными шунтами, (постоянный ток), а во втором — измерительными трансформаторами напряжения (переменное напряжение) или добавочными резисторами (постоянное и переменное напряжение). При использовании трансформатора тока или трансформаторов напряжения измеренные значения тока или напряжения определяются по следующим формулам:

100 кВ-А. При испытании изоляции крупных генераторов используются компенсирующие трансформаторы, значительно уменьшающие необходимую мощность испытательной установки; для испытания мелких электродвигателей низкого напряжения, машин постоянного тока и пускорегу-лирующей аппаратуры можно пользоваться измерительными трансформаторами напряжения типов НОМ-3 и НОМ-6. Испытания проводятся в соответствии с методическими указаниями и схемами, приведенными в гл. 3, и нормами, приведенными в табл. 6.3.

значение напряжения или тока, что определяется точностью коэффициента трансформации. Фазовый сдвиг, вносимый трансформатором, в этом случае не играет никакой роли. В измерительных приборах типа ваттметра или счетчика важно не только значение, но и фаза напряжения или тока. В этом случае приходится учитывать также дополнительный сдвиг фаз, вносимый измерительными трансформаторами.

Найти мощность в сети, если показания ваттметра равны PW=170 Вт. Определить возможную абсолютную погрешность измерения мощности сети, пренебрегая погрешностями, вносимыми измерительными трансформаторами.

Найти лМощность в сети, если показания ваттметра равны /V==170 Вт. Определить возможную абсолютную погрешность измерения мощности сети, пренебрегая погрешностями, вносимыми измерительными трансформаторами.

Рассмотрим основные принципы согласования сопротивлений параметрических преобразователей с электрическими измерительными устройствами. На 4.6, а представлена схема подключения параметрического резистивного преобразователя ПРП ко входу измерительного устройства ИУ при питании схемы от вспомогательного источника э. д. с. Е. Информативным параметром ПРП является отклонение Д# его выходного сопротивления от номинального значения R0 под действием измеряемой величины F. При этом измерительное устройство воспринимает эту информацию по изменению тока А/, начальное значение которого при F = О

Поэтому при измерении низких и инфранизких частот используют режим измерения периода с различными функциональными преобразованиями промежуточных или окончательных результатов подсчета импульсов частоты /0 с целью получения гиперболической зависимости показания прибора от Тх, т. е. для измерения fx. Эта зависимость реализуется, как правило, вычислительным устройством (см. 10.1). 'Цифровые измерители частотно-временных параметров, зачастую называемые просто частотомерами, являются сложными измерительными устройствами и обычно выпускаются в виде приборов для измерения частоты, отношения частот, периода, малых временных интервалов и для счета числа импульсов. К таким приборам, в частности, относятся отечественные частотомеры Ф5137 и 43-57 с пределами измерения частоты от 0,1 до 108 Гц, интервалов времени от 10~6 с до 105 и 104 с соответственно. При этом погрешности измерения нормируются ±5 • 10~6 % за Юсутдля Ф5137 и ±1,5 • 10~6 % за месяц для 43-57. В настоящее время известны частотомеры с погрешностью 5 х X 10~8 % за сутки и 10~7 % за 10 сут.

В практике измерений неэлектрических величин с применением резистивных преобразователей приходится часто решать задачу сопряжения этих преобразователей с электрическими измерительными устройствами, в частности с выпускаемыми серийно нашей промышленностью измерительными мостами. При этом в первую очередь возникает задача согласования диапазонов измерения. Shro осуществляется путем замены нерегулируемых резисторов Rl, R2 и R3, а также резистора Rm, шунтирующего реохорд. В отдельных случаях возникает необходимость включения в диагональ питания дополнительного резистора #д.

При сопряжении первичных преобразователей с цифровыми измерительными устройствами линеаризация, осуществляется структурными методами, например согласно схемам 19.7.

Для получения цифрового отсчета давления применяются частотные датчики с электрическими или электромеханическими резонаторами. Датчики с емкостными преобразователями, в качестве одной пластины которых используется тонкая мембрана, обладают высокой чувствительностью (несколько килогерц на 1 н/м2) и находят применение в дифференциальных манометрах для измерения малых перепадов давлений (см. § 25-2). Манометры с емкостными частотными датчиками меньшей чувствительности в сочетании с аналоговыми измерительными устройствами используются для измере-

Рассмотрим основные принципы согласования сопротивлений параметрических преобразователей с электрическими измерительными устройствами. На 4.6, а представлена схема подключения параметрического резистивного преобразователя ПРП ко входу измерительного устройства ИУ при питании схемы от вспомогательного источника э. д. с. Е. Информативным параметром ПРП является отклонение &R его выходного сопротивления от номинального значения R0 под действием измеряемой величины F. При этом измерительное устройство воспринимает эту информацию по изменению тока А/, начальное значение которого при F = О

Цифровые измерители частотно-временных параметров, зачастую называемые просто частотомерами, являются сложными измерительными устройствами и обычно выпускаются в виде приборов для измерения частоты, отношения частот, периода, малых временных интервалов и для счета числа импульсов. К таким приборам, в частности, относятся отечественные частотомеры Ф5137 и 43-57 с пределами измерения частоты от 0,1 до 108 Гц, интервалов времени от 10 ~6 с до 105 и 10* с соответственно. При этом погрешности измерения нормируются ±5 • 10~6 % за Юсутдля Ф5137 и ±1,5 • 10~6 % за месяц для 43-57. В настоящее время известны частотомеры с погрешностью 5 х X 10~3 % за сутки и 10~7 % за 10 сут.

В практике измерений неэлектрических величин с применением резистивных преобразователей приходится часто решать задачу сопряжения этих преобразователей с электрическими измерительными устройствами, в частности с выпускаемыми серийно нашей промышленностью измерительными мостами. При этом в первую очередь возникает задача согласования диапазонов измерения. Это осуществляется путем замены нерегулируемых резисторов Rl, R2 и R3, а также резистора Rm, шунтирующего реохорд. В отдельных случаях возникает необходимость включения в диагональ питания дополнительного резистора RK.

При сопряжении первичных преобразователей с цифровыми измерительными устройствами линеаризация осуществляется структурными методами, например согласно схемам 19.7.

Упрощенная структурная схема последовательности основных операций изготовления БИС с программируемой разводкой приведена на 5.3. Согласно этой схеме первая металлизация служит для соединения группы схемных элементов в элементарные ячейки независимо от того, являются ли они исправными (годными). В топологию металлизации данного уровня входит ряд контактных площадок, необходимых для -контроля правильности функционирования каждой ячейки в отдельности. Следующей операцией является 'проверка каждой ячейки на функционирование зондовы-ми измерительными устройствами. Информация о координатах расположения годных ячеек вводится в ЭВМ для расчета топологии системы проводников. Машина проектирует топологию металлизации и управляет процессом изготовления комплекта фотошаблонов, необходимых для каждого слоя металлизации.

Электрическое моделирование в сплошной проводящей среде основано на том, что распределение потенциала в ней описывается уравнением Лапласа. Трехмерные модели из сплошных сред применяются только в задачах, для которых достаточно определение поверхностного распределения потенциалов. Для моделирования двухмерных задач применяют проводящие пластины. Решение уравнения Лапласа с использованием проводящих пластин состоит из трех основных этапов: 1) проводящей среде придают форму, подобную полю прототипа; 2) модели задают граничные условия исходного поля с помощью соответствующих напряжений или токов; 3) в проводящей среде измеряют и регистрируют измерительными устройствами распределение потенциалов; полученное распределение пропорционально искомому распределению потенциалов исследуемого поля.