Пределами измерения

Задача 9.15. Электродинамический ваттметр типа АСТД с пределами измерений по току /к = 5 а и по напряжению

Задача 9.23. Электродинамический ваттметр с пределами измерений /к = 5 a, UK = 300 в и ак = 150 делений включен в цепь переменного тока для измерения мощности при cos ф = 1,0. В цепи протекает ток / = 5 а при U = 25 в. Что покажет ваттметр?

а) напряжения постоянного тока от 0,0001 до 1000* В с пределами измерений 0,2; 2; 20; 200 и 1000 В;

б) постоянного тока от 0,0001 до 2000 мА с пределами измерений 0,2; 2; 20; 200 и 2000 мА;

Магнитоэлектрические приборы находят широкое применение в качестве амперметров и вольтметров постоянного тока с пределами измерений от наноампер до килоампер и от долей милливольта до киловольт, гальванометров постоянного тока, гальванометров переменного тока и осцил-лографических гальванометров; в сочетании с различного рода преобразователями переменного тока в постоянный они используются для измерений в цепях переменного тока.

Отечественная промышленность выпускает: персиос-пые амперметры класса точности 0,5 с верхними пределами измерений от ЮмАдо 10 А на частоты до 1500 Гц; щитовые однопредельные амперметры классов точности 1,0; 1,5; 2,5 на токи до 300 А со встроенными трансформаторами тока и до 15 кА с наружными трансформаторами тока; переносные вольтметры класса точности 0;5 с верхними пределами измерений от 1,5 до 600 В; щитовые вольтметры классов точности 1,0; 1,5; 2,5 с верхними

пределами измерений от 0,5 до 600 В непосредственного включения и до 450 кВ с трансформаторами напряжения на различные фиксированные частоты от 50 до 1000 Гц.

а — схема с включением выпрямителя с заземленного конца трансформатора; б —диаграмма напряжений; в —схема с включением выпрямителя со стороны обмотки, находящейся под полным напряжением; II — испытательный трансформатор; Т2 — трансформатор накала; /? —ограниченный резистор; КР-110 — выпрямитель; Рц,Л — микроамперметр с пределами измерений 0—100 мкА

Измерение сопротивления постоянному току обмоток машин постоянного тока производится до их сборки. Сопротивление параллельных обмоток возбуждения может измеряться одинарным мостом, обмоток дополнительных полюсов, компенсационной обмотки, последовательной обмотки возбуждения — двойным мостом. Измерение между каждой смежной парой пластин по окружности коллектора для определения состояния паек «петушков» производится микроомметром или методом амперметра — вольтметра по схеме ( 6.2), с помощью щупов, магнитоэлектрического амперметра с пределами измерений 10 — 20 А и милливольтметра с пределами измерений 10 — 60 мВ.

Диапазон измерений — та часть диапазона показаний, для которой нормированы пределы допускаемых погрешностей средства измерений. Наименьшее и наибольшее значения диапазона измерений называют соответственно нижним и верхним пределами измерений.

Амперметры и вольтметры. Выпускаются с пределами измерений от долей микроампера до сотен ампер и от долей милливольта до сотен вольт. Классы точности — от 0,05 до 2,5.

Для того чтобы можно было пользоваться измерительными приборами со стандартными пределами измерения, значения ?/2н и /2н стандартизированы. Однако отношение токов и напряжений первичной и вторичной обмоток может оставаться постоянным только у идеального трансформатора. Как было показано в § 13.2, при условии г\ = г2 = 0; х\а = *2° = 0 и /10 = 0 эти отношения соответственно равны:

Выпускаемые промышленностью измерительные потенциометры постоянного тока обычно имеют верхний предел измерения 2 В. Милливольтметры и вольтметры с пределами измерения до 2 В подключаются непосредственно к зажима» измерительного потенциометра, что соответствует положению переключателя 4, изображенному на рисунке. Для градуировки вольтметров с пределом измерения свыше 2 В в схеме используется делитель напряжения 3, с помощью которого' имеется возможность подавать на зажимы измерительного потенциометра 5 соответствующую часть (1/10, 1/100 или 1/500) напряжения, приложенного к градуируемому прибору 2. После установки переключателя 4 в требуемое положение декады измери!ельного потенциометра 5 устанавливают на значение напряжения, соответствующее градуируемой точке шкалы прибора 2. Регулятором 1 плавно изменяют напряжение на зажимах прибора до тех пор, пока указатель, гальванометра 6 не станет в нулевое положение. При этом на шкалу прибора 2 наносится соответствующая отметка.

Примером установки для регулирования, градуировки и поверки приборов с использованием образцовых приборов может служить установка типа У1134. Она предназначена для приборов переменного тока частотой 50 Гц классов точности 1,0; 1,5 и 2,5. На установке У1134 производится регулировка, градуировка и поверка амперметров с пределами измерения 0,5 ... 50А, вольтметров с пределами измерения 150 ... 600 В, одно- и трехфазных счетчиков активной и реактивной энергии, ваттметров и фазометров с номинальным значением силы тока в последовательных цепях до 50 А и напряжения в параллельных цепях до 600 В.

В магнитоэлектрических приборах рамка наматывается медной проволокой (реже алюминиевой) и ее сопротивление увеличивается на 4% на каждые 10 °С роста температуры. В простейшем случае, когда через рамку протекает весь измеряемый ток (в микроамперметрах и миллиамперметрах с верхними пределами измерения, не превышающими 30 — 50 мА), изменение сопротивления рамки не вызывает погрешности прибора. В схемах амперметров с шунтами (см. 3.9), изготовленными из манганина (сопротивление манганина практически не за-

4.35. Для измерения мощности постоянного тока использован ваттметр с верхними пределами измерения: по току /н=1 А, по напряжению С/н = 150 В. Сопротивление последовательной цепи R&— =0,2 Ом, сопротивление параллельной цепи #„=5000 Ом. По какой схеме ( 4.8) следует включить обмотки ваттметра, чтобы при токе в нагрузке 7 = 1 Аи напряжении на нагрузке 1/=100 В получить наименьшую возможную относительную погрешность результата измерения мощности?

Задача 9.13. Электродинамический ваттметр типа АСТД со шкалой на ак = 150 делений и с пределами измерения по току /к = 5 а и по напряжению UK = 75 в, включен в схему постоянного тока и показывает а = 102 деления.

Задача 9.14. Ваттметром типа Д566 с пределами измерения по току /ц = 5 а, по напряжению t/K= 150 в и со шкалой на сск = 150 делений необходимо измерить мощность в цепи постоянного тока , U = 220 в, I = 25 а. _____________________

типа АСТД с пределами измерения /к = 5 а и UK — 150 в при ак = 150 делениях шкалы, через трансформатор тока с коэффициентом трансформации /С/ = 100/5 а и трансфор-

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

8.16. Схема многопредельного вольтметра, снабженного добавочными сопротивлениями, состоящими из отдельных секций, с пределами измерения напряжений 75 — 150 — 300 — 450—600 В приведена на 8.16. При отклонении стрелки вольтметра V на всю шкалу прибора /ном = 3 мА. Сопротивление вольтметра Re = 25 кОм. Определить значения добавочных сопротивлений: R\, Rz, Rs, R*, а также мощность Р, потребляемую вольтметром V, для всех пределов измерения напряжения. Ответ, я, = = 25 кОм; R2 = R3 = Rt = 50 кОм; ?7S=0,225 Вт; Я,5о = 0,45 Вт; />3оо = 0,9 Вт; Р460= 1,35 Вт; Р6оо= 1,8 Вт.

Поскольку у амперметров с пределами измерения не более 30... ...50 мА не возникает недопустимого перегрева обмотки, у них измеряемый ток полностью протекает по обмотке ИМ ( 8.5, а); у амперметров на большие токи обмотка ИМ шунтируется ( 8.5, б).