Возникает погрешность

Модулятор с вибропреобразователем представляет собой маломощный электромагнитный контактор, периодически (с частотой тока, питающего катушку электромагнита) подключающий входное напряжение то к верхней, то к нижней (по схеме) половине первичной обмотки трансформатора ( 6.22). При этом ток в первичной обмотке изменяет направление. Во вторичной обмотке трансформатора возникает переменное напряжение. Обычно применяется повышающий трансформатор с коэффициентом трансформации до 10, поэтому амплитуда напряжения «i в несколько раз больше входного напряжения.

Под действием синусоидального напряжения в цепи с индуктивной катушкой без ферромагнитного сердечника ( 5.5) проходит синусоидальный ток / =/m sin со/. В результате этого вокруг катушки возникает переменное магнитное поле и в катушке и наводится ЭДС самоиндукции. При /? = 0 напряжение источника целиком идет на уравновешивание этой

При переменных токах и напряжениях явления в электрической цепи оказываются более сложными. Переменный ток, т. е. изменяющийся вэ времени ток, может существовать и в диэлектрике в виде тока смещения. Поэтому в электрическую цепь переменного тока могут входить также конденсаторы, обкладки которых разделены диэлектриком. При переменном напряжении на конденсаторе возникает переменное электрическое поле между его металлическими обкладками и, следовательно, в разделяющем обкладии диэлектрике возникает ток смещения. С учетом тока электрическое©

Ток смещения при переменном напряжении возникает не только в конденсаторах, т. е. в устройствах, построенных специально для использования их емкости, но также и в диэлектрике, окружающем любые элементы цепи переменного тока, поскольку между этими элементами существует переменное напряжение, т. е. переменное электрической поле. Так, например, ток смещения возникает в диэлектрике между проводами линии передачи, если напряжение между проводами изменяется во времени (см. 1-19). Вследствие этого переменный ток в проводах линии неодинаков в разных местах линии, даже если удельная проводимость диэлектрика равна нулю, так как вдоль всей линии ток ответвляется от проводов через диэлектрик в виде тока смещения. Очевидно, поэтому провода линии по отношению друг к другу, так же как и конденсатор, обладают емкостью. Сказанное справедливо для любого устройства при переменном токе. Так, например, в реостате при переменном токе появляется переменное падение напряжения, т. е. в проволоке реостата и в окружающем его диэлектрике возникает переменное электрическое поле. Поэтому между отдельными участками проволоки реостата через диэлектрик проходят токи смещения, вследствие чего, принципиально говоря, ток в разных местах проволоки реостата имеет различные значения. Очевидно, поэтому отдельные участки реостата облгдают по отношению друг к другу электрической емкостью.

которой нанесены электроды 2, 3, 4 и 5. Если пьезоэлемент помещен в переменное электрическое поле, то вследствие обратного пьезоэффекта в нем возбуждаются механические колебания (деформации растяжения-сжатия или изгиба, или сдвига), амплитуда которых зависит от частоты и амплитуды электрического поля. Вследствие прямого пьезоэффекта при механических колебаниях на электродах возникает переменное электрическое напряжение. При совпадении частоты электрического поля с собственной частотой механических колебаний пьезо-элемента наступает резонанс, и амплитуды механических колебаний резко возрастают. Таким образом, пьезоэлемент подобен электрической колебательной системе, 'обладающей собственными частотами.

совершаемое обычно по гармоническому (или близкому к нему) закону. При этом в магнитной системе и вне ее возникает переменное электрическое поле, интеграл напряженности которого по контуру lw витков, размещенных на сердечнике, равен наводимой в них э. д. с. ew:

Напряжение Uu включено навстречу измеряемой э. д. с. ЕХ, а их разность AL/ = Е.\ — UK поступает на вход контактного преобразователя ВП, возбуждаемого переменным током с помощью поляризованного электромагнита таким образом, что контактная пластина / периодически, с периодом тока возбуждения, замыкает то верхний, то нижний контакт, включая части первичной обмотки трансс[юрматора Тр. В результате на вторичной обмотке трансформатора Тр возникает переменное напряжение с частотой возбуждения, пропорциональное At/. Усилитель переменного тока Ус усиливает это напряжение и питает управляющую обмотку реверсивного двухфазного асинхронного двигателя РД, вторая обмотка которого питается от сети переменного тока через конденсато Двигатель через механическую передачу

Расчетная ехема этого метода имеет следующий вид. Длинный прямой провод К, проложенный параллельно плоской поверхности земли вдоль оси ZG координатой 6(рио.2.30), находится в воздухе или в земле. Если по этому проводу проходит синусоидальный переменный ток /„, то вокруг него возникает переменное магнитное поле, которое вызывает в земле вихревые токи, накладывающие евои магнитные поля на основное поле. Результирующее магнитное- поле создает индуктированную

Предположим теперь, что в цепи эмиттера действует источник переменного напряжения Ut с малой амплитудой и с внутренним сопротивлением г2, малым по сравнению с сопротивлением области коллектора ( 1-29). Это напряжение изменяет величину потенциального барьера между областью эмиттера и областью базы и сильно влияет на величину тока, проходящего из эмиттера через область базы в-цепь коллектора. Так как ток в цепи коллектора лишь немного меньше тока в цепи эмиттера, а сопротивление в цепи коллектора весьма велико, то на зажимах приемника возникает переменное напряжение ыа, значительно превышающее напряжение ux. Таким образом, триод работает как усилитель напряжения.

Предположим теперь, что в цепи эмиттера действует источник переменного напряжения м, с малой амплитудой и с внутренним сопротивлением г2, малым по сравнению с сопротивлением области коллектора (см. 19.29). Это напряжение изменяет значение потенциального барьера между областью эмиттера и областью базы и сильно влияет на значение тока, проходящего из эмиттера через область базы в цепь коллектора. Так как ток в цепи коллектора лишь немного меньше тока в цепи эмиттера, а сопротивление в цепи коллектора весьма велико, то на зажимах приемника возникает переменное напряжение и2, значительно превышающее напряжение uv Таким образом, триод работает как усилитель напряжения. Коэффициент усиления напряжения аи = и2/и] получается порядка десятков. Коэффициент же усиления тока, согласно вышеизложенному, получается несколько меньше единицы, т. е. а, = i2/i{ < 1, причем и г2, и г, — переменные составляющие токов в цепях коллектора и эмиттера. Соответственно коэффициент усиления мощности ар = ама, несколько меньше ац.

При переменных токах и напряжениях явления в электрической цепи оказываются более сложными. Переменный ток, т. е. изменяющийся во времени ток, может существовать и в диэлектрике в виде тока смещения. Поэтому в электрическую цепь переменного тока могут входить также конденсаторы, обкладки которых разделены диэлектриком. При переменном напряжении на конденсаторе возникает переменное электрическое поле между его металлическими обкладками, и следовательно, в разделяющем обкладки диэлектрике возникает ток смещения. С учетом тока электрического смещения линии тока, как было отмечено в § 1.7, оказываются всегда замкнутыми.

Если измеряемая цепь малоомная, то включение такого прибора сильно изменит ток в цепи, возникает погрешность метода измерения. Так, например, погрешность метода при измерении постоянного тока амперметром можно оценить, если известны сопротивление схемы гсх и внутреннее сопротивление амперметра гд. Если до включения амперметра в схему ( 16.2,а) ток в цепи / = ?//гох, то после включения прибора ток, измеренный амперметром ( 16.2,6),

В трансформаторах напряжения возникает погрешность напряжения (в процентах);

В электроизмерительных приборах часто возникает погрешность показаний при появлении на защитном стекле электростатических зарядов. Они могут возникать при протирании сухих стекол приборов шерстяными или хлопчатобумажными тканями. Чтобы заряды не скапливались на стекле, на его внутреннюю поверхность наносят глицерино-желатиновый слой, который после высыхания покрывают прозрачным цапон-лаком. Токопроводящий слой приго-

Погрешность от взаимодействия СИ с объектом измерения зависит как от свойств СИ, так и от свойств объекта. Например, при измерении вольтметром напряжения постоянного тока U на зажимах активного двухполюсника возникает погрешность из-за снижения U при подключении вольтметра к объекту. Такая же погрешность возникает и при измерении тока амперметром, если последний после получения результата измерения из цепи выключается. Причина погрешности — увеличение сопротивления цепи на значение сопротивления амперметра RA. Относительное значение этой погрешности при #вых<#вх и RA-^RBUX+RH в процентах определяется выражениями соответственно:

Если входное напряжение изменяется с постоянной скоростью, т. е. duBX/dt = const, то ыВЬ131 = const и погрешность дифференцирования RC "°ы* равна нулю. Если duBX/dt ^ const, то возникает погрешность дифференцирования, которая пропорциональна постоянной времени дифференцирующей цепи. С уменьшением R погрешность дифференцирования уменьшается, однако при этом уменьшается и абсолютная величина и„ых. Практически для уменьшения погрешности дифференцирования выбирают ^С-цепи, имеющие постоянную времени, примерно на порядок меньшую, чем период высшей гармоники входного сигнала твх. Чем меньше RC и iR по сравнению с твх и ис, тем выше точность дифференцирования.

Выпрямительные приборы градуируют при синусоидальном токе (для синусоиды &ф=1,11). При отличии формы кривой измеряемого тока (напряжения) от синусоиды в показаниях приборов возникает погрешность.

В двухпроводной схеме ( 16.14, а), требующей два провода для включения терморезистора, возникает погрешность от изменения сопротивления проводов при колебании температуры окружающей ср~еды. Для уменьшения этой погрешности применяется трех-проводная линия ( 16.14,6). В этой схеме два соединительных провода включены в соседние плечи моста, а третий — в диагональ питания. При равновесии моста и при выполнении условий Kt~J^3 и ^?Л1 = /?Л2 погрешность от изменения сопротивления проводов отсутствует. Если же мост неуравновешен, погрешность будет значительно меньше, чем в случае двухпроводной схемы.

В тех случаях, когда термо-ЭДС измеряется милливольтметром, возникает погрешность, обусловленная колебаниями сопротивлений термоэлектриков и линии связи при изменении температуры. Так как сопротивление милливольтметра обычно в 40—50 раз больше сопротивления линии и в сотни раз больше сопротивления термоэлектродов, то погрешность вследствие изменения температуры линии и термоэлектродов невелика (меньше 1%). Инерционность термопар в обычной арматуре равна нескольким минутам.

В идеальном случае Ra —•- О, «„ = 0, /0 == 0. /?а -~ ос. Из-за отличий параметров реальных ключей от идеалы»"X величин возникает погрешность. В оГш;ем видесвязь между входным ивх i и выходным ивих; напряжениями i-ro ключа /^-канального измерительного коммутатора описьпяется сложным уравнением (ия-за взаимного влияния закрытых ключей . Однако если предположить, что все ключи имеют одинаковые величины R^ = Ks и /„.• =- /с, и на их входах действуют максимальные уровни коммутируемых напряжений «BZ i = иВ1тах. то с учетом выполняемых в практике измерений неравенств /?, > R0, Ru > R,, и Ra < Rz, где Ri — внутреннее сопротивление источника коммутируемого напряжения, а /?„ — сопротивление нагрузки, получим следующие оцеики аддитивной погрешности А и коэффициента у мультипликативной погрешности:

Факторы инструментальных погрешностей являются следствием несовершенства принципа действия и конструктивно-технологического исполнения средства измерений. Они вызывают погрешности даже в наиболее благоприятных условиях применения средств измерений. Их примерами могут, например, служить: момент трения в опорах подвижной части, обусловливающий погрешность от трения; остаточная намагниченность ферромагнитного сердечника электромагнитного прибора, из-за которой возникает погрешность от гистерезиса.

Факторами погрешностей установки являются отклонения условий применения средства измерения от условий его градуирования или от оптимальных условий, на применение в которых оно рассчитано. Например, отклонение положения стрелочного прибора от предусмотренного горизонтального, вследствие чего возникает погрешность из-за неполной уравновешенности подвижной части; неполная коррекция нулевого положения стрелки (при отсутствии корректора это — фактор инструментальной погрешности); отклонения влияющих величин (температуры, электрического и магнитного полей, влажности и пр.) или неинформативных параметров входного сигнала (частоты, коэффициента формы и др.) от их нормальных или номинальных значений.