Алматы энергетика және байланыс университеті

Аналогтық өлшеуіш аспаптар

Өлшеуіш механизмдердің жүйелері

Үлкен мәнді тұрақты ток пен кернеуді өлшеу

Айнымалы ток пен кернеуді өлшеу

Магнитоэлектрлік жүйедегі МОМ өзі интегралды құрылғы болып саналады, сондықтан ол импульстік токтың тұрақты құрамдас бөлігін ғана көрсете алады немесе (3.9-сурет) негізделген. 3.11) Егер әрекет мәнін қолдансақ, (3.11) келесідей өзгереді. 3.12).

Токты және кернеуді өлшейтін трансформаторлар

Кернеу трансформаторлары үшін дәлдік класы 1 дәлдік класындағы өлшеу құралдары үшін 0,5 немесе басқа қосылымдардағы есептеу есептегіштері үшін 1,5 болуы керек.

Жоғары жиіліктегі токты және кернеуді өлшейтін термоаспаптар

Электрлік кедергіні өлшеудің әдістері мен аспаптары

RX/R2 = R3/R4 (4.5) Дәлірек айтқанда, гальванометр қосылымындағы ток нөлге дейін төмендей алмайды, өйткені гальванометр қаншалықты сезімтал болса да, шағын токтарды сезе алмайды. RX - кедергіні өлшеу; R3 - айнымалы үлгідегі резистор; R2, R4 - тұрақты үлгі резисторлары; R5 – гальванометрдің ішкі кедергісі, Ri – кернеу көзінің ішкі кедергісі: Е – кернеу көзі. Көпір тізбегінің ең қолайлы сезімталдық мәні қандай болуы керек екенін көрейік. Мысалы, салыстырмалы дәлдік шегі 10-3 болса, минді 10-6-ға дейін төмендетудің қажеті жоқ. min R2, R3 және R4 мәндерінің қателерінен туындайтын салыстырмалы қателіктен 10 есе аз болуы керек.

RX/R2=R3/R4 (4.11) Қос көпірлі тізбектер модель кедергілері болса, 10-6 Ом дейін өлшей алады, сондықтан өлшеу қателігі шамамен 0,1% құрайды.

Реактивтік элементтердің параметрлерін өлшеу

Вина тізбегінде өлшеу объектісі (Cx, tgδc) және салыстыру тізбегі бір тізбекте болады, одан кейін екі резистор R3 және R4 кернеу бөлгіш ретінде параллель жалғанады (4.9-сурет). (а) бір тізбектегі шығынды өтеу; б) параллель шығындарды өтеу. Өлшеу кезінде индуктивтілігі Lx және жоғалту кедергісі RW, жоғалту кедергісі Rph бар орам LN индуктивтілігі моделімен салыстырылады және бұл тізбекте фазаны теңестіру де мүмкін болуы керек.

Жиілікті өлшеу әдістері мен аспаптары

Электрондық осциллографтың жұмыс істеу принципі

Электрлік сигналдардың параметрлерін өлшеу

РУ-8-10 кВ электр энергиясын тұтынуды өлшеу үшін дәлдік класы 1,0 метрлерді пайдаланады, бірақ олар өлшеу трансформаторы арқылы желіге қосылады. Өлшеу үшін диапазоны 15 мА (дәлдік класы 0,5) және 100 мА (дәлдік класы 0,1) екі аспап пайдаланылса, қандай жағдайда өлшенетін ток I=10 мА салыстырмалы қателігі аз екенін анықтаңыз. Толық ауытқу тогы IA=5 мА, ішкі кедергісі RA=15 Ом I1=100 мА, I2=5 А токтарға магнитоэлектрлік миллиамперметрдің өлшеу диапазонын ұзарту үшін RШ1, RШ2 шунт кедергілерінің мәнін есептеңіз (1.2-сурет). )).

Өлшеу механизмінің толық ауытқу тогы ІА=50 мкА, ішкі кедергісі RA=1,0 кОм кезінде екі полюсті миллиамперметрдің сұлбасындағы токтың шекті мәнін анықтау (1.3-сурет). Егер микроамперметрдің толық ауытқу тогы ИА=50 мкА және ішкі кедергісі RA=3000 Ом болса, M24 типті экрандық микроамперметр үшін R1, R2, R3 көп өлшемді шунттаушы кедергілердің мәндерін есептеу қажет. (1.4-сурет) , егер ток шектері I1=100 мкА, I2 =10 мА, I3=10 А болса, егер. Амплитудасы Im = 100 мА, ұзақтығы tn = 10 мкс және қайталану периоды Т = 1 мс бірполярлы тікбұрышты импульстері бар ток тізбегіне қосылған бір жарым периодты түзеткіш тізбектердің магнитоэлектрлік және термоэлектрлік миллиамперметрлерінің көрсеткіштерін анықтау (сур.12 г.). ).

Магнитоэлектрлік механизмі бар аналогтық Ts435 құрылғысының ішкі кедергісін анықтау қажет, егер өлшенетін тұрақты 50 мкА болса; 10 мА; 100 мА болса. Бір вольтметрдің дәлдік класы 1,5, ал екіншісі 2,5 болса, шекті өлшемі 150 В болатын екі электронды вольтметрдің мүмкін көрсеткіштерін табу керек, өлшенетін кернеудің көрсеткіші U=100 В. Тік бұрышты Айнымалы ток кернеулерін өлшеу режимінде жұмыс істейтін VK7-9 вольтметрінің кірісіне ұзақтығы t = 1 мкс және периоды Т = 100 мкс импульс беріледі, содан кейін максималды орташа квадраттық мәндерді анықтаңыз. Оның оқуына сәйкес UM және U кернеуі (2.10, а, б-сурет).

Кернеу u(t) (2.10-сурет) екі кернеу құраушысының өрісі ретінде өлшенеді: тұрақты U0 және айнымалы. 1) бұл айнымалы компоненттің максималды мәні. В4-8 және В4-12 вольтметрінің көрсеткіштерін анықтаңыз, егер олардың кірістері кезектесіп кері кернеуді көрсетсе, оның ең үлкен мәні U = 100 В. Электродинамикалық вольтметрдің көрсетуін табу керек, егер оның кірісі қоректендірілсе. ара тісінің кернеуі (2.12-сурет), оның максималды көрсеткіші UM= 141 B; сигнал жиілігі f=50 Гц.

Вольтметрдің көрсетуі U = 10 В, ал миллиамперметрдің көрсетуі I = 100 мА болса, R = U/I резисторлардың жанама кедергісін өлшеудің абсолютті және салыстырмалы қателігін ∆R және ∆R/R анықтау қажет. (3.1-сурет). Амперметрдің көрсетуі I = 5 А, вольтметр U = 100 В және ваттметр P = 250 Вт болса, Zе = Rе + jXе тізбегінің эквивалентті кедергісінің мәнін анықтау керек (3.2-сурет) және әрбір тармақтағы Z кедергісі. Егер модель кедергісінің мәні R = 105 Ом, кернеу көзіне U қосылған кезде гальванометрдің қозғалатын бөлігінің αа ауытқуы 50 бөлікке тең болса (1-мысал), онда мәнді анықтау керек. ығыстыру әдісімен өлшенетін Rx жоғары -омдық кедергісі (3.3-сурет).

Көпірлік әдіс

Қос көпірдің тепе-теңдік күйіне сәйкес өлшенген кедергінің Rx мәнін анықтау формуласын шығару (3.8-сурет); Үлгі кедергісі RN және кіші кедергі r (< 0,001), көпірдің иықтарындағы R1, R'1, R2, R3 кедергілерінің барлық мәндері белгілі деп есептелуі керек. Үлгі орамасы үшін R2= 3 Ом болса; L2 = 100 мГ, ал көпірлер R3= 20 Ом; Егер резисторлар R4 = 10 Ом болса, теңдестірілген көпір тізбегінің тізбегіндегі Lx индуктивтілігінің, Rx кедергісінің мәндерін анықтаңыз (3.10-сурет). R2= 100 Ом болса; R3= 1000 Ом; Егер C3 = 1 μF, R4 = 100 Ом және көпірдің f жиілігі 1000 Гц-ке тең болса, көпірдің теңгерілген тізбегіндегі Lx индуктивтілігінің, Rx кедергісінің, Qx сапасының мәндерін анықтаңыз.

Егер көпір тізбегінде (3.11-сурет) C3 моделінің конденсаторымен параллель қосылған R3 салыстырмалы иіннің резисторында 49 кОм айнымалы резистор болса, Qx орамасының сапасы қандай шектерде өзгеруі мүмкін. Егер Е7-4 типті көпір тізбегінің негізгі қателігі екі құрамдас бөліктен тұрса: 100 Гц жиілікте өлшенгенде аддитивті ± (1+6/L) % және көбейткіш ± (1+6/Р) %, мұнда L микрогенриде көрсетіледі. және R, Ом, Lx индуктивтілігі және Rx, 3.23-есепте орындалғандай. Өлшеудің негізгі қателіктері аддитивті және көбейткіш құрамдас ± (1+20/С тг δ) түрінде берілсе, мұндағы С пикофарадалармен өрнектеледі, Сх сыйымдылықты және бұрыштың тангенсін өлшеу қателігін анықтаңыз. конденсатор tg δx (3.28-есеп).

Көпір иықтарының жалпы кедергілері белгілі деп есептесек (шығыс кезінде көздің ішкі кедергісін Z0 = 0, ал теңгерім көрсеткіші ZTI = ∞ деп алу керек), Т режимінің теңгерім күйінің кешенді туындысы. (3.15-сурет) екілік көпір.

Резонанстық әдіс

Жаймалаудың әртүрін қолдану

Осциллографтың экранында осциллограмманың визуализациясы, егер зерттелетін синусоидалы кернеудің жиілігі f = 1,2 кГц, ал сызықты өзгеретін домалау кернеуінің жиілігі fp = 400 Гц болса. Mp сыпыру коэффициенті 1-ден 0,2-ге дейін өзгерген кезде, көлденең күшейткіштің күшейту коэффициенті бес есе өзгереді немесе up(t) амплитудасы өзгереді. Y кірісіне T периоды бар синусоидалы кернеу қолданылса, осциллограф экранында осциллограмманы көрсетіңіз; X кірісіне Tp=2T периодымен жоғары сызықты емес сырғанау кернеуі қолданылады (4.14 а-б сурет).

Сигналдың амплитудалық және уақыттық параметрлерін өлшеу 14. Осциллографта қолданылатын амплитудасын сигналдардың өлшеу

C1-195 осциллографының бірінші кірісі Y1 кернеуі G3-33 генераторынан синусоидалы түрде өлшенген u(t) кернеуімен, ал екінші кіріс Y2 түрінде калибрленген u0 (t) кернеуімен қоректенеді. «меандрдың» ішкі қуат көзінен. Осциллографтың экранында көрсетілген тікбұрышты импульстардың параметрлерін табу қажет (4.22-сурет), егер осциллографтың басқару элементтері келесі күйде болса: вариация коэффициенті -Су=0,1 В/дель; таралу ұзақтығы - J = 2 мкс/бөлік; көбейту коэффициенті – M = 0,2. Шаршы импульстік генераторды тұйық контурлы кіріске қосқанда оны екі энергия көзінен тұрады деп санауға болады: тұрақты кернеуден U0 және айнымалы кернеуден Um = Um - U0 (4.25-сурет).

Жиілік пен фазаны өлшеу

ELO экранында көрсетілген u1 = Um1Sin t, = Um2Sin( t – φ) екі синусоидалы сигналдар арасындағы φ артта қалу бұрышын табу керек (4.43-сурет). Екі кернеудің u1 = Um1Sin( t + φ) және u2 = Um2Sinωt арасындағы φ бұрышының ығысуын табу керек, егер олар ELO экранында эллипс түріндегі кескін түзсе (4.44-сурет). Экранда эллипсті құрайтын u1 = Um1Sin( t + φ) және u2 = Um2 Sin t екі кернеу арасындағы φ орын ауыстыру бұрышын табу керек, егер келесі мәндер шкала бөліктерімен өлшенсе: Y = 4 және у-сурет).

Негізгі анықтамалар мен формулалар

Әртүрлі физикалық шамаларды тәуелсіз тікелей өлшеудің кездейсоқ нәтижесі Y1, Y2,…,Yn болсын, ал Y=F(Y1, Y2,…,Yn) жанама өлшеу нәтижесі болсын. Жанама өлшеу нәтижесінде с жүйелік қатесі тікелей өлшеуге с1, сәйкес келеді. s2,.., жүйелік қателік коэффициентімен байланысты: 5.18) егер қателіктердің таралу заңы f( ), сондай-ақ оның с және сандық сипаттамалары белгісіз болса, онда тек тәуелсіз өлшеулер (тексерулер) қатарының нәтижелерін білу. шама, оларды жуықтап алуға болады. Егер x бір болса және бірдей белгілі мәндегі n тәуелсіз бақылау шығарылса (мысалы, құралды тексеру мақсатында) және x1, x2,…, xn нәтижелері алынады. 5.20).

Егер x1, x2,...,хn координаталары шамалы аз қателермен белгілі болса, ал y1, y2,...,yn ординатасының өлшеу қателері қалыпты заң бойынша математикалық нөлдік және орташа квадратпен таратылады. ауытқу болса, онда ең ықтимал мәндерді теңдеулер жүйесінен ең кіші квадраттар әдісі арқылы табуға болады.

Есептер мен жаттығулар

Теріс кері байланыс тізбегінің r1 және r2 кедергілерінің математикалық қамтамасыз етілуі және орташа квадраттық ауытқуы белгілі: m1=1 кОм, m2=10 кОм, 1=1 Ом, 2=10 Ом. Операциялық күшейткіш мінсіз деп есептей отырып, күшейткіштің шығыс кернеуінің (кіріс кернеуі болмаған кезде) математикалық қамтамасыз етілуін және орташа квадраттық ауытқуын, сонымен қатар r1=1 кОм, r2=10 кОм анықтаңыз. Егер өлшенетін кернеудің шын мәні 3805 мВ екені белгілі болса, 29-есептегідей жүйелік қате c және орташа квадраттық ауытқудың бағалауларын табыңыз.

29 есепте: өлшенетін кернеудің нақты мәні U Uor-дан 30 мВ аспайтындай сенімділік ықтималдығы; 0,95 сенімділік ықтималдығына сәйкес келетін U1 симметриялық сенімділік интервалын жуықтап алу керек.

Тапсырма

Жұмысты орындау реті

Бақылау сұрақтары

Бақылау сұрақтары 1. Өлшеу дегеніміз не?

Тағайындалуы

Жабдықтардың тізімі 1. Орталық процессор PU-2000

Жабдықтардың тізімі

Тапсырма

Жабдықтардың тізімі Орталық процессор PU-2000;

Кіріспе

Бақылау және талдау

Жабдықтардың тізімі Орталық процессор PU-2000

Кіріспе

Жұмысты орындау реті 1. Кернеуді бөлгіштер

Токты бөлгіштер

Бақылау және талдау

Теория

Тапсырма

Жалпы мағлұматтар

Жұмыстың орындалу реті

Бақылау сұрақтары 1. Өлшеу дегеніміз не?

Теория

Жұмыстың орындалу реті

Теория

Жұмысты орындау тәртібі

Бақылау сұрақтары 1. Компенсациялық әдіс?

Тапсырма №1

Тапсырма№5