Тема 7. Вимірювання електричної напруги, струму і потужності

2.7.1. Вимірювання електричної напруги, струму і потужності.

(а) (б)

Для технічних вимірювань напруги, струму частіше за все використовують амперметри і вольтметри, що вмикаються за схемами (а) і (б).

При цьому вибираючи засіб вимірювання, слід враховувати не тільки приблизне значення амплітуди і частоти вимірювальної величини та допустиму похибку вимірювання, а також потужність кола, в якому здійснюється вимірювання. Пояснюється це тим, що вмикання амперметра або вольтметра, особливо в малопотужне, може викликати зміну вимірювальної величини і виникнення методичноі похибки.

В тих випадках, коли прямі вимірювання напруги або струму безпосередньо вольтметром або амперметром неможливі в схеми вимірювання додатково вольтметром або амперметром вмикають додаткові опори і шунти (для постійних напруги або струму) чи вимірювальні трансформатори напруги і струму (для переменних напруги і струму).

Відповідні схеми при цьому мають вигляд:

Ux=Uv+IvRg = Uv(1+(Rg/Rv)) Ix=Umv/Rш =(Umv/Uшном)Iшном

При цьому для схеми з шунтом min U_ші границя вимірювання мілівольтметра мають співпадати.

Ix=K_I I_A Ux=Ku Uv

Слід враховувати, що підмикання шунтів додаткових опорів або вимірювальних трансформаторів добавляють у похибку вимірювань Ux або Ix похибки шунта, додаткового опору або вимірювального трансформатора. Тому точність шунта додаткового опору чи вимірювального трансформатора має бути знехтовно мала у порівнянні з похибкою вольтметра чи амперметра.

Вимірювання дуже малих напруг і струмів часто виконують за допомогою компенсаторів. В першому випадку вимірюванна напруга зрівноважуєтся зустрічно направленою електричною напругою і вимірювальній прилад - НІ тільки фіксує момент іх рівноваги, не вносячи спотворень у контрольне коло.

В другому випадку малий вимірюванний струм спочатку перетворюється за допомогою каліброваного шунта у спад напруги на ньому, а потім цей спад вимірюється компенсатором аналогично вимірюванню малої напруги. При вмиканні вольтметра або амперметра у вимірювальне коло через власне споживання вимірювальними приладами виникає методична похибка. Наприклад, треба виміряти струм Ix споживача з опором R, який живиться від джерела електрорушійної сили У з внутрішнім опором R₀. До вмикання амперметра значення Ix в цьому колі буде . Після вмикання амперметра з власним опором R_Аструм в цтому є колі буде дорівнювати . Амперметр виміряє саме це значення струму. Внаслідок чого виникає методична похибка, відносне значення якої дорівнює . У випадку вимикання напруги на опорі R споживача маємо відповідно , .

R_V – опір вольтметра, U_V – напруга, виміряна вольтметром. Методична похибка в цьому випадку дорівнює . З виразів d_М_D_І і d_М_D_U видно, що методичні похибки зменшуються із зменшенням R_Аабо із збільшенням R_V_.Слід відмітити, що розглянуті методичні похибки повністю відсутні, коли вольтметр або амперметр постійно ввімкнені у контролююче коло його робочого режиму.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Компенсатори напруги (потенцiометри).	\|	Вимірювання потужності в колах постійного струму.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.