Виды электрических измерений

1.

виды электрических
измерений

2.

ИЗМЕРЕНИЕ ТОКОВ
Для измерения тока
любой ветви электрической цепи амперметр включают
последовательно с элементами цепи.
В цепях постоянного тока обычно применяются приборы
магнитоэлектрической системы
и нечасто - электромагнитной системы.
Для уменьшения погрешности измерения нужно,
чтобы сопротивление амперметра было значительно меньше
(на два порядка), чем сопротивление элемента ветви, в которой
измеряется ток.

3.

ИЗМЕРЕНИЕ ТОКОВ
Для расширения пределов измерения
амперметром используют шунты,
включаемые параллельно обмотке
амперметра
IA — максимально допустимый
ток амперметра ,
IAR A
IA R A Iш R ш , I Ш
Rш
Iш – ток шунта
По первому закону Кирхгофа:
n I / IA
I IA Iш ,
RA
I
1
IA
Rш
n - коэффициент расширения пределов измерения амперметром.
RA
Сопротивление шунта, который обеспечивает расширение пределов с R ш
n 1
коэффициентом n:

4.

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ
Для измерения напряжения
вольтметр включают параллельно элементу, напряжение на
котором нужно определить.
В цепях постоянного тока обычно пользуются приборами
магнитоэлектрической системы.
Для уменьшения погрешности измерения сопротивление вольтметра
должно быть больше (на два порядка), чем сопротивление элемента,
на котором измеряется напряжение.

5.

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ
Для расширения пределов измерения
вольтметра используют дополнительные
сопротивления Rд, которые включаются
последовательно с обмоткой вольтметра
UV — максимально допустимое
напряжение вольтметра,
U I1 R V I1 R Д
Rv- сопротивление обмотки вольтметра
U V I1 R V
m - коэффициент расширения пределов измерения вольтметром.
m
I1
R V R Д .
UV
m U / UV
Дополнительное сопротивление, которое обеспечивает
расширение пределов измерения вольтметра:
R Д R V m 1

6.

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТЕЙ- ваттметром
Зажимы, помеченные звездочками называются генераторными

7.

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТЕЙ
Мощность
в цепи постоянного тока
вычисляется по показаниям
амперметра и вольтметра.
P UI

8.

Измерение параметров электрической цепи
Электрическое сопротивление
измеряют несколькими способами, простейший из них метод амперметра-вольтметра.
При измерении сопротивления по схеме,
приведенной справа:
R U/I
Измеряемое сопротивление Rи отличается от
действительного R:
Rи R RA,
т. е. внутреннее сопротивление амперметра RА вносит погрешность измерения.
Поэтому такая схема применяется при измерении достаточно больших
сопротивлений (R>>RА). Внутреннее сопротивление амперметра должно быть не
менее чем на два порядка ниже измеряемого.

9.

Измерение параметров электрической цепи
Для измерения малых сопротивлений
применяют следующую схему:
В этом случае неизвестное сопротивление
можно определить:
Rи
R
1 R RV
Эта схема используется, когда измеряемое сопротивление не менее чем на два
порядка ниже внутреннего сопротивления вольтметра.
Непосредственно сопротивление измеряют омметром, который имеет набор
дополнительных резисторов и источник питания. Прибор работает по принципу
измерения тока при постоянной ЭДС. Шкала градуируется в единицах
сопротивления. Омметры имеют большую погрешность (класс точности 2,5) и
неравномерную (обратную) шкалу.

10.

Измерение параметров электрической цепи
Более точным является
мостовой метод измерения сопротивлений.
Резистор R, сопротивление которого измеряется,
включают в плечо моста, сопротивления R1, R2 и R3 известны (см. схему)
В диагональ ab включают
магнитоэлектрический гальванометр.
Гальванометр показывает отсутствие тока, когда
RR 3 R1R 2
То есть неизвестное сопротивление можно определить как
R 1R 2
R
R3

11.

Измерение параметров электрической цепи
Мост переменного тока используют для
измерения емкости.
Если не учитывать потерь в конденсаторе,
можно проводить измерения по схеме
Измеряемая емкость определяется из условия
равновесия моста:
R2
C C0
R1

12.

Измерение параметров электрической цепи
Если учитывать сопротивление
конденсатора (RC), можно использовать
схему последовательного замещения
конденсатора
Можно определить
сопротивление конденсатора и добротность:
R 1R 3
RC
R2
1
Q
C 0 R 1

13.

Измерение параметров электрической цепи
Для конденсатора, имеющего
значительные потери,
измерения проводят по схеме
Из условий равновесия моста:
R2
C C0
R1
Q C 0 R 0
Мосты переменного тока имеют много диапазонов измерения и класс
точности до 0,01

14.

Измерение параметров электрической цепи
По мостовой схемой проводят также
измерение индуктивности.
Справа приведена схема моста переменного
тока для измерения индуктивности и
активного сопротивления катушки
Из условия равновесия моста определяют:
L C 0 R 1R 2
R 1R 2
RL
R0

15.

• Задание:
• 1.Оформить конспект
• 2.Решить задачу
• Для расширения предела измерения
амперметра с внутренним сопротивлением RА=
0,5 Ом в 50 раз необходимо подключить шунт.
Определить сопротивление шунта, ток полного
отклонения прибора и максимальное значение
тока на расширенном пределе, если падение
напряжения на шунте Uн= 75 мВ.