В) Меры индуктивности и взаимной индуктивности

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 22Следующая ⇒

Образцовые катушки индуктивности представляют собой пластмассовый или фарфоровый каркас с наложенной на него обмоткой из медной изолированной проволоки, концы которой укрепляются на зажимах. Использование каркаса из немагнитного материала обеспечивает независимость индуктивности от тока в катушке. Добротность катушки Q=ωL/r увеличивают, уменьшая её активное сопротивление r.

Образцовые катушки изготовляют на следующие номинальные значения индуктивности: 0,0001; 0,001; 0,01; 0,1; 1 Гн.

Образцовая катушка с переменной индуктивностью – это вариометр, который состоит из двух частей – неподвижной и подвижной, способной поворачиваться на угол около 180˚. Индуктивность вариометра зависит от положения подвижной части.

Магазин индуктивностей состоит из набора катушек, а иногда, кроме того, и из вариометра. Погрешность этого магазина индуктивностей равна ±(0,3ч0,5)%.

Катушка взаимной индуктивности выполняются аналогично катушкам индуктивности, но имеют две обмотки.

Г) Меры ёмкости

Меры ёмкости – это образцовые конденсаторы с точно известной ёмкостью. Ёмкость конденсатора должна возможно меньше изменяться в зависимости от времени, температуры, частоты и других факторов. Конденсатор должен обладать малыми диэлектрическими потерями и большим сопротивлением изоляции. В качестве образцовых используются воздушные и слюдяные конденсаторы.

Воздушные конденсаторы выполняются с плоскими или цилиндрическими электродами, они имеют малую ёмкость от 0,001 мкФ и практически не обладают диэлектрическими потерями, но обладают большими размерами.

Слюдяные конденсаторы состоят из ряда металлических пластин, изолированных слюдяными прокладками. Чётные пластины соединены с одним, а нечётные с другим зажимом конденсатора. Тангенс угла потерь слюдяных конденсаторов порядка 10^-4, погрешность их составляет ±(0,01…0,5)%.

Д) Мера тока – токовые весы

Токовые весы имеют коромысло, на одном плече которого подвешена токовая катушка К₁. Последовательно с ней соединена неподвижная катушка К₂. При прохождении тока по катушкам К₁ и К₂ возникает сила их электродинамического взаимодействия пропорциональная I², которая уравновешивается эталонными гирями, нагруженными на второе плечо коромысла.

За единицу силы тока, ампер (А), принимается сила постоянного тока, который, проходя по двум прямолинейным параллельным проводниками бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывает между этими проводниками силу взаимодействия, равную 2·10^-7 Ньютон (Н), на каждый метр длины. Исходя из этого определения единицы силы тока и геометрических размеров катушек подсчитывается значение силы взаимодействия между катушками при силе тока 1 А. Нагрузив второе плечо грузом найденного расчётного значения, регулируют силу ока в катушках до получения равновесия, при котором установившийся ток имеет значение 1 А. Токовые весы ВНИИМ обеспечивают погрешность до 0,001%.

ЛЕКЦИЯ 4.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ

План лекции:

4.1. Шунты

4.2. Добавочные резисторы

4.3. Измерительные трансформаторы тока

4.4. Измерительные трансформаторы напряжения

Шунты

Шунт является простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение. Применяется для расширения предела измерения тока измерительным механизмом. Представляет собой измерительный преобразователь, состоящий из резистора, включаемого в цепь измеряемого тока, параллельно которому присоединяется измерительный механизм (рис. 4.1).

Для устранения влияния сопротивлений контактных соединений шунты снабжаются токовыми и потенциальными зажимами.

Рис.4.1

Шунты изготавливают из манганина. Шунты на токи до 30 А обычно встраивают в корпус прибора на большие токи делают наружные шунты. Наружные шунты обычно выпускаются калиброванными, т.е. рассчитываются на определённые токи и падения напряжения 10; 15; 30; 50; 60; 75; 100; 150; 300 мВ.

Для переносных приборов часто используются многопредельные шунты. Такой шунт состоит из нескольких резисторов, переключаемых в зависимости от предела измерения, рычажным переключателем или переносом проводов с одного зажима на другой (рис. 4.2). Сечение шунта должно быть достаточно большим, с тем чтобы не было нагревания шунта током и связанной с ним температурной погрешности.

По точности шунты делятся на классы: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0. Число класса точности обозначает допустимое отклонение сопротивления в процентах его номинального значения.

Шунты широко применяются с измерительным механизмами магнитоэлектрической системы, которые могут изготовляться на малые номинальные напряжения 45–150 мВ.


Многопредельный с рычажным переключателем.

Многопредельный с отдельными выводами.

Рис. 4.2

Добавочные резисторы

Добавочный резистор, представляющий собой измерительный преобразователь, применяется для расширения предела измерения напряжения и для исключения влияния температуры на сопротивление вольтметра RV.

Добавочный резистор изготавливается из манганина и включается последовательно с измерительным механизмом.

Если предел измерения напряжения измерительного механизма необходимо расширить в Р раз, то U=Uи·P=Uи+Uд=Iи·(Rи+Rд) откуда сопротивление добавочного резистора Rд=(Uи·P–Iи·Rи)/I=(Iи·Rи·p–Iи·Rи)/Iи; или Rд=Rи·(P‑1),

Если сопротивление измерительного механизма и добавочного резистора известны, то множитель добавочного сопротивления Р=Rд/Rи+1.

Добавочные резисторы для постоянного тока наматываются обычно, а для переменного тока – бифилярно для получения безреактивного резистора. Намотка производится изолированным проводом на пластины или каркасы из пластмассы.

В переносных приборах часто применяют добавочные резисторы, состоящие из нескольких частей, что позволяет иметь вольтметры на несколько пределов измерения. Применяются внутренние и наружные добавочные резисторы.

Наружные добавочные резисторы выполняют в виде самостоятельных устройств и подразделяют на индивидуальные и калиброванные. Индивидуальные резисторы применяют только с тем прибором, который градуировался с ним. Калиброванный резистор может применяться с любым прибором, номинальный ток которого равен номинальному току добавочного резистора.

Калиброванные добавочные резисторы, так же как и шунты, делят на классы точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0. Они изготавливаются на номинальные токи 0,5; 1; 3; 5; 7,5; 15 и 30 мА.

Добавочные резисторы применяются для преобразования напряжения до 30 кВ.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1651; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!