Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 [ 142 ] 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

и устройства перемножения на квадратирующих элементах, где

Z= К[[Х+ F)«- (X - П1= KXY. Реже применяются устройства умножения с логарифмическими элементами Z = anti loga (logo X + logo У)-

В преобразователях первой группы выходной сигнал в любой момент времени t пропорционален произведению мгновенных значений входного тока t (/) и входного напряжения V (/). Завод «Виброприбор» (г. Кишинев) выпускает такие преобразователи мощности на основе эффекта Холла для осциллографиро-вания мгновенной мощности. Аналоговый преобразователь мощности на основе эффекта Холла составил основу цифрового измерителя мощности типа Ф4860 львовского ПО «Микроприбор».

Цифровые измерители мощности с преобразователями мгновенных значений токов и напряжений в код разработаны в ЛПИ [49] и предназначены для мощных энергосистем. В этих измерителях коды мгновенных токов и напряжений используются для вычисления миогочислеиных функционалов в стационарных и переходных режимах, для выработки управляющих воздействий с помощью микропроцессоров.

Широко распространены преобразователи второй группы (п. 2.4) с широтно-импульсной (ШИМ) и амплитудной модуляцией. На этом принципе основаны измерительные преобразователи мощности Е748 класса точности 0,5 завода ВЗЭП (г. Витебск), преобразователь Ф5139 класса точности 0,2, разработанный, как и Е748, в Харьковском политехническом институте [13]. На основе частотных квадраторов ПО «Микроприбор» и ОНИЛ ППИ (г. Пенза) (п. 7.5) разработан цифровой вольтметр-ваттметр Ф4852 (табл. 40).

Из преобразователей третьей группы распространены устройства на тепловых квадраторах, применяющиеся в основном для поверки в стационарном режиме преобразователей первой и второй групп. Условие sT„ таких преобразователях выполняется лишь на иизк чх частотах.

К четвертой группе относятся преобразователи, в которых выходной сигнал пропорционален мощности за интервал преобразования Т, значительно больший периода основной гармоники входных сигналов. К устройствам непосредственного умножения этой группы относятся стохастические множительные устройства, основанные на том, что вероятность совпадения двух независимых событий пропорциональна произведению вероятностей этих событий. Разработанный на этом принципе цифровой ваттметр [3, 49] аппаратурно несложен.

В настоящее время в связи с широким применением разнообразных импульсных устройств прн автоматизации различных производственных процессов в биологии, медицине и т. д. возникла задача измерения активной и реактивной мощностей различных гармоник в импульсном режиме, длительность которого часто ограничена несколькими периодами основной гармоники сигнала. Применение обычных анализаторов спектра для этих целей, основанных на резонансных устройствах, принципиально затруднено тем, что длительность переходного процесса в иих, как правило, составляет несколько десятков периодов основной гармоники сигнала. Для измерения активной мощности первой гармоники во Львовском политехническом институте создан цифровой ваттметр, в диапазоне частот 0,2 ... 51 кГц, время измерения от 1 до 8 периодов первой гармоники.

Принципы построения цифровых электронных счетчиков электроэнергии, выпускаемых промышленностью, мало отличаются от рассмотренных выше принципов построения цифровых измерителей мощности. Наиболее распространенный путь построения электронных счетчиков электроэнергии (ЭСЭ) состоит в дополнении к измерительному преобразователю мощности преобразователя напряжения в частоту и подсчете импульсов на выходе этого преобразователя. Цифровой индикатор ЭСЭ совместно с ЗУ должен обеспечивать сохранение показаний при перерывах питания. Для таких устройств разработаны ЗУн» нелинейных диэлектриках, сохраняющие информацию при отключении пятания.

Заводом ВЗЭТ (г. Вильнюс) для электротранспорта выпускается счетчик Ф440, а для системы учета и контроля электронергии трехфазный активно-реактивный счетчик Ф652 (табл. 40). В этом счетчике применены аналоговое множительное устройство с широтно-импульсной и амплитудной модулЦией в каждой фазе и преобразователь суммарного напряжения в частоту.



Таблица 40. Цифровые ваттметры и электронные счетчики электрической энергии некоторых стран СЭВ

Цифровые ваттметры

Цифровые электронные счетчики энергии

Параметры

Ф48би (СССР)

Ф4852 (СССР)

Ф604 (СССР)

Ф440 (СССР)

Ф652 (СССР)

EHF-3 (ВНР)

ХПИ (СССР)

оЕнофазные

ОЕИофачиые

постоянный ток

однофазный

трехфазный

трехфазный

трехфазный

Ток, А

0.3; 5

5.--1500 (шунт 75 мВ)

0,5. •7,5

Напряжение, В

1; 50; 150

0,3.-.300

6..-3600 (с делителем)

380/220

54-..264

Коэффициент мощности

.0.6..-1,0

0,5... 1,0

0,5--1,0

0,5. -.1,0

0,5--.1,0

Диапазон входных частот, Гц

45--.50

45.--500

45.--60

45---55

45..-66

Основная погрешность, %

0,5/0,2

Время преобразования, с

Габаритные размеры, мм

489X170 X 506

480 x 360x160

335x190x135

250x220x96

300x18x95

177x437x251

Масса, кг



На электротраиспорге показания счетчиков, определяющие качество ведения состава, используются для материального стимулирования труда электровозных бригад. В ряде стран бытовые индукционные счетчики заменяются электронными.

Замена индукционных бытовых счетчиков электронными позволяет автоматизировать сбор информации о расходе электроэнергии и получить значительную экономию меди и редких металлов.

Интегральные множительные устройства достигли такого уровня (п. 2.4), что в настоящее время их погрешность меньше погрешностей входных устройств измерителей мощности и энергии (трансформаторов в цепях переменного тока). Поэтому совершенствуют входные устройства измерителей мощности как по параметрам, так и по габаритным размерам.

11.2. ЦИФРОВЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТ1Ш МАГНИТНЫХ НОЛЕЙ И МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изменение характеристик магнитных полей и магнитных материалов находит все более широкое применение в различных областях науки и техники. Основными характеристиками магнитных полей и магнитных материалов являются:

магнитная индукция В, измеряемая в теслах (Т);

магнитный поток Ф= ВdS, измеряемый в веберах (Вб);

напряженность магнитного поля Н, измеряемая в амперах на метр (А/м)

В=Ло {Н + П,

где Ло = 4л 10~Я/т - магнитная проницаемость вакуума; / - намагниченность среды (намагниченность воздуха практическк равна нулю).

Для создания цифровых магнитоизмерительиых приборов используются преобразователи В и Я в параметры электрического сигнала, среди которых наиболее распространены: индукционные преобразователи, преобразователи,

Рис. 11.2. Отечественные цифровые ма-гнитоизмерительные приборы:

а - микровеберметр ф5242 по «Точэлектроприбор»: б - комбинированный цифро-ьой тесламетр и вольтамперметр типа щ4311 -по «Электроизмеритель».






0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 [ 142 ] 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166