|
| |
|
Главная Журналы Так измеряют различные угловые перемещения, крутящие моменты и т. д. Часто применяют емкостные датчики для измерения параметров сред с различными значениями диэлектрической постоянной е. Значение внутреннего сопротивления емкостного датчика можно определить по формуле J 1 Здесь f-частота тока; С - значение емкости плоского конденсатора, C = S e/d. * где S - площадь пластин; d-расстояние между пластинами. Емкостные датчики просты по устройству, удобны в работе, имеют малую инерционность, однако их выходная мощность очень мала, поэтому требуются специальные усилительные устройства, необходимы экранизация соединительных проводов и применение высокочувствительных приборов. Для повышения точности и чувствительности емкостный преобразователь делают обычно дифференциальным и его емкости включают в соседние плечи измерительного моста. в этом случае уменьшение или увеличение зазора между пластинами вызывает пропорциональное уменьшение или увеличение напряжения между соответствующими пластинами, а равнодействующая сил, действующих на пластины, остается неизменной. РАЗДЕЛ ВТОРОЙ ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Главе 12. ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА 12.1> Какие методы измерения силы электрического тока применяют на практике! Для измерения постоянных и переменных токов используют как прямые, так и косвенные методы. Выбор методов и средств измерения силы электрического тока зависит от частоты тока, амплитуды, формы кривой тока, мощности измерительной цепи, мощности, потребляемой средством измерения, необходимой точностью измерения. Если электромеханические приборы обеспечивают заданную точность измерения, следует их предпочесть другим средствам измерения, как более простые и дешевые. Многие сельскохозяйственные потребители постоянного тока имеют силу тока в пределах от 0,5 до 10 А. Токи от 0,5 до 6 кА проще всего измерять амперметром магнитоэлектрической и электродинамической систем. Для определения малых постоянных токов в маломощных цепях используют зеркальные гальванометры и магнитоэлектрические микроамперметры. Наиболее высокую точность измерения постоянных токов получают при измерении компенсационным методом при помощи потенциометров или при измерении цифровыми амперметрами (погрешность не более 0,02 %). Этим методом можно измерить токи начиная от 10~ А. Для расширения пределов измерений в цепях постоянного тока используют Щунты, но применение шунтов приводит к увеличению мощности, потребляемой средствами измерений, снижению их точности и чувствительности. Приборы для измерения тока, выпускаемые промышленностью, градуируют обычно в действующих значениях тока, хотя некоторые типы измерительных механизмов, например выпрямительные, электронные, цифровые, реагируют на средневыпрямленное или даже на амплитудное значение тока. В этом случае при измерении несинусоидальных токов возникает дополнительная погрешность. Для измерения, переменных токов до 10 мкА применяют электронные микроамперметры (класс точности 1,5. . .2,5), токов свыше 10 мкА - цифровые амперметры (погрешность не более 0,5 %), токов свыше 100 мкА - миллиамперметры выпрямительной системы и термоэлектрической системыС промежуточными усилителями постоянкого тока (класс точности 1,0 . . .1,5), токов свыше 1 мА - ферродинамические миллиамперметры (класс точности 0,5). Для измерения средних значений силы тока промышленной частоты применяют приборы электромагнитной, электродинамической, ферродинамической, выпрямительной, термоэлектрической, влектронной систем, цифровые амперметры, компенсаторы пере- Б. и. Панев 81 мепного тока., Наибольшую точность измерений обеспечивают электродинамические приборы, а наиболее широко применяются электромагнитные приборы. Если высокая точность измерений синусоидальных токов не требуется, удобно пользоваться переносными многопредельными вольтамперметрами выпрямительной системы (погрешность 1,5. . .3 %). Для измерений больших токов промышленной частоты используют те же приборы, но включают их через измерительные трансформаторы тока. . * Если необходимо записать во времени изменение тока, то для этого обычно используют самопишущие приборы ферродинамичес-кой системы. Токи повышенной и высокой частоты измеряют амперметрами электростатической, термоэлектрической систем, выпрямительными, электронными и цифровыми приборами. Применение того или иного прибора зависит от частоты измеряемого тока, входного сопротивления или индуктивности прибора, так как включение измерительного прибора в сеть может изменить режим работы цепи, ее эквивалентное сопротивление и самое измеряемую величину. Наиболее точные измерения (погрешность до 1 %) обеспечиваются цифровыми вольтметрами переменного тока и цифровыми комбинированными приборами. 12.2. Как измерить силу постоянного тока компенсационным методом! Наиболее высокую точность измерения силы постоянного тока можно получить при помощи потенциометра (компенсатора) постоянного тока (рис. 9.1). Для того чтобы при помощи потенциометра измерить силу тока 1, необходимо на его зажимах Ux получить напряжение, пропорциональное этому току, используя вспомогательную цепь, в которой последовательно с нагрузкой i?„ включен образцовый резистор RiRu. Тогда измерение силы тока 1х сведется к измерению падения напряжения на Ro, равного Uх~1 kRo (см. п. 9.1). Значение Uх определяют по положению ручек потенциометра. Следовательно, Ix=UxIRo- 12.3. Как правильно выбрать гальванометр для измерения малых постоянных токов! При выборе гальванометра необходимо учитывать его внешнее критическое сопротивление, чувствительность по току (или напряжению) или обратную ей величину, так называемую постоянную гальванометра по току (или по напряжению), которую приводят в паспорте гальванометра или определяют опытным путем, и период свободных колебаний подвижной системы прибора. Если в цепи гальванометра при его включении большое внешнее сопротивление i?b„ (рис. 12.1, а), то стрелка гальванометра (или «зайчик» на его шкале) будет длительно колебаться около какого-то установившегося положения. Работать с таким гальванометром очень неудобно (см. рис. 12.1, б, кривая 1). Если отключить галь-, 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 |