Методы и способы измерений
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
тью отступает от приведенной идеализированной кривой, и это обстоятельство наряду с наличием рассеяния во вторичных обмотках сердечников и сопротивления вторичной цепи является источником погрешности трансформаторов, а именно погрешности коэффициента трансформации.
Под номинальным коэффициентом трансформации измерительного трансформатора постоянного тока понимают коэффициент, на который следует умножить значение тока во вторичной цепи, чтобы получить ток первичной обмотки. Номинальный коэффициент трансформации принимается равным отношению номинальных значений токов в первичной и вторичной обмотках, т. е.
,
Где - среднее значение выпрямленного тока.
Действительным коэффициентом трансформации измерительного трансформатора постоянного тока называется отношение величин токов в первичной обмотке и выпрямленного, т. е.
,
Где - среднее значение выпрямленного тока.
Относительной погрешностью коэффициента трансформации трансформатора постоянного тока, так же как и измерительного трансформатора переменного тока, называется разность значений действительного коэффициента трансформации, т. е.
.
На рис.48.1.3 показаны кривые погрешностей коэффициента трансформации трансформатора постоянного тока с номинальным коэффициентом трансформации при неизменном напряжении вспомогательного источника питания и сопротивлениях нагрузки и .
Увеличение погрешности с уменьшением измеряемого тока объясняется наибольшим отступлением реальной кривой намагничивания от идеализированной кривой при малых значениях напряженности поля.
Рис.48.1.3. Погрешность коэффициента трансформации при различных нагрузках во вторичной цепи
Уменьшение погрешности трансформатора постоянного тока может быть достигнуто применением ферромагнитного материала с возможно меньшей коэрцитивной силой и кривой намагничивания, наиболее близкой к идеализированной кривой, а также возможно осуществление различных компенсационных схем.
Например, могут быть использованы потоки рассеяния для дополнительного перемагничивания сердечников и другие способы, позволяющие расширить пределы измерения тока .
Измерительный трансформатор напряжения постоянного тока
Принцип действия измерительного трансформатора напряжения постоянного тока такой же, как и у трансформатора постоянного тока, но в его устройстве имеются некоторые отличия. В целях уменьшения тока , потребляемого от измеряемого источника (например, этот ток может быть равен 10 мА), первичные обмотки сердечников делаются из тонкой проволоки с большим числом витков. Первичные обмотки соединяются последовательно и через добавочное сопротивление подключаются к измеряемому напряжению.
Вторичные обмотки сердечников соединяются параллельно и встречно для взаимной компенсации в первичных обмотках индуктированных э. д. с., которые могут достигнуть значительной величины из-за большого числа витков первичных обмоток. Трансформаторы напряжения постоянного тока, так же как и трансформаторы постоянного тока, имеют погрешность коэффициента трансформации, которая главным образом зависит от характеристик материала сердечника.
3. Схемы мостов переменного тока для измерения индуктивности. Вывод условий равновесия. Особенности
трансформатор ток конденсатор индуктивность
Основные соотношения.
Мостовые схемы широко применяются в электроизмерительной технике для измерения сопротивления, индуктивности, емкости, добротности катушек, угла потерь конденсаторов, взаимной индуктивности и частоты. На основе мостовых схем создаются приборы для измерения неэлектрических величин(например, температуры, малых перемещений) и различные автоматические и телемеханические устройства.
Широкое применение мостовых схем обьясняется большой точностью измерений, високой чувствительностью, возможностью измерения различних величин и т. д.
Схема одинарного моста переменного тока приведена на рис. 67.1.1. Плечи моста а-б, б-в, а-г и г-в содержат в общем случае комплексние сопротивления Z1, Z2,Z3 и Z4.
В диагональ б-г, называемую выходной, включается нагрузка (в частном случае - нуль-индикатор) с сопротивлением Z0.
Зависимость тока І0 в нагрузке от параметров моста и напряжения питання U, найденная каким-либо способом, например с помощью законов Кирхгофа, равна:
(67.1.2)
Равновесие моста имеет место при подборе плеч, так чтобs I0 = 0, т. є. при:
(67.1.3)
В развернутой форме выражения комплексов полных сопротивлений плеч имеют вид:
(67.1.4)
Подставив значення Z1, Z2,Z3 и Z4. в (67.1.3), получим два равенства для мнимых и вещественных членов:
(67.1.5)
Наличие двух уравнений равновесия означает необходимость регулирования не менее двух параметров моста переменного тока для достижения равновесия.
Условия равновесия моста могут быть выраженны иным способом, указывающим, как должны быть расположены плечи моста.
Учитывая, что
где z1,z2,z3,z4- модули полннх сопротивлеиий плеч; ?1, ?2, ?3, ?4- углы сдвига тока относительно напряжения в соответствующих плечах, равенство (67.1.3) можно представить так:
Уравнения (67.1.5) и (67.1.7) равносильны и обязательны для достижения равновесия моста.
Последнее условие указывает, при каком расположении плеч, в зависимости от их характера, можно уравн?/p>