АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Измерение напряжения и силы тока. Общие сведения

Читайте также:
  1. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  2. I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
  3. I. Общие требования безопасности.
  4. I. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
  5. II ОБЩИЕ НАЧАЛА ПУБЛИЧНО-ПРАВОВОГО ПОРЯДКА
  6. III. ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
  7. IV.1. Общие начала частной правозащиты и судебного порядка
  8. V.1. Общие начала правового положения лиц в частном праве
  9. VIII.1. Общие понятия обязательственного права
  10. YIII.3.3.Измерение
  11. Автоматический регулятор напряжения генераторов серии МСК завода им. М.И. Калинина
  12. Автоматический регулятор напряжения типа МСС

Измерение напряжения и силы тока наиболее часто применяют в практике метрологии, электроизмерениях и радиоизмерениях. При этом в телекоммуникаци-онных системах преобладающее значение имеет измерение на­пряжения, так как чаще всего этой величиной принято характеризовать режимы работы различных электротехнических и радиотехнических цепей и устройств. К тому же параллельный метод подключения вольтметра к участку цепи, как правило, не приводит к нарушению электрических процессов в ней, по­скольку его входное сопротивление выбирается достаточно большим значением. При измерениях же тока приходится размыкать исследуемую цепь и в ее разрыв последовательно включать амперметр, внутреннее сопротивле­ние которого отлично от нуля. Однако в ряде случаев необходимы пря­мые или косвенные измерения силы тока, поэтому вопросы измерения напряжения и силы тока рассматриваются совместно.

Измерение постоянных напряжения и силы тока заключается в нахо­ждении их значения (величины) и полярности. Целью измерения пере­менных напряжения и силы тока является определение какого-либо их параметра.

Поскольку напряжение и ток связаны прямопропорциональной зави­симостью, чаще проводят измерение напряжения и по его значению аналитически вычисляют силу тока.

Напряжение между точками Аи Весть скалярная величина, опреде­ляемая выражением

(7.1)

где - напряженность электрического поля; - расстояние между точками.

В настоящее время метрологическая техника позволяет измерять напряжения в диапазоне 10-10...106 В и токи в диапазоне 10-18...105 А. Вме­сте с тем данные измерения должны осуществляться в очень широкой] полосе частот - от постоянного тока и инфранизких частот (сотые доли герца) до сверхвысоких частот (1 ГГц и более). Поэтому такие крайние значения величин требуют уникальных методов измерения и в этом учебнике не изучаются. Как уже отмечалось, приборы, измеряющие параметры сигналов с частотами до 104 Гц, являются низкочастотными, до 108 - высо­кочастотными, свыше - диапазон сверхвысоких частот, требующий специальных измерительных методов. Измерение параметров напряжения переменного тока - довольно сложная метрологическая задача, связанная с обеспечением требуемого частотного диапазона и учетом формы кривой измеряемого сигнала. Переменное напряжение характеризуется несколькими параметрами, и его уровень может быть определен по амплитудному, действующему (среднеквадратическому, эффективному)или средневыпрямленному(постоянному) значению. Напомним некоторые характеристики и пара­метры напряжения переменного тока.



Мгновенные значения напряжения u(t)наблюдают на осциллографе или экране любого другого устройства (рисунок 7.3) и определяют для каж­дого момента времени.

Амплитуда (высота; устаревший термин - пиковое значение) Um - наибольшее мгновенное значение напряжения за время наблюдения, или за период.

Измеряемые напряжения могут иметь различный вид, например, форму импульсов, гармонического или негармонических колебаний - суммы си­нусоиды с постоянной составляющей и т.д. (рисунок 7.3, а, б, в). При разнополярных несимметричных кривых напряжения различают два амплитудных

значения (рисунок 7.3, г): положительное и отрицательное: и .

 

Рисунок 7.3 Иллюстрация к понятию амплитуда напряжения:

а) - импульсы положительной полярности; б) - синусоидальное напряжение;

в) - сумма синусоиды и постоянной составляющей; г) - несинусоидальное колебание.

 

Действующее ( среднеквадратическое )напряжение определяется как корень квадратный из среднего квадрата мгновенного значения напря­жения за время измерения (или за период):

(7.2)

При несинусоидальном периодическом сигнале квадрат действующе­го значения равен сумме квадратов постоянной составляющей и дейст­вующих значений гармоник:

(7.3)

Среднее значениенапряжения равно среднему арифметическому всех мгновенных значений за период:

(7.4)

Средневыпрямленное (постоянная составляющая)напряжение опреде­ляется как среднее арифметическое абсолютных мгновенных значений за период:

(7.5)

Для напряжения одной полярности среднее и средневыпрямленное значения равны. В случае разнополярных напряжений эти два значения могут существенно отличаться друг от друга. Так, для гармонического напряжения ,

‡агрузка...

Наибольшая потребность существует в измерении действующего значения напряжения, так как этот параметр связан с мощностью, нагревом, потерями. Часто же проще измерить амплитудное или средне­выпрямленное значение и произвести пересчет с применением коэффициентов амплитуды Каи формы Кф:

(7.6)

В частности, для гармонического напряжения: Ка = 1,41; Кф = 1,11.

Значения этих коэффициентов для наиболее употребляемых видов сигналов и соотношения между ними приведены в таблице 7.2, где все ве­личины напряжений обозначены буквой и.

Таблица 7.2

 


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 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)