Измерение мощности
Тема 2.4 Приборы и методы измерения мощности и энергии
Приборы и методы измерения мощности в электротехнике
Магнитоэлектрические амперметры служат для измерения силы тока малой величины в цепях постоянного тока. Они состоят из магнитоэлектрического измерительного механизма и шкалы с нанесенными делениями, соответствующими различным значениям измеряемого тока. Чаще всего используются для измерения силы в цепях переменного тока промышленной частоты 50 Гц. Состоят из измерительного механизма, шкала которого размечена в единицах силы тока, протекающего по катушке прибора. Для изготовления катушки можно использовать провод большого сечения и, следовательно, измерять ток большой величины свыше А. Они состоят из магнитоэлектрического прибора с контактным или бесконтактным преобразователем, который представляет собой проводник нагреватель , к которому приварена термопара она может находиться на некотором расстоянии от нагревателя и не иметь с ним непосредственного контакта. Ток, проходя по нагревателю, вызывает его нагрев за счет активных потерь , который регистрируется термопарой. Возникающее термическое излучение воздействует на рамку магнитоэлектрического измерителя тока, которая отклоняется на угол, пропорциональный силе тока в цепи. Электродинамические амперметры служат для измерения силы тока в цепях постоянного и переменного токов повышенной до Гц частот. Приборы очень чувствительны к перегрузкам и внешним магнитным полям. Применяются в качестве контрольных приборов для проверки рабочих измерителей силы тока. Состоят из электродинамического измерительного механизма, катушки которого в зависимости от величины максимально измеряемого тока соединены последовательно или параллельно, и градуированной шкалы. При измерении токов малой силы катушки соединяются последовательно, а большой — параллельно. Ферродинамические амперметры прочны и надежны по конструкции, малочувствительны к воздействию внешних магнитных полей. Они состоят из ферродинамического измерительного аппарата и применяются главным образом в системах автоматических контроллеров в качестве самопишущих амперметров. Но, часто, возникают ситуации, когда необходимо выполнить измерение некоторой величины, значение которой больше пределов измерения прибора. Тем не менее, всегда оказывается возможным расширить пределы измерения данным прибором. Для этого параллельно амперметру присоединяют проводник, по которому проходит часть измеряемого тока. Значение сопротивления этого проводника рассчитывается так, чтобы сила тока, проходящего через амперметр, не превышала его максимально допустимого значения. Такое сопротивление называется шунтирующим. Результатом подобных действий станет то, что если амперметром, рассчитанным, например, на силу тока до 1 А, необходимо выполнить измерение тока в 10 раз больше, то сопротивление шунта должно быть в 9 раз меньше сопротивления амперметра. Разумеется, при этом цена градуировки увеличивается в 10 раз, а точность во столько же раз уменьшается. Внутри корпуса таких приборов размещают несколько различных шунтов, которые подключаются параллельно индикатору с помощью переключателя пределов измерений. На лицевой панели многопредельных приборов указывают максимальные значения силы тока, которые могут быть измерены при том или ином положении переключателя пределов измерений. Цена деления шкалы если у прибора имеется единственная шкала будет разной для каждого предела измерений. Часто многопредельные приборы имеют несколько шкал, каждая из которых соответствует определенному пределу измерений. Методы измерения мощности и электроэнергии. Устройство, принцип действия, технические характеристики, разновидности, область применения: Выбор приборов для измерения мощности и электроэнергии, включение их в цепь, измерение, обработка результатов измерения. При изучении методов измерения мощности электрических цепей опять необходимо вспомнить закон Ома. Однако в этом случае необходимо производить одновременный отсчет по двум приборам и вычисления, усложняющие измерения и снижающие его точность. Для измерения мощности в цепях постоянного и однофазного переменного тока применяют приборы, называемые ваттметрами, для которых используют электродинамические и ферродинамические измерительные механизмы. Мощность в электрических цепях измеряют прямым и косвенным способами. При прямом измерении используют ваттметры, при косвенном — амперметры и вольтметры. В системах электроснабжения применяются измерительные приборы электрических величин. Наиболее применимыми являются амперметры, вольтметры, измерители мощности ваттметры и варметры , счетчики активной и реактивной энергии. При выборе приборов измерения электрических величин следует учитывать род тока — постоянный или переменный. Для измерения активной мощности применятся ваттметры. Ваттметры имеют две измерительные катушки, тока и напряжения. Момент вращения, создаваемый этими катушками, пропорционален протекающим через них токам. Для измерения потребляемой электроэнергии применяют однофазные или трехфазные счетчики электрической энергии. Эти приборы имеют индукционные измерительные механизмы. Ваттметр может определить количество ваттов необходимых для получения некоторой силы электрического света в каждую секунду времени или определить величину выполняемой работы в единицу времени каким-либо электрическим прибором. Проходящий ток распределяется на две части, одна из которых является, по сути, контролем, а вторая опытом, изменяя сопротивление на опытной части и измеряя разность потенциалов на выходе и определяется мощность электрического тока. Ваттметры радиодиапазона по назначению делятся на два вида: В зависимости от способа функционального преобразования измерительной информации и ее вывода пользователю ваттметры бывают аналоговые показывающие и самопишущие и цифровые. Отдельную подгруппу составляют варметры - измерители реактивной мощности. Цифровые приборы обычно совмещают в себе возможность измерения активной и реактивной мощности. Деление этой подгруппы связано в основном с применением различных типов первичных преобразователей. Выпускаемые ваттметры используют преобразователи на базе термистора, термопары или пикового детектора; значительно реже, применяются датчики, основанные на других принципах. При работе с ваттметрами поглощаемой мощности следует помнить, что из-за несогласования входного сопротивления приемных датчиков с волновым сопротивлением линии, часть энергии отражается и реально ваттметр измеряет не реальную мощность линии, а поглощенную, которая отличается от действительной. Принцип действия термисторного преобразователя состоит в зависимости сопротивления термистора от температуры его нагрева, которая, в свою очередь зависит от рассеиваемой мощности сигнала, подаваемого на него. Измерение осуществляется методом сравнения мощности измеряемого сигнала, рассеиваемой в термисторе и разогревающей его, с мощностью тока низкой частоты, вызывающей такой же нагрев термистора. К недостаткам термисторных ваттметров относится их малый диапазон регистрации — несколько милливатт. Расширение пределов измерения на постоянном токе по напряжению производится с помощью добавочных сопротивлений — шунтов. При измерениях на переменном токе расширение пределов производится с помощью трансформаторов тока и напряжения. При этом необходимо соблюдать правильность включения генераторных клемм ваттметра. Измерение мощности в трехфазных трехпроводных сетях производится с помощью двух однофазных ваттметров, включенных в две фазы. Расширение пределов измерения производится с помощью трансформаторов тока и напряжения. В этих же сетях для измерения мощности применяется трехфазный ваттметр. В трехфазных четырехпроводных сетях измерение активной мощности производят с помощью трех однофазных ваттметров или одним трехэлементным ваттметром. Реактивная мощность в однофазных сетях измеряется с помощью одного ваттметра, включенного по схеме, а в трехфазных — с помощью трех ваттметров. Каковы методы измерения активной мощности в цепях постоянного и однофазного переменного тока? Какие методы используются для измерения актив- ной мощности и энергии в трехфазных цепях? Теория одинарного моста постоянного тока. Измерение параметров конденсаторов и индуктивностей. При изучении данной темы опять необходим закон Ома, но кроме этого необходима вспомнить и законы Кирхгофа для разветвленной электрической цепи. Рассмотреть теорию двойного моста. Основными методами измерения сопротивления постоянному току являются: Выбор метода измерений зависит от ожидаемого значения измеряемого сопротивления и требуемой точности. Наиболее универсальным из косвенных методов является метод амперметра-вольтметра. Метод амперметра-вольтметра - основан на измерении тока, протекающего через измеряемое сопротивление и падения напряжения на нем. Применяют две схемы измерения: По результатам измерения тока и напряжения определяют искомое сопротивление. Метод непосредственной оценки - предполагает измерение сопротивления постоянному току с помощью омметра. Измерения омметром дают существенные неточности. По этой причине данный метод используют для приближенных предварительных измерений сопротивлений и для проверки цепей коммутации. Мостовой метод - применяют две схемы измерения - схема одинарного моста и схема двойного моста. Одинарный мост постоянного тока состоит из трех образцовых резисторов обычно регулируемых ,которые включают последовательно с измеряемым сопротивлением Rx в мостовую схему. Рассмотреть возможные методы измерения индуктивностей и емкостей. Достоинства и недостатки резонансных схем измерения. Значение емкости определяют по шкале стрелочного измерителя. Питание моста осуществляется от генераторов, работающих на фиксированной частоте — Гц. В качестве индикаторов применяют выпрямительные или электронные милливольтметры, а также осциллографические индикаторы. Основные параметры и типы универсальных и специальных электроизмерительных приборов, краткая техническая характеристика. Мультиметры, вольтамперметры, комбинированные приборы. Схема измерительных цепей комбинированного прибора. Цифровые мультиметры, блок-схема, переключатели рода измерений и пределов измерений. Измерение сопротивлений, токов, напряжений, электрических емкостей, параметров полупроводниковых приборов. В предыдущих темах были рассмотрены приборы для измерения напряжения, тока, мощности и сопротивления по отдельности. В данной теме будут изучены приборы, которые сочетают в себе измерение нескольких электрических величин. Существует большое число измерительных приборов, используемых для выполнения строго определенных работ: Каждый из них идеально подходит для выполнения специфического набора измерений, но не более того. Поэтому ремонт или наладка различных устройств невозможны без обычных измерительных приборов: Сегодня большинство из этих приборов выпускается в настольной, переносной и носимой модификациях. Поэтому такой прибор всегда можно подобрать в соответствии с любыми предполагаемыми условиями работы: А принципиальные отличия приборов различного исполнения касаются, пожалуй, всего двух моментов: Обычно носимые модификации имеют и точность похуже, и набор сервисных функций попроще, но внедрение цифровой обработки сигналов меняет эту ситуацию. Именно там важное значение имеет автоматизация процесса сбора и обработки результатов измерений. Мультиметр и осциллографы - одни из самых распространенных приборов. С каждым днем число интегрированных в них основных предназначенных для измерения различных физических величин и дополнительных расчетных и сервисных функций растет. Более того, с точки зрения своих возможностей эти приборы становятся все ближе. Осциллограф может иметь встроенный мультиметр, а мультиметр - возможность отображения измеряемого сигнала. Конечно, пока рано говорить о неком новом мультиметроосциллографе или осцилломультиметре, если вам угодно. До этого еще далеко. Но с дальнейшим развитием элементной базы, особенно цифровых сигнальных процессоров, их появление станет неизбежным. А пока эти приборы будут по отдельности рассмотрены ниже. Точность последних сильно зависит от диапазона измерения и вида измеряемой величины, поэтому оговаривается отдельно для каждого поддиапазона. Количество разрядов не определяет точность прибора. Измерение сопротивления производится с использованием встроенного или от внешнего источника. В аналоговом мультиметре результаты измерений наблюдается по движению стрелки как на часах по измерительной шкале, на которой подписаны значения: Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой, а основным недостатком является некоторая погрешность в результатах измерений. Для более точной подстройки в аналоговых мультиметрах имеется специальный построечный резистор, манипулируя которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее, в случаях когда желательны более точные измерения, лучшим будет использование цифрового мультиметра. Главный отличием цифрового от аналогового является то, что результаты измерения отображаются на специальном экране в старых моделях на светодиодах, в новых на жидкокристаллическом дисплее. К тому же цифровые мультиметры обладают более высокой точностью и отличаются простотой использования, так как не приходится разбираться во всех тонкостях градуирования измерительной шкалы, как в стрелочных вариантах. Общие сведения и классификация электронно-лучевых осциллографов. Устройство, принцип действия, назначение, технические характеристики, структурная схема электронно-лучевого осциллографа. Использование электронно-лучевого осциллографа для наблюдения электрического сигнала, для измерения амплитуды, частоты и периода периодического сигнала. Подготовка, калибровка и измерение различных сигналов. Особенности подготовки, калибровки и измерений двухлучевыми, осциллографами-мультиметрами и осциллографами с запоминанием информации. Особенности измерения электронными осциллографами неэлектрических величин Аналоговые осциллографы, цифровые запоминающие осциллографы, цифровые люминофорные осциллографы, цифровые стробоскопические осциллографы, виртуальные осциллографы, портативные осциллографы. Это прибор, который предназначен для исследования всевозможных электрических сигналов путём визуального наблюдения специального сигнала, записанного на фотоленте либо на экране именно графика, а также для измерения амплитудных и временных параметров сигнала по форме графика. Все электронно-лучевые осциллографы имеют экраны, на которых отображаются графики сигналов входных. В виде сетки на экран нанесена специальная разметка. У аналоговых осциллографов используется в качестве экрана электронно-лучевая трубка с, так называемым, электростатическим отклонением. Все используемые сегодня осциллографы различаются по своему назначению, а также по способу вывода измерительной информации и, конечно, по тому, какой способ обработки входного сигнала используется. Осциллографы для наблюдения на экране формы сигнала с периодической развёрткой. Экран может быть как электронно-лучевым, так и жидкокристаллическим. С непрерывной развёрткой осциллографы для регистрации на фотоленте кривой. Они еще называются шлейфовые осциллографы. Так же выделяют цифровые и аналоговые осциллографы. Электронный осциллограф — универсальный прибор. Каким способом достигается развертка кривой исследуемого напряжения в электронном осциллографе? Методы измерения частоты и интервала времени. Устройство, принцип действия, технические характеристики, разновидности, область применения частотомеров. Генераторы R-C, L-C, на биениях, шума, стандартных сигналов, импульсные. Правила настройки и подключения. Наиболее распространенными методами измерения частоты являются: По большей части функции встроенного в мультиметр частотомера оказывается достаточно. Но в тех случаях, когда нужен точный результат или внешнее управление, без специального прибора не обойтись. Такие частотомеры могут измерять частоту, период и скважность периодических сигналов, определять длительность интервалов, осуществлять эталонный отсчет времени. Сложные модели предусматривают возможность вычислительной обработки результатов совокупности измерений и несколько каналов для реализации сложных алгоритмов запуска счета, обработки сигналов с разными параметрами или выполнения относительных измерений. Генераторы используется гораздо реже и, в основном, при отладке и испытаниях различных устройств. Генераторы делятся на низкочастотные, высокочастотные и функциональные. Первые формируют синусоидальный сигнал или меандр с частотой от нескольких герц до сотен килогерц, вторые - с частотами до сотен мегагерц с возможностью модулирования сигнала по заданному закону внешним или внутренним сигналом. Функциональные генераторы формируют сигналы сложной формы синус, прямоугольник, треугольник, пила, трапеция в диапазоне частот до десятков мегагерц с заданной скважностью, а также цифровые сигналы с уровнями ТТЛ и КМОП. Некоторые модели могут работать как генераторы качающейся частоты по заданному закону или формировать простейший амплитудно - или частотно-модулированный сигнал. Метод перезаряда конденсатора за каждый период измеряемой частоты - среднее значение тока перезаряда пропорционально частоте и измеряется магнитоэлектрическим амперметром, шкала которого проградуирована в единицах частоты. Резонансный метод, основанный на явлении электрического резонанса в контуре с подстраиваемыми элементами в резонанс с измеряемой частотой. Измеряемая частота определяется по шкале механизма подстройки. Метод применяется на частотах более 50 кГц. Погрешность измерения можно уменьшить до сотых долей процента. Он основан на счете импульсов измеряемой частоты за известный промежуток времени. Обеспечивает высокую точность измерения в любом диапазоне частот. Метод сравнения измеряемой частоты с эталонной - электрические колебания неизвестной и образцовой частот смешиваются таким образом, чтобы возникли биения некоторой частоты. При частоте биений, равной нулю, измеряемая частота равна образцовой. Смешение частот осуществляют гетеродинным способом способ нулевых биений или осциллографическим. Обычно приходится измерять как очень малые единицы пико-секунд так и очень большие сотни секунд интервалы времени. Интервалы времени могут также быть не только повторяющимися, но и однократными. Различают два основных способа измерения интервалов времени: Из-за нелинейности развертки, а также больших погрешностей отсчета начала и конца интервала общая погрешность измерения составляет единицы процентов. Методы измерения фазового сдвига. Устройство, принцип действия, технические характеристики, разновидности, область применения фазометров. Решение многих задач радиотехники невозможно без измерения наряду с амплитудой и частотой также фазового сдвига ФС сигналов. Фазовые методы измерений позволяют решать многие задачи, связанные с измерением дальности, координат, помехоустойчивой передачи информации и т. Например, фазовые радиотехнические системы ближней навигации обеспечивают измерение дальности и координат с погрешностью 0. Понятие фазового сдвига введено только для гармонических сигналов с одинаковой частотой: Знание фазового сдвига позволяет выявить причины искажения сигнала. Условие неискаженной передачи — фазовая характеристика должна быть линейной. Для измерения фазового сдвига применяют следующие методы: Измерение фазового сдвига осциллографическим методом можно реализовать способами линейной, синусоидальной и круговой разверток. Прямо-показывающие фазометры такого типа называют электронно-счетными, или цифровыми, фазометрами. В таких фазометрах обеспечивается хорошая помехозащищенность. Микропроцессорный фазометр - значительное расширение функциональных возможностей, повышение надежности и некоторых других характеристик фазометров обеспечиваются при их построении на основе микропроцессора, работающего совместно с измерительными преобразователями. Задания для выполнения контрольной работы. Цель контрольной работы - привить навыки самостоятельной работы, выявить знания студентов по данной дисциплине и умение применять эти знания в практической работе по выбранной ими специальности. При составлении схем все элементы необходимо выполнить в соответствии с действующими ГОСТами на условные обозначения. Электротехника Производство в России Электроэнергетика, электротехника. Шкалы амперметров обычно градуируют непосредственно в единицах силы тока: Нередко в лабораторной практике применяет многопредельные амперметры. Вопросы для самопроверки 1. Как измерить силу тока? Основные типы амперметров 4. Методические указания При изучении методов измерения мощности электрических цепей опять необходимо вспомнить закон Ома. Подписаться на рассылку Pandia. Интересные новости Важные темы Обзоры сервисов Pandia. Основные порталы, построенные редакторами. Бизнес и финансы Бизнес: Каталог авторов частные аккаунты. Все права защищены Мнение редакции может не совпадать с мнениями авторов. Минимальная ширина экрана монитора для комфортного просмотра сайта: Мы признательны за найденные неточности в материалах, опечатки, некорректное отображение элементов на странице - отправляйте на support pandia. Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: Альтернатинвая энергетика Геотехнологии Горное дело Добывающая промышленность Дорожное хозяйство Заготовка древесины Коммунальное хозяйство Лёгкая промышленность Лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная Лесной фонд станкостроение Медицинская промышленность Микробиологическая промышленность Минералогия Мукомольно-крупяная и комбикормовая промышленность Нефтегазовое производство Пивоваренная промышленность Пищевая промышленность Полиграфическая промышленность Производство в России Промышленное и гражданское строительство Промышленность строительных материалов Рыбные хозяйства. Садоводческие хозяйства Сельское хозяйство Стекольная и фарфоро-фаянсовая промышленность Табачная промышленность Топливная и нефтегазовая промышленность Угольная промышленность Химическая и нефтехимическая промышленность Хозяйственные партнерства Целлюлозно-бумажная промышленность Электроэнергетика, электротехника Смотрите также Маркетинг производства Менеджмент производства Наукоемкое производство Оборудование Производственная недвижимость Производственные объекты Производственные фонды Промышленное оборудование Промышленное проектирование Промышленные журналы Экономика производства. О проекте Справка О проекте Сообщить о нарушении Форма обратной связи. Авторам Открыть сайт Войти Пожаловаться. Архивы Все категории Архивные категории Все статьи Фотоархивы. Лента обновлений Педагогические программы. Правила пользования Сайтом Правила публикации материалов Политика конфиденциальности и обработки персональных данных При перепечатке материалов ссылка на pandia.
В настоящее время необходимо измерять мощность и энергию постоянного тока, активную мощность и энергию переменного однофазного и трехфазного тока, реактивную мощность и энергию трехфазного переменного тока, мгновенное значение мощности, а также количество электричества в очень широких пределах. Электрическая мощность определяется работой, совершаемой источником электромагнитного поля в единицу времени. Эти три типа мощности связаны выражением. Так, мощность измеряется в пределах 1 Вт Диапазон измерения электрической энергии определяется диапазонами измерения номинальных токов 1 нА Измерение реактивной энергии представляет интерес только для промышленных трехфазных цепей. Измерение мощности в цепях постоянного тока. При косвенном измерении мощности используют метод амперметра и вольтметра и компенсационный метод. Метод амперметра и вольтметра. В этом случае приборы включаются по двум схемам рис. Метод прост, надежен, экономичен, но обладает рядом существенных недостатков: Схемы измерения мощности по показаниям вольтметра и амперметра при малых а и больших б сопротивлениях нагрузки. Мощность Р х , вычисленная по показаниям приборов рис. Она больше действительного значения мощности, расходуемой в нагрузке Р н , на значение мощности потребления вольтметра Р v , т. Погрешность определения мощности в нагрузке тем меньше, чем больше входное сопротивление вольтметра и меньше сопротивление нагрузки. Мощность Р х , вычисленная по показаниям приборов рис 1. Она больше действительного значения мощности потребления нагрузки на значение мощности потребления амперметром Р А. Методическая погрешность тем меньше, чем меньше входное сопротивление амперметра и больше сопротивление нагрузки. Этот метод применяется тогда, когда требуется высокая точность измерения мощности. С помощью компенсатора поочередно измеряется ток нагрузки и падение напряжения на нагрузке. Измеряемая мощность определяется по формуле. При прямом измерении активная мощность измеряется электромеханическими электродинамической и ферродинамической систем , цифровыми и электронными ваттметрами. Электродинамические ваттметры применяются как переносные приборы для точных измерений мощности класс 0, Ферродинамические щитовые вольтметры применяются в цепях переменного тока промышленной частоты класс 1,5…2,5. В цифровых ваттметрах осуществляется автоматический выбор пределов измерений, самокалибровка и предусмотрен внешний интерфейс. Для измерения мощности в высокочастотных цепях также используются специальные и электронные ваттметры. Для измерения реактивной мощности на низких частотах служат реактивные ваттметры варметры , в которых путем использования специальных схем отклонение подвижной части электродинамического ИМ пропорционально реактивной мощности. Включение электромеханических ваттметров непосредственно в электрическую цепь допустимо при токах нагрузки, не превышающих Измерение мощности при больших токах нагрузки и в цепях высокого напряжения производится ваттметром с измерительными трансформаторами тока ТА и напряжения TV рис.. Измерение активной мощности в цепях трехфазного тока. Этот метод применяется только в симметричной системе с равномерной нагрузкой фаз, одинаковыми углами сдвига по фазе между векторами I и U и с полной симметрией напряжений рис.. Схемы включения ваттметра в трехфазную трехпроводную цепь при полной симметрии присоединения нагрузки:. Схемы включения двух ваттметров в трехфазную цепь: Искусственная нулевая точка создается с помощью двух резисторов, каждый из которых равен сопротивлению цепи обмотки напряжения ваттметра обычно указывается в техническом паспорте на ваттметр. Показания ваттметра будут соответствовать мощности одной фазы, а мощность всей трехфазной сети во всех трех случаях включения прибора будет равна мощности одной фазы, умноженной на три:. Этот метод применяется в трехфазной трехпроводной цепи независимо от схемы соединения и характера нагрузки как при симметрии, так и при асимметрии токов и напряжений. Асимметрия — это система, в которой мощности отдельных фаз различны. Токовые обмотки ваттметров включаются в любые две фазы, а обмотки напряжения включаются на линейные напряжения рис. Полная мощность может быть выражена в виде суммы показаний Двух ваттметров. Так, для схемы, представленной на рис.. В этом случае подвижная часть ваттметров повернется в обратную сторону. В этом случае мощность цепи трехфазного тока равна разности показаний ваттметров. Для измерения мощности трехфазной цепи при несимметричной нагрузке включаются три ваттметра, и общая мощность при наличии нулевого провода будет равна арифметической сумме показаний трех ваттметров. В этом случае каждый ваттметр измеряет мощность одной фазы, показания ваттметра независимо от характера нагрузки будут положительные параллельная обмотка включается на фазное напряжение, т. Если нулевая точка недоступна и нулевой провод отсутствует, то параллельные цепи приборов могут образовать искусственную нулевую точку при условии, что сопротивления этих цепей равны между собой. Измерение реактивной мощности в однофазных и трехфазных цепях. Несмотря на то что реактивная мощность не определяет ни совершаемой работы, ни передаваемой энергии за единицу времени, ее измерение также важно. Наличие реактивной мощности приводит к дополнительным потерям электрической энергии в линиях передачи, трансформаторах и генераторах. Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах реактивных вар как в однофазных, так и в трехфазных трех- и четырехпроводных цепях переменного тока электродинамическими и ферродинамическими или специально предназначенными для измерения реактивной мощности ваттметрами. Реактивные ваттметры преимущественно применяются для лабораторных измерений и поверки реактивных счетчиков. Реактивную мощность в трехфазной симметричной цепи можно измерить и активным ваттметром: Измерение мощности в цепях повышенной частоты. Прямое измерение мощности в цепях повышенных и высоких частот производится термоэлектрическими, электронными ваттметрами, ваттметрами, основанными на эффекте Холла, и цифровыми ваттметрами. Косвенные измерения осуществляются осциллографическим методом. Он применяется в основном тогда, когда цепь питается напряжением несинусоидальной формы, при высоких частотах, маломощных источниках напряжения и т. Измерение энергии в однофазных и трехфазных цепях. Энергия измеряется электромеханическими и электронными счетчиками электрической энергии. Электронные счетчики электрической энергии обладают лучшими метрологическими характеристиками, большей надежностью и являются перспективными средствами измерений электрической энергии. Разность фаз выражается в радианах или градусах. Методы измерения угла сдвига фаз. Эти методы зависят от диапазона частот, уровня и формы сигнала, от требуемой точности и Наличия средств измерений. Различают косвенное и прямое изменения угла сдвига фаз. Такое измерение угла сдвига фаз Между напряжением U и током I в нагрузке в однофазных цепях. Метод используется обычно на промышленной частоте и обеспечивает невысокую точность из-за методической погрешности, вызванной собственным потреблением приборов, достаточно прост, надежен, экономичен. Среди осциллографических методов измерения фазы наибольшее распространение получили методы линейной развертки и эллипса. Осциллографический метод, позволяющий наблюдать и фиксировать исследуемый сигнал в любой момент времени, используется в широком диапазоне частот в маломощных цепях при грубых измерениях Метод линейной развертки предполагает применение двухлучевого осциллографа, на горизонтальные пластины которого подают линейное развертывающее напряжение, а на вертикальные пластины — напряжение, между которыми измеряется фазовый сдвиг. Для синусоидальных кривых на экране получаем изображение двух напряжений рис. Если вместо линейной развертки использовать синусоидальное развертывающее напряжение, то получаемые на экране фигуры Лиссажу при равных частотах дают на экране осциллографа форму эллипса Рис. Кривые, получаемые на экране двухлучевого осциллографа: Применение компенсатора переменного тока с калиброванным фазовращателем и электронным осциллографом в качестве индикатора равенства фаз позволяет произвести достаточно точное измерение угла сдвига фаз. Погрешность измерения в этом случае определяется в основном погрешностью используемого фазовращателя. Прямое измерение утла сдвига фаз осуществляют с помощью электродинамических, ферродинамических, электромагнитных, электронных и цифровых фазометров. Наиболее часто из электромеханических фазометров используют электродинамические и электромагнитные логометрические фазометры. Шкала у этих приборов линейная. Используются на диапазоне частот от 50 Гц до Классы точности — 0,2; 0,5. Для них характерна большая потребляемая мощность 1 Цифровые фазометры используются в маломощных цепях в диапазоне частот от единиц Гц до МГц, классы точности — 0,; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,5; 1,0. В электронно-счетных цифровых фазометрах сдвиг по фазе между двумя напряжениями преобразуется во временной интервал, заполняемый импульсами стабильной частоты с определенным периодом, которые под-считываются электронным счетчиком импульсов. Составляющие погрешности этих приборов: Частота является одной из важнейших характеристик периодического процесса. Определяется числом полных циклов периодов изменения сигнала в единицу времени. Диапазон используемых в технике частот очень велик и колеблется от долей герц до десятков. Весь спектр частот подразделяется на два диапазона — низкие и высокие. Поэтому выбор метода измерения частоты зависит от диапазона измеряемых частот, необходимой точности измерения, величины и формы напряжения измеряемой частоты, мощности измеряемого сигнала, наличия средств измерений и т. Метод основан на применении электромеханических, электронных и цифровых частотомеров. Электромеханические частотомеры используют измерительный механизм электромагнитной, электродинамической и ферродинамической систем с непосредственным отсчетом частоты по шкале логометрического измерителя. Они просты в устройстве и эксплуатации, надежны, обладают довольно высокой точностью. Их используют в диапазоне частот от 20 до Гц. Электронные частотомеры применяются при измерениях в частотном диапазоне от 10 Гц до нескольких мегагерц, при уровнях входного сигнала 0, Они имеют большое входное сопротивление, что обеспечивает малое потребление мощности. Классы точности — 0,5; 1,0 и ниже. Источниками погрешности являются погрешность от дискретности и нестабильности кварцевого генератора. Этот метод измерения частоты основан на использовании частотозависимых мостов переменного тока, питаемых напряжением измеряемой частоты. Наиболее распространенной мостовой схемой для измерения частоты является емкостной мост. Мостовой метод измерения частоты применяют для измерения низких частот в пределах 20 Гц Метод осуществляется с использованием осциллографов: Методы просты, удобны и достаточно точны. Их применяют в широком диапазоне частот 10 Гц Недостатком метода Лиссажу является сложность расшифровки фигур при соотношении фигур более 10 и, следовательно, возрастает погрешность измерения за счет установления истинного отношения частот. При методе круговой развертки погрешность измерения в основном определяется погрешностью квантования основной частоты. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Измерение мощности и энергии В настоящее время необходимо измерять мощность и энергию постоянного тока, активную мощность и энергию переменного однофазного и трехфазного тока, реактивную мощность и энергию трехфазного переменного тока, мгновенное значение мощности, а также количество электричества в очень широких пределах. Схемы измерения мощности по показаниям вольтметра и амперметра при малых а и больших б сопротивлениях нагрузки приборам; необходимостью производить вычисления; невысокой точностью за счет суммирования погрешности приборов. Схемы включения ваттметра в трехфазную трехпроводную цепь при полной симметрии присоединения нагрузки: Показания ваттметра будут соответствовать мощности одной фазы, а мощность всей трехфазной сети во всех трех случаях включения прибора будет равна мощности одной фазы, умноженной на три: В этом случае мощность цепи трехфазного тока равна разности показаний ваттметров Метод трех ваттметров. Такое измерение угла сдвига фаз Между напряжением U и током I в нагрузке в однофазных цепях осуществляют с помощью трех приборов — вольтметра, амперметра и ваттметра рис. Соседние файлы в папке ЛЕКЦИИ2
Результаты диеты не есть после 6
Указы приказы президента рф
Кресло своими руками картинки
Проблематика сатиры салтыкова щедрина
Стихи про светофор для детей короткие