Файл: Попов В.С. Электрические измерения (с лабораторными работами) учебник.pdf

При последовательном соединении катушек (рис. 3-31, а)

При той же схеме соединения в цепи с переменным напря­ жением мгновенные и действующие значения токов в катуш­ ках одинаковы и отсутствует сдвиг по фазе (t|) = 0), поэтому угол поворота подвижной частп

Вамперметрах (рис. 3-31, б) вследствие применения добавочных резисторов (гд 1 и гД 2 ) из манганина сопротивле­ ния параллельных ветвей г± и г2 практически неизменны.

Вцепи с постоянным напряжением ток каждой из вет­

вей прибора (рис. 3-31, б) пропорционален измеряемому

б)

Рп с . 3-31 . Схема соединения катушек .

а— элсктродппампческсто миллиамперметра; б — амперметра; в — вольт­

Угол поворота ПОДВИЖНОЙ части амперметра

Используя схему (рис. 3-31, б) для цепи с переменным напряжением, следует отрегулировать добавочные сопротив­ ления ветвей так, чтобы xjrx = хг1г2. При этом получим токи в ветвях совпадающими по фазе и угол поворота под­ вижной части

определяемый так же, как и для постоянного тока.

102

Показания электродинамических амперметров почти не зависят от частоты, поэтому они могут применяться при частоте до 2 кГц.

В электродинамическом вольтметре катушки и добавоч­ ные резисторы соединены последовательно. При его исполь­ зовании в цепи постоянного тока угол поворота подвижной

При гд ii> % сопротивление вольтметра Zy = гу и зави­ симость угла поворота подвижной части вольтметра от напря­ жения на его зажимах будет одинаковой в цепи переменного и постоянного тока (3-26).

Изменение частоты" вызывает изменения сопротивления вольтметра гу = Уг(гК-\-гр)2-\-((аЬ)2 и создает частотную погрешность.

Уменьшение этой погрешности достигается шунтирова­ нием части добавочного резистора конденсатором, что и выполняется у более точных приборов.

Отечествеииая продшшлеиность выпускает много раз­ личных типов электродинамических амперметров и вольт­ метров классов точности 0,1; 0,2; 0,5, например милли­ амперметр тина Д528 с номинальным током 1В — 1 -т- 100 мА; вольтметр Д523 многопредельный с UB — 1,5 -г- 600 В; амперметры и вольтметры Д533 класса точности 0,2 для постоянного и переменного тока с частотой до 1 кГц; амперметры и вольтметры класса 0,1 типа Д57.

Положительные свойства электродинамических прибо­ ров: высокая точность, пригодность для постоянного и пере­ менного тока.

Отрицательные свойства: чувствительность к перегруз­ кам, чувствительность к внешним магнитным полям, высо­ кая стоимость, значительная мощность потерь.

Ферродинамические амперметры и вольтметры, так же как и электродинамические, имеют вращающий момент, пропорциональный квадрату измеряемой величины. В неко­ торых приборах эту зависимость делают близкой к линей-

103

ной, что достигается соответствующим распределением магнитной индукции в воздушном зазоре.

Ферродпнампческие приборы вследствие большого вра­ щающего момента применяются преимущественно как само­ пишущие для цепей переменного тока с частотой 50— 1 ООО Гц. Класс точности их 1,5—2,5.

Положительные свойства ферродинамических приборов: большой вращающий момент, прочность конструкции ц иадежность в работе, нечувствительность к внешним маг­ нитным полям. Отрицательные свойства: невысокая точ­ ность, значительная частотная погрешность.

3-10. ВОЛЬТМЕТРЫ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Электростатический вольтметр — это измерительный механизм системы того же названия (§ 2-6), на шкале кото­ рого нанесены деления, соответствующие значениям напря­ жения на его зажимах.

Расширение предела измерения напряжения в цепях переменного тока достигается применением добавочных

где р — множитель, показывающий, во сколько раз напря­ жение U больше напряжения Uv-

Применение конденсатора вызывает изменение характера шкалы и дополнительную погрешность, так как емкость Су зависит от угла поворота подвижной части прибора.

При неизменной емкости последовательно соединенных конденсаторов делителя напряжения между измеряемым напряжением U и напряжением на конденсаторе Uv, к зажи­ мам которого присоединен вольтметр, будет постоянное соотношение.

104

Отечественная промышленность выпускает ряд электро­ статических вольтметров, например вольтметры типа С-50, предназначенные для работы в цепях постоянного и перемен­ ного тока частотой от 20 Гц до 10 МГц, пределы измерения их 300 — 3 ООО В, входная емкость 4—10 пФ, погрешность 1—2%, вольтметры типа С-100 для измерений высоких напряжений до 25—75 кВ, частота 50 Гц—0,5 МГц, класс точности 1,5.

Положительные свойства электростатических вольт­ метров: ничтожная мощность потерь, пригодность для посто­ янного и переменного тока, независимость показаний от частоты и формы кривой измеряемого напряжения, нечувст­ вительность к внешним магнитным полям.

Отрицательные свойства: низкая чувствительность, чув­ ствительность к внешним электрическим полям.

3 - 1 1 . Э Л Е К Т Р О Н Н Ы Е ВОЛЬТМЕТРЫ

Электронные измерительные приборы весьма распростра­ нены и используются для измерения напряжения, тока, сопротивления, индуктивности, емкости и других величин.

Вольтметры электронной системы представляют собой

Схема простейшего электронного вольтметра постоянного тока дана на рис. 3-34. Измеряемое напряжение Ux подво­ дится к сетке триода, а в цепи катода переключателем Л устанавливаются различные сопротивления гк , чем обеспе-

105

чивается изменение усиления схемы п предела измерепия напряжения.

Начальный ток триода 10 (при Ux = 0) компенсируется встречным током / к - Этот ток при Ux — 0 регулируется

Р п с . 3-34. Схема простейшего электронпого вольтметра постояниого тока.

\стоянного тока. меняются, а в измерителе И по­

явится ток, являющийся функ­ цией измеряемого напряжения Ux. Эта схема обеспечи­ вает хорошую точность и устойчивую установку нуля.

На рис. 3-36 даны две структурные схемы электронных вольтметров переменного тока. В первой схеме (рис. 3-36, а)

106