Файл: Попов В.С. Электрические измерения (с лабораторными работами) учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 161
Скачиваний: 0
Точки поверхности земли в зоне, падение напряжения в которой равно нулю (зона ДГ, рис. 6-39), называются точками нулевого потенциала.
Потенциал <рх любой точки х в зоне заземлителя будет равен напряжению между этой точкой и точкой нулевого потенциала, например точкой Д:
|
ихд = <?х — ч>р, = ц>х — 0 = |
|
ух, |
|
|||
а потенциалы |
заземлителей А и В, называемые |
полными |
|||||
потенциалами, |
будут |
равны: фд == С/дд и |
|
фв = |
£/вг- |
||
|
|
|
J 1 |
|
t? |
|
|
|
|
-Ап. |
\А |
Ч |
• |
II |
|
т |
\1 / |
•]г* |
|
^° |
|
||
|
|
|
|
|
|||
t 1 |
г |
|
|
|
|
|
|
Р и с . 6-40. Кривая |
распределения |
потенциалов |
на |
||||
|
поверхности земли. |
|
|
|
|
|
Кривая распределения потенциала на поверхности земли на линии, соединяющей заземлители А и В, дана на рис. 6-40, форма ее зависит только от формы заземлителей и их расположения.
Измерение сопротивления заземления можно произ водить различными методами, например методом ампер метра и вольтметра; методом компенсации; при помощи специальных логометров и др. Во всех случаях изме рения сопротивления заземления применяют перемен ный ток.
6-16. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ З А З Е М Л Е Н И Я МЕТОДОМ А М П Е Р М Е Т Р А И В О Л Ь Т М Е Т Р А
Испытуемый заземлитель А (рис. 6-41) и вспомога тельный заземлитель В соединены со вторичной обмоткой силового трансформатора. Измерив ток амперметром и напряжение вольтметром, соединенным с заземлителей А и зондом, расположенным в зоне нулевого потенциала,
определим сопротивление |
заземлителя |
A: |
rx = |
UII. |
Вольтметр должен обладать большим |
по |
сравнению |
||
с зондом сопротивлением, |
так как они |
соединены после- |
211
довательно (рис. 6-42), а напряжение на зонде должно быть ничтожно малым. В противном случае возникнет значительная погреш ность. Она может быть
выражена так:
Р и с . 6 - 41 . Схема для измерения со |
Рпс. 6-42. |
Эквивалент |
|
противления |
заземления ампермет |
ная схема цени, изобра |
|
ром и |
вольтметром. |
женной па |
рис. 6 - 41 . |
Для измерений следует применять вольтметры электро статической, электронной ИЛИ детекторной систем.
Этим методом, рекомендуют пользоваться при ответ ственных измерениях и при изменении малых сопротив лений заземлений.
|
6-17. ИЗМЕРИТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ |
|
||
|
З А З Е М Л Е Н И Я |
Т И П А M l 103 |
|
|
Измеритель типа |
M l 103 |
(рис. 6-43) имеет источник |
||
питания |
переменного |
тока, |
трансформатор тока |
ТТ, |
вторичная |
обмотка которого |
замкнута на резистор |
га б, |
и измерительный механизм И магнитоэлектрической си стемы, присоединенный ко вторичной обмотке изолирую
щего трансформатора |
ИТ |
через |
механический |
выпря |
|
митель. |
|
|
|
|
|
При измерении зажим 1 прибора соединяется с испы |
|||||
туемым заземлителем |
А, зажим |
2 — с зондом |
ЗН, за |
||
жим 3 — с вспомогательным |
заземлителем |
В. |
|
||
При вращении рукоятки |
генератора ток |
1г |
проходит |
от зажима генератора Г по первичной обмотке трансфор
матора |
тока, |
заземлителю А, |
земле и заземлителю В. |
|||||
Ток |
1г создает |
на измеряемом |
сопротивлении |
падение |
||||
напряжения |
иг = |
г а д |
Ток |
вторичной цепи |
/ 2 |
создает |
||
на сопротивлении |
падение |
напряжения |
U2 |
= / 2 г а д . |
||||
Перемещая движок дг |
можно получить компенсацию иг = |
212
= U2, при которой тока в первичной обмотке изолирую щего трансформатора не будет, а следовательно, не будет
тока и во вторичной цепи изолирующего |
трансформатора |
||||||||||
и |
измерительном |
механизме |
И (а„ = 0). |
В этом |
случае |
||||||
Iirx |
— 72 га д, но при |
1Х |
= / 2 |
имеем гх = |
га д . |
|
|
||||
|
Значение сопротивления заземления отсчитывается на |
||||||||||
шкале прибора по положению движка д. |
Шунтированием |
||||||||||
резистора га б (рис. 6-43, |
|
|
|
|
|||||||
сопротивление |
гш ) |
предел |
|
|
|
|
|||||
измерения |
изменяется |
от |
|
|
|
|
|||||
10 |
до 50 |
Ом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исправность |
|
прибора |
|
|
|
|
||||
проверяется |
при |
отклю |
|
|
|
|
|||||
ченных |
заземлителях |
и |
|
|
|
|
|||||
переключателе П„ |
в |
поло |
|
|
|
|
|||||
жении К, при котором к |
|
|
|
|
|||||||
зажимам 1 я 2 присоеди |
|
|
|
|
|||||||
няется резистор гк = 10 Ом, |
|
|
|
|
|||||||
а зажимы 2 и 3 замыкают |
|
|
|
|
|||||||
ся. При вращении рукоят |
|
|
|
|
|||||||
ки |
прибора |
компенсация |
Рис. 6-43. Прибор для измерения |
||||||||
должна |
быть |
при |
поло |
сопротивления |
заземления |
типа |
|||||
жении движка |
на |
10 Ом. |
М1103. |
|
|
||||||
|
При |
номинальной |
ча |
|
|
|
|
||||
стоте вращения рукоятки прибора 120 |
об/мин |
частота |
|||||||||
тока генератора 120 |
Гц. |
|
|
|
|
||||||
|
Для измерения сопротивления зажимы прибора 2 |
и 3, |
соединенные вместе, присоединяются к одному зажиму измеряемого сопротивления, а второй зажим его присое диняется к зажиму 1 прибора. Процесс измерения не отличается от рассмотренного выше.
Изолирующий трансформатор и механический выпря митель обеспечивают независимость показаний от блуж дающих токов. Сопротивления зонда мало влияют на результат измерения.
6-18. ИЗМЕРИТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ З А З Е М Л Е Н И Я Т И П А МС-08
Принципиальная схема измерителя дана на рис. 6-44. Одна рамка логометра включена в цепь тока 1Х последо вательно с испытуемым заземлителем А и вспомогатель ным заземлителем В. Вторая рамка логометра вместе с добавочным резистором гд подключена к испытуемому
213
заземлителю и зонду ЗН. Цепь второй рамки, сопротив ление которой г3 , находится под напряжением, равным
падению |
напряжения |
на измеряемом |
сопротивлении |
гх, |
|||||
|
|
и, |
следовательно, |
ток |
в |
||||
|
|
этой |
рамке |
|
|
|
|
||
|
|
|
h = Iirx/(r<i |
+ |
ra + |
raH). |
|
||
|
|
|
Угол |
поворота |
подви |
||||
|
|
жной части |
логометра |
|
|||||
|
ЗН |
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
Г2 + |
Гц + |
Г3„ |
|
|
Р п с . 6-44. Принципиальная схема |
|
|
|
|
|
|
|
||
прпбора для измерения сопро |
|
|
|
|
|
|
|
||
тивлений заземлений типа |
МС-08. |
При постоянном |
значе |
||||||
поворота |
|
нии |
к = |
7-2 + |
/ д + г3 „ угол |
||||
подвижной части зависит |
только |
от |
гх. |
Сопро |
тивление зонда (гз и ) может изменяться, поэтому добавоч
ное сопротивление гд регулируют |
перед каждым измере |
|||||||
нием, |
изменяя |
его |
до |
|
|
|
||
тех пор, |
пока |
стрелка |
|
|
|
|||
прпбора |
не установится |
|
|
|
||||
на контрольной |
отметке |
|
|
|
||||
шкалы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Измерение сопротив |
|
|
|
|||||
лений заземления произ |
|
|
|
|||||
водится |
на |
переменном |
|
|
|
|||
токе, а магнитоэлектри |
|
|
|
|||||
ческий |
|
измерительный |
|
|
|g_ |
|||
механизм |
применим |
А_ |
_ | 3 / 7 |
|||||
только |
при |
постоянном |
|
|
|
|||
токе. |
Приборы типа |
|
|
|
||||
МС-08 |
имеют |
электро |
Рис . 6-45. Схема прибора типа МС-08. |
|||||
механический |
преобра |
|
|
|
||||
зователь МП |
постоянного |
тока в |
переменный |
и механи |
||||
ческий |
выпрямитель |
(MB |
на рис. 6-45). |
|
||||
В |
течение |
первой половины |
оборота, механического |
преобразователя ток в его цепи проходит в одном направ лении (рис. 6-45). Затем преобразователь переключает часть цепи, состоящей из измеряемого заземлителя, земли и вспомогательного заземлителя, и по ней в течение второй половины оборота проходит ток обратного направления.
214
Следовательно, в земле проходит переменный ток, и к двум щеткам механического выпрямителя, соединенным с землей, будет приложено переменное напряжение; на двух других щетках этого выпрямителя будет выпрям ленное напряжение, под которым и находится цепь вто рой рамки и добавочного сопротивления. На рис. 6-45 участки цепи, по которым проходит переменный ток, показаны пунктиром.
Механический преобразователь и выпрямитель де лают показания прибора практически не зависимыми от блуждающих токов, а регулируемый добавочный резистор исключает влияние сопротивления зонда.
У прибора имеются три предела измерения: 10, 100 и 1 ООО Ом.
Глава седьмая
ИЗМЕРЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ, ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ И ЕМКОСТИ
А . КОСВЕННЫЕ |
МЕТОДЫ |
ИЗМЕРЕНИЙ |
И ПРИБОРЫ |
НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ |
|
|
ОЦЕНКИ |
|
7 - 1 . З А М Е Ч А Н И Я , ОТНОСЯЩИЕСЯ К ИЗМЕРЕНИЮ
ИН Д У К Т И В Н О С Т И , ВЗАИМНОЙ ИНДУКТИВНОСТИ
ИЕМКОСТИ
При выборе метода измерения и производстве измере- . ний необходимо иметь в виду, что индуктивность L и взаимная индуктивность М могут зависеть от тока, напря жения и от внешних электромагнитных полей, а емкость С — от частоты переменного тока, напряжения, темпе ратуры и т. п.
Если тот или другой фактор влияет на измеряемую величину и им пренебречь нельзя, то при измерении необ ходимо создать те же условия, в которых измеряемый объект будет находиться при его эксплуатации. Если зависимость между влияющим фактором и измеряемой величиной известна, то измерение можно проводить в лю бых условиях, но после измерения сделать соответствую щий пересчет результата измерения.
215
7-2. ИЗМЕРЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ Н А ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ
|
|
|
а) |
Метод |
амперметра |
и |
вольтметра |
||||
|
Измерив ток / в катушке (рис. 7-1) и напряжение U на |
||||||||||
ее зажимах, |
можно |
определить |
ее полное |
сопротивление |
|||||||
0—о |
|
|
|
|
„ |
|
ГТ/Т |
— |
1/ -2 I ™2 Г 2 г. г,,-,™ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(7-1) |
0 |
—ojlo |
I |
j |
|
|
Активное |
сопротивление ка |
||||
|
|
со = 2я/ должны быть известны, |
|||||||||
|
|
|
|
тушки г и угловая частота тока |
|||||||
Рпс . 7 - 1 . Схема для изме |
а форма |
кривой |
напряжения |
||||||||
рения |
индуктивности |
ам |
|||||||||
перметров п |
вольтметров. |
должна быть практически сину |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
соидальной. |
ЕСЛИ |
сопротивле |
ние катушки относительно велико, то следует пользо ваться схемой, аналогичной указанной на рис. 6-13, а.
Точность измерения этим методом низкая из-за сум мирования погрешностей показаний приборов.
б) Метод ваттметра
Используя показания приборов (рис. 7-2), опреде ляем активное сопротивление катушки г = PIP. Затем
— в -
Рис . 7-2. Схема для измерения индук тивности амперметром, вольтметром п ваттметром.
по (7-1) вычисляем искомую индуктивность. Или, заменив в (7-1) величину г, получим:
Точность измерения этим методом также низкая.
216