Файл: Быков М.А. Электрические измерения электрических величин [учеб. пособие].pdf

Недостатком этой конструкции является невысокая точ­ ность отсчета величины сопротивления, не превышающая при­ мерно 0,1 %.

Рассмотренная схема применяется обычно в технических компенсаторах, например, в компенсаторе типа ПП.

Рис. ѴІ-23

На рис. VI-24 приведена одна из схем сопротивления, при­ меняющаяся в высокоомных компенсаторах (см. ниже) и по­ лучившая название «схемы с замещающими дакадами». Не­ сколько декад магазина сопротивлений (например, декад ты­ сяч, сотен, десятков и единиц ом), включенных между собой последовательно, образуют переменное сопротивление, с кото­

Второй магазин сопротивлений с декадами того же порядка, изображенный на рисунке в нижнем ряду, электрически вклю­ чен последовательно с первым магазином, а конструктивно расположен так, что рычаги одноименных декад механически сзязаны (но электрически изолированы) между собой. Декады нижнего ряда включены ,в схему таким образом, чтобы при уменьшении, например, сопротивления декады / на столько же увеличилось сопротивление одноименной декады 1' и так же во всех остальных декадах. Рабочий ток компенсатора протекает последовательно по обоим магазинам и остается постоянным независимо от положения рычагов, тан ка;к уменьшению со­ противления одного магазина соответствует равное ему уве­

сятых и сотых долей ома (в лабораторных компенсаторах), позволяет обеспечить достаточно плавное изменение компен­ сирующего напряжения в большом диапазоне величин. Рас­ смотренная схема положена в основу выпускаемого серийно высокоомного компенсатора типа ППТВ-1.

В малоомных лабораторных компенсаторах нашла приме­ нение схема Уманцева, построенная на принципе суперпози­ ции (наложения) токов, где несколько последних знаков от-

240

Рис. VI-24

счета компенсирующего напряжения удается получить с по­ мощью одного декадного магазина, как это показано на ріис. ѴІ-25.

и /, между которыми включены десять одинаковых по величи­

каждый из которых образует на этих сопротивлениях свое па­ дение напряжения. Результирующее напряжение, снимаемое с этих сопротивлений, или компенсирующее напряжение С7е/, бу­ дет равно сумме падений напряжения от каждого тока. Если

Схемы компенсаторов делятся на две большие группы: вы­ сокоомные и низкоомные. Высокоомные компенсаторы при­ меняются для измерений в выеокоомных цепях, где из-за ус­ ловий успокоения гальванометра и согласования его сопротив­ ления с сопротивлением схемы применяют высокоомные галь­ ванометры, а потому целесообразно иметь высокоомный и цепь самого компенсатора. Низкоомные компенсаторы применяют­ ся в противоположных условиях. Высокоомные компенсаторы рассчитываются на измерение напряжений порядка 1—2,5 в, имеют рабочий ток в главной рабочей цепи Ю - 3 — 1 0 ~ 4 а и со­ противление этой цепи 10 000—40 000 ом.

Низкоомные компенсаторы рассчитаны на измерение на­ пряжений менее 100 мв, сопротивление главной рабочей цепи их имеет величину от десятков до 2000 ом и ток в главной ра­ бочей цепи Ю - 1 — Ю - 3 Я.

Как высокоомные, так и низкоомные компенсаторы пред­ назначены для поверки измерительных приборов и мер (шун­ тов, делителей, измерительных катушек, нормальных элемен­ тов и пр.), а также для выполнения всякого рода рабочих из­ мерений.

Компенсационный метод относится к наиболее точным сре­ ди методов и приборов, предназначенных для измерения на­ пряжений: погрешность его может иметь порядок 0,01% и да­ же 0,001|%.

В компенсаторе постоянного тока, как и в любом другом приборе, построенном на косвенном методе измерения, резуль­ тирующая погрешность измерения (абсолютная или относи­ тельная) является функцией частных погрешностей, вносимых каждым элементом схемы. В компенсаторе к таким элементам относятся нормальный элемент, гальванометр, сопротивления /?н и R—чем точнее выполнены эти элементы, тем точнее ре­ зультат измерения.

Своей высокой точности компенсаторы постоянного тока обязаны присутствию в схеме нормального элемента, э. д. с. которого известна с точностью до тысячных долей процента, с которым (косвенным образом) производится сравнение неиз­ вестного напряжения или э. д. с.

Для облегчения расчета допустимой погрешности измере­ ния большая часть современных компенсаторов снабжается формулой, указанной в инструкции к пользованию прибором. В этой формуле допустимые для данного компенсатора по­ грешности, возникающие за счет несовершенства изготовле­ ния элементов схемы, остающиеся постоянными в процессе из­ мерений, объединяются в постоянный член уравнения и не требуют постоянного пересчета.

Переменной величиной в формуле является сопротивление Ri,c, которое в процессе работы может принимать разные зна-

242

Компенсаторы, как было указано, опособны измерять на­ пряжение или ѳ. д. с ; косвенным образом с их помощью мож­ но измерять и ряд других электрических величин, таких, как

вольтметров, ваттметров. Целью поверки является нахождение основной погрешности прибора и установление степени его со­ ответствия классу точности, указанному на шкале этого при­ бора.

Кроме того, во многих случаях при лабораторных исследо­ ваниях, технических и промышленных измерениях также поль­ зуются компенсационными схемами (либо для достижения вы­

жет меняться в больших пределах, достигая сотен и даже ты­ сяч вольт, а компенсатор непосредственно способен измерять напряжение порядка (l-f-2) в, между компенсатором и изме­ ряемым напряжением включают делитель напряжения.

На рисунке приведена схема делителя напряжения типа ДН-1, выпускаемого специально для компенсаторов. Измеряе­ мое напряжение, на которое включен поверяемый вольтметр, целиком подводят к делителю напряжения, а к компенсато­ ру—только часть этого напряжения. Напряжения;