Էլեկտրական բնութագրերի չափում. Էլեկտրական պարամետրերի չափում. Ընթացիկ չափում
Չափումը հատուկի օգնությամբ ֆիզիկական մեծության էմպիրիկ արժեքի հայտնաբերման գործընթացն է տեխնիկական միջոցներ. Էլեկտրական չափիչ գործիքները լայնորեն օգտագործվում են էլեկտրական կայանքների շահագործման մոնիտորինգի, դրանց վիճակի և շահագործման ռեժիմների մոնիտորինգի, էլեկտրական էներգիայի սպառման և որակի հաշվառման, էլեկտրական սարքավորումների վերանորոգման և ճշգրտման մեջ:
Էլեկտրական չափիչ գործիքները կոչվում են էլեկտրական չափիչ գործիքներ, որոնք նախատեսված են ազդանշաններ առաջացնելու համար, որոնք ֆունկցիոնալորեն կապված են չափված ֆիզիկական մեծությունների հետ դիտորդի կամ ավտոմատ սարքի ընկալման համար հասանելի ձևով:
Էլեկտրական չափիչ գործիքները բաժանվում են.
- էլեկտրական (հոսանք, լարում, հզորություն և այլն) և ոչ էլեկտրական (ջերմաստիճան, ճնշում և այլն) քանակությունները չափող գործիքների վերաբերյալ ստացված տեղեկատվության տեսակով.
- չափման մեթոդի համաձայն - ուղղակի գնահատման սարքերի (ամպաչափ, վոլտմետր և այլն) և համեմատական սարքերի (չափիչ կամուրջներ և փոխհատուցիչներ);
- չափված տեղեկատվության ներկայացման մեթոդի համաձայն՝ անալոգային և դիսկրետ (թվային):
Ուղղակի գնահատման համար առավել լայնորեն օգտագործվող անալոգային սարքերը, որոնք դասակարգվում են ըստ հետևյալ բնութագրերի՝ հոսանքի տեսակը (հաստատուն կամ փոփոխական), չափված արժեքի տեսակը (հոսանք, լարում, հզորություն, փուլային հերթափոխ), աշխատանքի սկզբունքը (մագնիտոէլեկտրական, էլեկտրամագնիսական): , էլեկտրա- և ֆերոդինամիկական), ճշտության դաս և աշխատանքային պայմաններ։
Ընդլայնել չափումների սահմանները էլեկտրական սարքերուղղակի հոսանքի դեպքում օգտագործվում են շունտեր (հոսանքի համար) և լրացուցիչ դիմադրություններ Rd (լարման համար); վրա փոփոխական հոսանքընթացիկ տրանսֆորմատորներ (tt) և լարման (tn):
Էլեկտրական մեծությունների չափման գործիքներ.
Լարման չափումն իրականացվում է վոլտմետրով (V), որը ուղղակիորեն միացված է էլեկտրական շղթայի ուսումնասիրված հատվածի տերմինալներին:
Ընթացքի չափումն իրականացվում է ամպաչափով (A), որը սերիական միացված է ուսումնասիրվող շղթայի տարրերին:
AC սխեմաներում հզորության (Վտ) և փուլային հերթափոխի () չափումն իրականացվում է վաթմետրի և ֆազաչափի միջոցով: Այս սարքերն ունեն երկու ոլորուն՝ ֆիքսված հոսանքի ոլորուն, որը միացված է հաջորդաբար, և շարժական լարման ոլորուն՝ զուգահեռ միացված։
Փոփոխական հոսանքի հաճախականությունը (զ) չափելու համար օգտագործվում են հաճախականության չափիչներ։
Էլեկտրական էներգիայի չափման և հաշվառման համար՝ միացված էլեկտրաէներգիայի հաշվիչները չափիչ միացումնման է վտտմետրերին:
Էլեկտրական չափիչ գործիքների հիմնական բնութագրերն են՝ սխալը, ընթերցման տատանումները, զգայունությունը, էներգիայի սպառումը, նստեցման ժամանակը և հուսալիությունը:
Էլեկտրամեխանիկական սարքերի հիմնական մասերն են էլեկտրական չափիչ շղթան և չափիչ մեխանիզմը։
Սարքի չափիչ շղթան փոխարկիչ է և բաղկացած է տարբեր միացություններակտիվ և ռեակտիվ դիմադրություններ և այլ տարրեր՝ կախված վերափոխման բնույթից։ Չափիչ մեխանիզմը էլեկտրամագնիսական էներգիան վերածում է մեխանիկական էներգիայի, որն անհրաժեշտ է իր շարժվող մասի անշարժ մասի անկյունային շարժման համար։ Ա ցուցիչի անկյունային տեղաշարժերը ֆունկցիոնալորեն կապված են սարքի ոլորող մոմենտին և հակազդող մոմենտի հետ՝ ձևափոխման հավասարմամբ.
k - սարքի կառուցողական հաստատուն;
Էլեկտրական մեծություն, որը ստիպում է գործիքի ցուցիչը անկյան տակ շեղվել
Հիմնված տրված հավասարումըկարելի է պնդել, որ եթե.
- մուտքագրեք X արժեքը առաջին հզորությանը (n=1), այնուհետև a-ն կփոխի նշանը, երբ բևեռականությունը փոխվի, և 0-ից տարբեր հաճախականությունների դեպքում սարքը չի կարող աշխատել.
- n=2, ապա սարքը կարող է աշխատել ինչպես ուղղակի, այնպես էլ փոփոխական հոսանքի վրա;
- հավասարման մեջ մտնում է մեկից ավելի մեծություն, այնուհետև ցանկացածը կարող է ընտրվել որպես մուտքագրում՝ մնացածը թողնելով հաստատուն.
- մուտքագրվում է երկու արժեք, այնուհետև սարքը կարող է օգտագործվել որպես բազմապատկիչ փոխարկիչ (վատմետր, հաշվիչ) կամ բաժանող (փազաչափ, հաճախականության հաշվիչ);
- ոչ սինուսոիդային հոսանքի վրա երկու կամ ավելի մուտքային քանակություններով սարքն ունի ընտրողականության հատկություն այն առումով, որ շարժվող մասի շեղումը որոշվում է միայն մեկ հաճախականության արժեքով:
Ընդհանուր տարրերն են՝ ընթերցող սարք, չափիչ մեխանիզմի շարժական մաս, պտտվող, հակազդող և հանգստացնող պահեր ստեղծելու սարքեր։
Ընթերցող սարքն ունի կշեռք և ցուցիչ: Հարակից սանդղակի նշանների միջև ընկած ժամանակահատվածը կոչվում է բաժանում:
Սարքի բաժանման գինը չափված քանակի արժեքն է, որն առաջացնում է գործիքի ցուցիչի շեղումը մեկ բաժանմամբ և որոշվում է կախվածությամբ.
Կշեռքները կարող են լինել միատեսակ կամ անհավասար: Սանդղակի սկզբնական և վերջնական արժեքների միջև ընկած հատվածը կոչվում է գործիքի ընթերցումների միջակայք:
Էլեկտրական չափիչ գործիքների ընթերցումները որոշ չափով տարբերվում են չափված մեծությունների իրական արժեքներից: Դա պայմանավորված է մեխանիզմի չափիչ մասի շփման, արտաքին մագնիսական և էլեկտրական դաշտերի ազդեցությամբ, ջերմաստիճանի փոփոխություններով։ միջավայրըև այլն: Չափված AI-ի և վերահսկվող քանակի իրական AD արժեքների միջև տարբերությունը կոչվում է բացարձակ չափման սխալ.
Քանի որ բացարձակ սխալը պատկերացում չի տալիս չափման ճշգրտության աստիճանի մասին, օգտագործվում է հարաբերական սխալը.
Քանի որ չափման ընթացքում չափված քանակի իրական արժեքը անհայտ է, որոշելու և կարող եք օգտագործել սարքի ճշգրտության դասը:
Ամպերաչափերը, վոլտմետրերը և վտտմետրերը բաժանված են 8 ճշտության դասերի՝ 0,05; 0.1; 0.2; 0,5; 1.0; 1,5; 2.5; 4.0. Ճշգրտության դասը ցույց տվող թիվը որոշում է այս սարքի ամենամեծ դրական կամ բացասական հիմնական կրճատված սխալը: Օրինակ, 0.5 ճշտության դասի դեպքում կրճատված սխալը կլինի ±0.5%:
| Պարամետրի անվանումը | Ամպերաչափեր E47 | Վոլտմետրեր E47 |
| Համակարգ | էլեկտրամագնիսական | էլեկտրամագնիսական |
| Տեղեկատվության ելքային մեթոդ | անալոգային | անալոգային |
| Չափման միջակայք | 0...3000 Ա | 0...600 Վ |
| Տեղադրման եղանակը | վահանի վահանակի վրա | վահանի վահանակի վրա |
| Անցման մեթոդ | <50 А- непосредственный, >100 Ա - ընթացիկ տրանսֆորմատորի միջոցով 5 Ա երկրորդական հոսանքով | ուղիղ |
| Ճշգրտության դաս | 1,5 | 1,5 |
| Գործիքների թույլատրելի հիմնական սխալի սահմանը, % | ±1,5 | ±1,5 |
| Գնահատված աշխատանքային լարումը, ոչ ավելին | 400 Վ | 600 Վ |
| Թույլատրելի երկարաժամկետ ծանրաբեռնվածություն (2 ժամից ոչ ավել) | Չափման միջակայքի վերջնական արժեքի 120% | |
| Ձախողման միջին ժամանակը, ոչ պակաս, քան ժ | 65000 | 65000 |
| Միջին ժամկետծառայություն, առնվազն տարիներ | 8 | 8 |
| Շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը, °C | 20±5 | 20±5 |
| Չափված արժեքի հաճախականությունը, Հց | 45...65 | 45...65 |
| Ինքնաթիռի տեղադրման դիրքը | ուղղահայաց | ուղղահայաց |
| Չափերը, մմ | 72x72x73.5 96x96x73.5 | 72x72x73.5 96x96x73.5 |
Էլեկտրական չափիչ գործիքներ (ամպաչափեր և վոլտմետրեր) E47 սերիա
Դրանք օգտագործվում են բնակելի, առևտրային և արտադրական օբյեկտների էլեկտրական բաշխիչ ցանցերում ցածր լարման ամբողջական սարքերում:
E47 ամպերմետրերը՝ անալոգային էլեկտրամագնիսական էլեկտրական չափիչ գործիքները, նախատեսված են AC էլեկտրական սխեմաներում ընթացիկ ուժը չափելու համար:
Վոլտմետրեր E47 - անալոգային էլեկտրամագնիսական էլեկտրական չափիչ գործիքներ - նախատեսված են փոփոխական հոսանքի էլեկտրական սխեմաներում լարումը չափելու համար:
Չափման լայն տիրույթ՝ ամպաչափեր մինչև 3000 Ա, վոլտմետրեր մինչև 600 Վ։ Ճշգրտության դաս 1.5։
Ամպերաչափերը, որոնք նախատեսված են 50 Ա-ից բարձր հոսանքները չափելու համար, միացված են չափված շղթային հոսանքի տրանսֆորմատորի միջոցով, որի երկրորդային գործառնական հոսանք 5 Ա է:
E47 սերիայի ամպաչափերի և վոլտմետրերի աշխատանքի սկզբունքը
Ամպերաչափերը և վոլտմետրերը E47 էլեկտրամագնիսական համակարգով սարքեր են: Նրանք ունեն կլոր կծիկ՝ ներսում տեղադրված շարժական և ամրացված միջուկներով։ Երբ հոսանքը հոսում է կծիկի պտույտների միջով, ստեղծվում է մագնիսական դաշտ, որը մագնիսացնում է երկու միջուկները։ Ինչի արդյունքում։
միջուկների նման բևեռները վանում են միմյանց, իսկ շարժական միջուկը սլաքով պտտում է առանցքը։ դեմ պաշտպանության համար բացասական ազդեցությունարտաքին մագնիսական դաշտերը, կծիկը և միջուկները պաշտպանված են մետաղական վահանով:
Մագնիսաէլեկտրական համակարգի սարքերի շահագործման սկզբունքը հիմնված է մշտական մագնիսի և հաղորդիչների դաշտի փոխազդեցության վրա հոսանքի հետ, իսկ էլեկտրամագնիսական համակարգը հիմնված է պողպատե միջուկի ետ քաշման վրա ֆիքսված կծիկի մեջ, երբ դրանում հոսանք կա: . Էլեկտրադինամիկ համակարգը ունի երկու կծիկ. Կծիկներից մեկը՝ շարժական, ամրացված է առանցքի վրա և գտնվում է ամրացված կծիկի ներսում։
Սարքի շահագործման սկզբունքը, որոշակի պայմաններում դրա գործարկման հնարավորությունը, սարքի հնարավոր սահմանային սխալները կարող են սահմանվել ըստ. խորհրդանիշներտպված գործիքի թվատախտակի վրա։
Օրինակ՝ (A) - ամպաչափ; (~) - փոփոխական հոսանքը տատանվում է 0-ից մինչև 50A; () - ուղղահայաց դիրք, ճշգրտության դաս 1.0 և այլն:
Հոսանքի և լարման չափիչ տրանսֆորմատորներն ունեն ֆերոմագնիսական միջուկներ, որոնց վրա տեղակայված են առաջնային և երկրորդային ոլորունները։ Երկրորդական ոլորման պտույտների թիվը միշտ ավելի մեծ է, քան առաջնայինը:
Ընթացիկ տրանսֆորմատորի առաջնային ոլորուն տերմինալները նշվում են L1 և L2 տառերով (գիծ), իսկ երկրորդականը `I1 և I2 (չափում): Անվտանգության կանոնների համաձայն՝ հոսանքի տրանսֆորմատորի երկրորդական ոլորման տերմինալներից մեկը, ինչպես նաև լարման տրանսֆորմատորը, հիմնավորված է, որը կատարվում է մեկուսացման վնասման դեպքում։ Ընթացիկ տրանսֆորմատորի առաջնային ոլորուն միացված է չափման ենթակա օբյեկտի հետ: Ընթացիկ տրանսֆորմատորի առաջնային ոլորման դիմադրությունը փոքր է սպառողի դիմադրության համեմատ: Երկրորդական ոլորուն փակ է ամպաչափի և սարքերի ընթացիկ սխեմաների համար (վտտմետր, հաշվիչ և այլն): Վտտմետրերի, հաշվիչների և ռելեների ընթացիկ ոլորունները հաշվարկվում են 5A-ի համար, վոլտմետրերը, վտտմետրերի լարման սխեմաները, հաշվիչները և ռելեի ոլորունները՝ 100 Վ-ի համար:
Վտտմետրի ամպաչափի և հոսանքի սխեմաների դիմադրությունները փոքր են, ուստի ընթացիկ տրանսֆորմատորը իրականում գործում է ռեժիմում կարճ միացում. Երկրորդային ոլորուն գնահատված հոսանքը 5 Ա է: Ընթացիկ տրանսֆորմատորի փոխակերպման հարաբերակցությունը հավասար է առաջնային հոսանքի հարաբերակցությանը երկրորդական ոլորուն անվանական հոսանքի, իսկ լարման տրանսֆորմատորի համար՝ առաջնային լարման հարաբերակցությունը երկրորդական անվանական հոսանքի։
Չափիչ գործիքների վոլտմետրի և լարման սխեմաների դիմադրությունը միշտ բարձր է և կազմում է առնվազն հազար ohms: Այս առումով լարման տրանսֆորմատորը գործում է պարապ ռեժիմով:
Ընթացիկ և լարման տրանսֆորմատորների միջոցով միացված սարքերի ընթերցումները պետք է բազմապատկվեն փոխակերպման հարաբերակցությամբ:
TTI ընթացիկ տրանսֆորմատորներ
TTI հոսանքի տրանսֆորմատորները նախատեսված են՝ սպառողների հետ բնակավայրերում էլեկտրաէներգիայի հաշվառման սխեմաներում օգտագործելու համար. առևտրային էլեկտրաէներգիայի հաշվառման սխեմաներում օգտագործելու համար. չափիչ տեղեկատվության ազդանշան փոխանցելու համար չափիչ գործիքներին կամ պաշտպանության և կառավարման սարքերին: Տրանսֆորմատորի պատյանն անբաժանելի է և կնքված է կպչուն պիտակով, ինչը անհնարին է դարձնում մուտքը երկրորդական ոլորուն: Երկրորդական ոլորուն տերմինալային սեղմակները փակվում են թափանցիկ ծածկով, որն ապահովում է անվտանգությունը շահագործման ընթացքում: Բացի այդ, կափարիչը կարող է կնքվել: Սա հատկապես կարևոր է էլեկտրաէներգիայի հաշվառման սխեմաներում, քանի որ այն հնարավորություն է տալիս բացառել չթույլատրված մուտքը երկրորդական ոլորուն տերմինալային սեղմակներ:
TTI-A մոդիֆիկացիայի մեջ ներկառուցված թիթեղյա պղնձե ավտոբուսը հնարավորություն է տալիս միացնել ինչպես պղնձե, այնպես էլ ալյումինե հաղորդիչներ:
Գնահատված լարումը - 660 Վ; անվանական ցանցի հաճախականությունը - 50 Հց; տրանսֆորմատորի ճշգրտության դաս 0.5 և 0.5S; անվանական երկրորդային գործառնական հոսանք - 5A:
| Տրանսֆորմատորային փոփոխություններ | Տրանսֆորմատորի անվանական առաջնային հոսանքը, Ա |
| TTI-A | 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 80; 100; 120; 125; 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600; 800; 1000 |
| TTI-30 | 150; 200; 250; 300 |
| TTI-40 | 300; 400; 500; 600 |
| TTI-60 | 600; 750; 800; 1000 |
| TTI-85 | 750; 800; 1000; 1200; 1500 |
| TTI-100 | 1500; 1600; 2000; 2500; 3000 |
| TTI-125 | 1500; 2000; 2500; 3000; 4000; 5000 |
Էլեկտրոնային անալոգային սարքերը տարբեր էլեկտրոնային փոխարկիչների և մագնիսաէլեկտրական սարքի համադրություն են և օգտագործվում են էլեկտրական մեծությունները չափելու համար: Նրանք ունեն բարձր մուտքային դիմադրություն (չափման օբյեկտից ցածր էներգիայի սպառում) և բարձր զգայունություն: Դրանք օգտագործվում են բարձր և բարձր հաճախականության սխեմաներում չափելու համար։
Թվային չափիչ գործիքների շահագործման սկզբունքը հիմնված է չափված շարունակական ազդանշանի վերափոխման վրա էլեկտրական կոդի, որը ցուցադրվում է թվային տեսքով: Առավելությունները չափման փոքր սխալներն են (0,1-0,01%) չափված ազդանշանների լայն շրջանակում և բարձր արագությունը՝ վայրկյանում 2-ից 500 չափումներ: Արդյունաբերական միջամտությունը ճնշելու համար դրանք հագեցած են հատուկ զտիչներով: Բևեռականությունը ինքնաբերաբար ընտրվում և նշվում է ընթերցման սարքի վրա: Դրանք պարունակում են ելք դեպի թվային տպագրական սարք: Դրանք օգտագործվում են ինչպես լարման և հոսանքի, այնպես էլ պասիվ պարամետրերի չափման համար՝ դիմադրություն, ինդուկտիվություն, հզորություն։ Նրանք թույլ են տալիս չափել հաճախականությունը և դրա շեղումը, ժամանակի ընդմիջումը և իմպուլսների քանակը:
Էլեկտրական սխեմաների հիմնական պարամետրերն են՝ DC շղթայի համար՝ դիմադրություն Ռ,
AC շղթայի ակտիվ դիմադրության համար ,
ինդուկտիվություն 
, հզորություն 
, համալիր դիմադրություն 
.
Ամենից հաճախ այդ պարամետրերը չափելու համար օգտագործվում են հետևյալ մեթոդները՝ օմմետր, ամպաչափ - վոլտմետր, կամուրջ: Դիմադրության չափման փոխհատուցիչների կիրառում 
արդեն քննարկվել է 4.1.8-ում: Մտածեք այլ մեթոդների մասին:
Օմմետրեր. DC շղթայի տարրերի դիմադրությունը կարող է ուղղակիորեն և արագ չափվել օմմետրով: Նկ.-ում ներկայացված սխեմաներում: 16 ՆՐԱՆՔ- մագնիսաէլեկտրական չափիչ մեխանիզմ:
Սնուցման լարման հաստատուն արժեքով 
Չափման մեխանիզմի ընթերցումները կախված են միայն չափված դիմադրության արժեքից 
.
Հետևաբար, սանդղակը կարող է աստիճանավորվել դիմադրության միավորներով:
Դիմադրություն ունեցող տարրի սերիական միացման շղթայի համար 
(Նկար 4.16, 
)
ցուցիչի շեղման անկյունը
,
Զուգահեռ միացման շղթայի համար (նկ. 4.16, 
)
,Որտեղ 
- մագնիսաէլեկտրական չափիչ մեխանիզմի զգայունությունը. 
- չափիչ մեխանիզմի դիմադրություն; 
- լրացուցիչ դիմադրության դիմադրություն. Քանի որ վերը նշված հավասարումների աջ կողմում գտնվող բոլոր մեծությունների արժեքները, բացառությամբ 
,
ապա շեղման անկյունը որոշվում է արժեքով 
.
Օմմետրի սանդղակները երկու անջատիչ սխեմաների համար անհավասար են: Սերիայի շղթայում, ի տարբերություն զուգահեռի, սանդղակի զրոն հավասարեցված է շարժվող մասի պտտման առավելագույն անկյան հետ։ Սերիայի շղթայով օմմետրերը ավելի հարմար են բարձր դիմադրությունները չափելու համար և հետ զուգահեռ միացում- փոքր. Սովորաբար օմմետրերը պատրաստվում են 1.5 և 2.5 ճշգրտության դասերի շարժական գործիքների տեսքով: Որպես էներգիայի աղբյուր 
օգտագործված է մարտկոց: Ուղղիչի միջոցով զրո սահմանելու անհրաժեշտությունը դիտարկվող օմմետրերի հիմնական թերությունն է: Այս թերությունը բացակայում է մագնիսաէլեկտրական հարաբերակցությամբ օմմետրերում:
Օմմետրում լոգոմետրի միացման սխեման ներկայացված է նկ. 4.17. Այս սխեմայով 1 և 2
- հարաբերակցիչ պարույրներ (դրանց դիմադրությունները 
Եվ 
);
Եվ 
- լրացուցիչ ռեզիստորներ մշտապես ներառված միացումում:
,
ապա հարաբերակցության սլաքի շեղումը 
,
այսինքն շեղման անկյունը որոշվում է արժեքով 
և կախված չէ լարումից
.
Հարաբերակցիչով օմմետրերն ունեն տարբեր ձևավորում՝ կախված չափման պահանջվող սահմանից, նպատակից (վահանակ կամ շարժական սարք) և այլն:
Ամպերաչափ - վոլտմետր մեթոդ. Այս մեթոդը DC և AC շղթայի տարրերի դիմադրությունը չափելու անուղղակի մեթոդ է: Ամպերմետրը և վոլտմետրը համապատասխանաբար չափում են դիմադրության հոսանքը և լարումը: 
որի արժեքը այնուհետև հաշվարկվում է Օհմի օրենքի համաձայն. 
. Այս մեթոդով դիմադրության որոշման ճշգրտությունը կախված է ինչպես գործիքների ճշգրտությունից, այնպես էլ օգտագործվող անջատիչ միացումից (նկ. 4.18, 
Եվ 
).
Համեմատաբար փոքր դիմադրությունները (1 Օմ-ից պակաս) չափելիս նկ. 4.18, 
նախընտրելի է, քանի որ վոլտմետրը ուղղակիորեն միացված է չափված դիմադրությանը 
, և ընթացիկ 
ամպաչափով չափված, հավասար է չափված դիմադրության հոսանքի գումարին 
և հոսանքը վոլտմետրում 
, այսինքն. 
. Որովհետեւ 
>>
, Դա 
.
Համեմատաբար մեծ դիմադրությունները չափելիս (ավելի քան 1 օմ), շղթան նկ. 4.18, 
, քանի որ ամպերմետրը ուղղակիորեն չափում է դիմադրության հոսանքը 
,
և լարվածություն 
,
չափված վոլտմետրով հավասար է ամպաչափի լարումների գումարին
և չափված դիմադրություն 
, այսինքն. 
. Որովհետեւ 
>>
, Դա 
.
Տարրերի դիմադրության չափման սարքերի միացման սխեմատիկ դիագրամներ 
AC սխեմաները, օգտագործելով ամպաչափ-վոլտմետր մեթոդը, նույնն են, ինչ դիմադրությունները չափելու համար 
.
Այս դեպքում, ըստ չափված լարման արժեքների 
և ընթացիկ 
որոշել դիմադրությունը 
.
Ակնհայտ է, որ այս մեթոդը չի կարող չափել ստուգվող դիմադրության փաստարկը։ Հետևաբար, օգտագործելով ամպաչափ-վոլտմետր մեթոդը, կարող եք չափել կծիկների ինդուկտիվությունը և կոնդենսատորների հզորությունը, որոնցում կորուստները բավականին փոքր են: Այս դեպքում
;
.
Պլանավորել
Ներածություն
Ընթացիկ հաշվիչներ
Լարման չափում
Մագնիսաէլեկտրական համակարգի համակցված սարքեր
Ունիվերսալ էլեկտրոնային չափիչ գործիքներ
Չափիչ շունտեր
Դիմադրության չափման գործիքներ
Երկրի դիմադրության որոշում
մագնիսական հոսք
Ինդուկցիա
Մատենագիտություն
Ներածություն
Չափումը կոչվում է ֆիզիկական մեծության արժեքի էմպիրիկ հայտնաբերում, հատուկ տեխնիկական միջոցների՝ չափիչ գործիքների օգնությամբ։
Այսպիսով, չափումը տեղեկատվական գործընթացէմպիրիկորեն ստանալով թվային հարաբերություն տվյալ ֆիզիկական մեծության և դրա որոշ արժեքների միջև՝ որպես համեմատության միավոր:
Չափման արդյունքը անվանված թիվ է, որը գտնվել է ֆիզիկական մեծության չափման միջոցով: Չափման հիմնական խնդիրներից մեկն է գնահատել չափված ֆիզիկական մեծության իրական և իրական արժեքների՝ չափման սխալի մոտավորության կամ տարբերության աստիճանը:
Էլեկտրական սխեմաների հիմնական պարամետրերն են՝ հոսանքի ուժը, լարումը, դիմադրությունը, հոսանքի հզորությունը։ Այս պարամետրերը չափելու համար օգտագործվում են էլեկտրական չափիչ գործիքներ:
Էլեկտրական շղթաների պարամետրերի չափումն իրականացվում է երկու եղանակով՝ առաջինը ուղղակի չափման մեթոդ է, երկրորդը՝ անուղղակի չափման մեթոդ։
Ուղղակի չափման մեթոդը ներառում է արդյունքի ստացում անմիջապես փորձից: Անուղղակի չափումը այն չափումն է, որի դեպքում ցանկալի արժեքը հայտնաբերվում է այս արժեքի և ուղղակի չափման արդյունքում ստացված արժեքի միջև հայտնի հարաբերությունների հիման վրա:
Էլեկտրական չափիչ գործիքներ - սարքերի դաս, որոնք օգտագործվում են տարբեր էլեկտրական մեծություններ չափելու համար: Էլեկտրական չափիչ գործիքների խումբը, բացի փաստացի չափիչ գործիքներից, ներառում է նաև այլ չափիչ գործիքներ՝ չափիչներ, փոխարկիչներ, համալիր կայանքներ։
Էլեկտրական չափիչ գործիքները դասակարգվում են հետևյալ կերպ՝ ըստ չափված և վերարտադրվող ֆիզիկական քանակի (ամպաչափ, վոլտմետր, օմմետր, հաճախականության հաշվիչ և այլն); ըստ նշանակության (չափիչ գործիքներ, միջոցներ, չափիչ փոխարկիչներ, չափիչ կայանքներ և համակարգեր, օժանդակ սարքեր); չափումների արդյունքների տրամադրման մեթոդի համաձայն (ցուցադրում և գրանցում). չափման մեթոդի համաձայն (ուղղակի գնահատման և համեմատման սարքերի սարքեր); ըստ կիրառման և ձևավորման մեթոդի (վահանակ, շարժական և ստացիոնար); ըստ գործողության սկզբունքի (էլեկտրամեխանիկական - մագնիսաէլեկտրական, էլեկտրամագնիսական, էլեկտրադինամիկ, էլեկտրաստատիկ, ֆերոդինամիկ, ինդուկցիոն, մագնիսադինամիկ; էլեկտրոնային; ջերմաէլեկտրական; էլեկտրաքիմիական):
Այս շարադրության մեջ ես կփորձեմ խոսել սարքի, աշխատանքի սկզբունքի մասին, տալ նկարագրություն և Համառոտ նկարագրությունըէլեկտրամեխանիկական դասի էլեկտրական չափիչ գործիքներ.
Ընթացիկ չափում
Ամպերաչափ - հոսանքի ուժգնությունը ամպերով չափող սարք (նկ. 1): Ամպերաչափերի սանդղակը աստիճանավորվում է միկրոամպերով, միլիամպերով, ամպերով կամ կիլոամպերով՝ սարքի չափման սահմաններին համապատասխան: Ամպերաչափը էլեկտրական շղթային միացված է էլեկտրական շղթայի այն հատվածի հետ սերիայով (նկ. 2), որի հոսանքի ուժը չափվում է. չափման սահմանաչափը բարձրացնելու համար `շանթով կամ տրանսֆորմատորի միջոցով:
Ամենատարածված ամպաչափերը, որոնցում սլաքով սարքի շարժվող մասը պտտվում է չափված հոսանքի արժեքին համաչափ անկյան միջով։
Ամպերաչափերն են՝ մագնիսաէլեկտրական, էլեկտրամագնիսական, էլեկտրադինամիկ, ջերմային, ինդուկցիոն, դետեկտոր, ջերմաէլեկտրական և ֆոտոէլեկտրական։
Մագնիտոէլեկտրական ամպաչափերը չափում են ուղղակի հոսանքի ուժը; ինդուկցիա և դետեկտոր - AC հոսանք; Այլ համակարգերի ամպերմետրերը չափում են ցանկացած հոսանքի ուժը: Առավել ճշգրիտ և զգայուն են մագնիսաէլեկտրական և էլեկտրադինամիկ ամպաչափերը:
Մագնիսաէլեկտրական սարքի շահագործման սկզբունքը հիմնված է ոլորող մոմենտ ստեղծելու վրա՝ մշտական մագնիսի դաշտի և շրջանակի ոլորուն միջով անցնող հոսանքի փոխազդեցության շնորհիվ։ Շրջանակին միացված է սլաք, որը շարժվում է սանդղակի երկայնքով։ Սլաքի պտտման անկյունը համաչափ է հոսանքի ուժգնությանը:
Էլեկտրադինամիկ ամպերմետրերը բաղկացած են ֆիքսված կծիկից և շարժվող պարույրից, որոնք միացված են զուգահեռ կամ հաջորդաբար: Կծիկներով անցնող հոսանքների փոխազդեցությունը հանգեցնում է շարժվող կծիկի և դրան միացված սլաքի շեղմանը։ Էլեկտրական շղթայում ամպաչափը միացված է բեռի հետ սերիայով, իսկ բարձր լարման կամ բարձր հոսանքների դեպքում՝ տրանսֆորմատորի միջոցով։
Կենցաղային ամպաչափերի, միլիամետրերի, միկրոամպաչափերի, մագնիսաէլեկտրական, էլեկտրամագնիսական, էլեկտրադինամիկական, ինչպես նաև ջերմային համակարգերի որոշ տեսակների տեխնիկական տվյալները բերված են Աղյուսակ 1-ում:
Աղյուսակ 1. Ամպերաչափեր, միլիամերմետրեր, միկրոամպերմետրեր
| Գործիքային համակարգ | Սարքի տեսակը | Ճշգրտության դաս | Չափման սահմանները |
| Մագնիտոէլեկտրական | M109 | 0,5 | 1; 2; 5; 10 Ա |
| M109/1 | 0,5 | 1,5-3 Ա | |
| M45M | 1,0 | 75 մՎ | |
| 75-0-75 մՎ | |||
| Մ1-9 | 0,5 | 10-1000 uA | |
| M109 | 0,5 | 2; 10; 50 մԱ | |
| 200 մԱ | |||
| M45M | 1,0 | 1,5-150 մԱ | |
| էլեկտրամագնիսական | E514/3 | 0,5 | 5-10 Ա |
| E514/2 | 0,5 | 2,5-5 Ա | |
| E514/1 | 0,5 | 1-2 Ա | |
| E316 | 1,0 | 1-2 Ա | |
| 3316 | 1,0 | 2,5-5 Ա | |
| E513/4 | 1,0 | 0,25-0,5-1 Ա | |
| E513/3 | 0,5 | 50-100-200 մԱ | |
| E513/2 | 0,5 | 25-50-100 մԱ | |
| E513/1 | 0,5 | 10-20-40 մԱ | |
| E316 | 1,0 | 10-20 մԱ | |
| Էլեկտրադինամիկ | D510/1 | 0,5 | 0,1-0,2-0,5-1-2-5 Ա |
| ջերմային | E15 | 1,0 | 30;50;100;300mA |
Լարման չափում
Վոլտմետր - ուղիղ ընթերցման չափիչ սարք՝ էլեկտրական սխեմաներում լարման կամ EMF-ի որոշման համար (նկ. 3): Այն միացված է բեռին կամ էլեկտրական էներգիայի աղբյուրին զուգահեռ (նկ. 4):
Գործողության սկզբունքի համաձայն, վոլտմետրերը բաժանվում են՝ էլեկտրամեխանիկական - մագնիսաէլեկտրական, էլեկտրամագնիսական, էլեկտրադինամիկ, էլեկտրաստատիկ, ուղղիչ, ջերմաէլեկտրական; էլեկտրոնային - անալոգային և թվային: Ըստ նշանակման՝ ուղղակի հոսանք; փոփոխական հոսանք; իմպուլս; փուլային զգայուն; ընտրովի; ունիվերսալ. Ըստ դիզայնի և կիրառման եղանակի՝ վահանակ; շարժական; ստացիոնար. Որոշ կենցաղային վոլտմետրերի, մագնիսաէլեկտրական, էլեկտրադինամիկական, էլեկտրամագնիսական, ինչպես նաև ջերմային համակարգերի միլիվոլտմետրերի տեխնիկական տվյալները ներկայացված են աղյուսակ 2-ում:
Աղյուսակ 2. Վոլտմետրեր և միլիվոլտմետրեր
| Գործիքային համակարգ | Սարքի տեսակը | Ճշգրտության դաս | Չափման սահմանները |
| Էլեկտրադինամիկ | D121 | 0,5 | 150-250 Վ |
| D567 | 0,5 | 15-600 Վ | |
| Մագնիտոէլեկտրական | M109 | 0,5 | 3-600 Վ |
| M250 | 0,5 | 3; 50; 200; 400 Վ | |
| M45M | 1,0 | 75 մՎ; | |
| 75-0-75 մՎ | |||
| 75-15-750-1500 մՎ | |||
| M109 | 0,5 | 10-3000 մՎ | |
| էլեկտրաստատիկ | C50/1 | 1,0 | 30 Վ |
| С50/5 | 1,0 | 600 Վ | |
| С50/8 | 1,0 | 3 կՎ | |
| C96 | 1,5 | 7,5-15-30 կՎ | |
| էլեկտրամագնիսական | E515/3 | 0,5 | 75-600 Վ |
| E515/2 | 0,5 | 7,5-60 Վ | |
| E512/1 | 0,5 | 1,5-15 Վ | |
| Էլեկտրոնային փոխարկիչով | F534 | 0,5 | 0.3-300 Վ |
| ջերմային | E16 | 1,5 | 0,75-50 Վ |
DC սխեմաներում չափման համար օգտագործվում են մագնիսաէլեկտրական համակարգի համակցված սարքեր՝ ամպեր-վոլտմետրեր։ Որոշ տեսակի սարքերի տեխնիկական տվյալները տրված են աղյուսակ 3-ում:
Աղյուսակ 3 Մագնիսաէլեկտրական համակարգի համակցված սարքեր .
| Անուն | Տիպ | Ճշգրտության դաս | Չափման սահմանները |
| Միլիվոլտ-միլիամմետր | M82 | 0,5 | 15-3000 մՎ; 0,15-60 մԱ |
| Վոլտամմետր | M128 | 0,5 | 75mV-600V; 5; 10; 20 Ա |
| ամպերվոլտմետր | M231 | 1,5 | 75-0-75 մՎ; 100-0-100 Վ; 0,005-0-0,005 Ա; 10-0-10 Ա |
| Վոլտամմետր | M253 | 0,5 | 15mV-600V; 0,75 մԱ-3Ա |
| Միլիվոլտ-միլիամմետր | M254 | 0,5 | 0,15-60 մԱ; 15-3000 մՎ |
| Միկրոամպերվոլտմետր | M1201 | 0,5 | 3-750 Վ; 0.3-750uA |
| Վոլտամմետր | M1107 | 0,2 | 45mV-600V; 0,075 մԱ-30Ա |
| միլիամպ վոլտմետր | M45M | 1 | 7,5-150 Վ; 1,5 մԱ |
| Վոլտմետր | M491 | 2,5 | 3-30-300-600 Վ; 30-300-3000 կՕմ |
| Ամպերաչափ վոլտմետր | M493 | 2,5 | 3-300 մԱ; 3-600 Վ; 3-300 կՕմ |
| Ամպերաչափ վոլտմետր | M351 | 1 | 75mV-1500V; 15 μA-3000 մԱ; 200 Օմ-200 Մոհմ |
Տեխնիկական տվյալներ համակցված գործիքների վերաբերյալ՝ ամպեր-վոլտմետրեր և ամպեր-վոլտմետրեր լարման և հոսանքի չափման համար, ինչպես նաև փոփոխական հոսանքի սխեմաներում հզորությունը:
DC և AC սխեմաներում չափման համակցված շարժական գործիքներ ապահովում են ուղղակի և փոփոխական հոսանքների և դիմադրությունների չափում, իսկ որոշները նաև չափում են տարրերի հզորությունը շատ լայն տիրույթում, կոմպակտ են, ունեն ինքնավար էներգիայի մատակարարում, որն ապահովում է դրանց: լայն կիրառություն. Այս տեսակի սարքերի ճշգրտության դասը ուղիղ հոսանքի դեպքում 2,5 է; փոփոխականի վրա՝ 4.0:
Ունիվերսալ էլեկտրոնային չափիչ գործիքներ
Ունիվերսալ չափիչ գործիքները (ունիվերսալ վոլտմետրեր) լայնորեն կիրառվում են էլեկտրական մեծությունների չափման համար։ Այս սարքերը, որպես կանոն, հնարավորություն են տալիս չափել փոփոխական և ուղիղ լարումները և հոսանքները, դիմադրությունները և որոշ դեպքերում ազդանշանների հաճախականությունը չափազանց լայն տիրույթում: Գրականության մեջ դրանք հաճախ կոչվում են ունիվերսալ վոլտմետրեր՝ պայմանավորված այն հանգամանքով, որ գործիքներով չափվող ցանկացած արժեք ինչ-որ կերպ վերածվում է լարման՝ ուժեղացված լայնաշերտ ուժեղացուցիչով։ Սարքերն ունեն սլաքների սանդղակ (էլեկտրամեխանիկական տիպի սարք), կամ հեղուկ բյուրեղային ցուցիչով դիսփլեյ, որոշ սարքերում ներկառուցված ծրագրեր են, ապահովված է արդյունքների մաթեմատիկական մշակում։
Ժամանակակից կենցաղային ունիվերսալ սարքերի որոշ տեսակների մասին տեղեկատվությունը տրված է աղյուսակ 4-ում:
Աղյուսակ 4 Ունիվերսալ չափիչ գործիքներ
| Սարքի տեսակը | Չափված արժեքի սահմաններ, լրացուցիչ գործառույթներ | լրացուցիչ տեղեկություն |
| B7-21A | 1 μV-1000 Վ, 0.01 Օմ-12 Մոհմ, հաճախականությունը մինչև 20 կՀց |
քաշը 5,5 կգ |
| B7-34A | 1 μV-1000 Վ, 1 mΩ - 10 MΩ, սխալ 0,02% |
քաշը 10 կգ |
| B7-35 | 0,1 մՎ-1000 Վ, 0.1 μV-10 Ա, 1 օհմ-10 մեգոհմ, |
մարտկոցով աշխատող քաշը 2 կգ |
| B7-36 | 0,1 մՎ-1000 Վ, 1 օհմ-10 մեգոհմ, |
Ցուցիչ, մարտկոցով |
Ունիվերսալ գործիքների հետ ներառված են հետևյալ պարագաները.
1. 50KHz-1GHz AC լարման զոնդ AC լարման երկարացման համար բոլոր ունիվերսալ վոլտմետրերով և մուլտիմետրերով:
2. Բարձրավոլտ DC լարման բաժանարար մինչև 30 կՎ 1:1000: Աղյուսակ 5-ում ներկայացված են ունիվերսալ V3-38V-ի տեխնիկական տվյալները:
Աղյուսակ 5. B3-38V թվային միլիվոլտմետրի տեխնիկական տվյալներ
| Բնութագրերը | Ընտրանքներ | Իմաստը |
| AC լարման | Լարման միջակայք Չափման սահմանը |
10 մՎ…300 Վ 1 մՎ/… /300 Վ (12 p / միջակայքեր, քայլ 1-3) |
| Հաճախականության միջակայք | Նորմալ տարածք. 45 Հց… 1 ՄՀց Աշխատանքային տարածքներ. 20 Հց ... 45 Հց; 1 ՄՀց-3 ՄՀց; 3 ՄՀց-5 ՄՀց |
|
Չափման սխալ Լրացուցիչ սխալ Կարգավորման ժամանակ |
±2% (ներդաշնակության համար) ±1/3xKg, կգ 20% (ոչ ներդաշնակ թրթռումների համար) |
|
Առավելագույն մուտքային լարումը Ներածման դիմադրություն |
600 V (250 V DC) 4 MΩ/25 pF 1 mV/…/300 mV-ի սահմաններում 5 MΩ / 15 pF 1 Վ / ... / 300 Վ-ի սահմաններում |
|
| Լարման տրանսֆորմատոր | Ելքային լարումը Փոխակերպման սխալ ելքային դիմադրություն |
|
| Լայնաշերտ ուժեղացուցիչ | Առավելագույն ելքային լարումը | (100±20) մՎ |
| Ցուցադրել | Ցուցանիշների տեսակը Ցուցադրման ձևաչափ |
LCD ցուցիչ 3 ½ նիշ |
| Ընդհանուր տեղեկություններ | Մատակարարման լարումը Չափային տվյալներ |
220V±10%, 50Hz 155x209x278 մմ |
Ունիվերսալ վոլտմետրեր՝ հեղուկ-բյուրեղային ուղղակի և փոփոխական հոսանքների և լարումների չափման արդյունքների, 2/4 լարերի շղթայի վրա դիմադրության, հաճախականությունների և պարբերությունների, փոփոխական հոսանքի և կամայական լարման rms արժեքի ցուցումով:
Բացի այդ, փոխարինելի ջերմային տվիչների առկայության դեպքում սարքերը ապահովում են ջերմաստիճանի չափում -200-ից մինչև +1110 0 С, հզորության չափում, հարաբերական մակարդակներ (դԲ), մինչև 200 չափման արդյունքների գրանցում/ընթերցում, չափման սահմանների ավտոմատ կամ ձեռքով ընտրություն։ , ներկառուցված թեստային կառավարման ծրագիր, երաժշտական ձայնի կառավարում։
Չափիչ շունտեր
Շանթները նախատեսված են ընթացիկ չափման սահմաններն ընդլայնելու համար: Շունտը մանգանինից պատրաստված հատուկ դիզայնի տրամաչափված, սովորաբար հարթ, հաղորդիչ (ռեզիստոր) է, որի միջով անցնում է չափված հոսանքը։ Շանթի վրայով լարման անկումը հոսանքի գծային ֆունկցիան է: Գնահատված լարումը համապատասխանում է շունտի անվանական հոսանքին: Դրանք հիմնականում օգտագործվում են մագնիսաէլեկտրական չափիչ գործիքներով ամբողջական DC սխեմաներում: Փոքր հոսանքները (մինչև 30 Ա) չափելիս շունտերը տեղադրվում են գործիքի պատյանում: Բարձր հոսանքները (մինչև 7500 Ա) չափելիս օգտագործվում են արտաքին շունտեր։ Շանթները բաժանվում են ըստ ճշգրտության դասերի՝ 0,02; 0,05; 0.1; 0.2 և 0.5:
Լարման սարքերի չափման սահմաններն ընդլայնելու համար օգտագործվում են տրամաչափված ռեզիստորներ, որոնք կոչվում են լրացուցիչ դիմադրություններ։ Լրացուցիչ ռեզիստորները պատրաստված են մանգանինով մեկուսացված մետաղալարից և բաժանվում են նաև ճշգրտության դասերի: Շանթների մանրամասները ներկայացված են Աղյուսակ 6-ում:
Աղյուսակ 6 Չափիչ շունտեր
| Տիպ | Գնահատված հոսանք, Ա | Անվանական լարման անկում, mV | Ճշգրտության դաս |
| R114/1 | 75 | 45 | 0,1 |
| R114/1 | 150 | 45 | 0,1 |
| R114/1 | 300 | 45 | 0,1 |
| 75RI | 0,3-0,75 | 75 | 0,2 |
| 75RI | 1,5-7,5 | 75 | 0,2 |
| 75RI | 15-30 | 75 | 0,2 |
| 75RI | 75 | 75 | 0,2 |
| 75ՇՍ-0.2 | 300; 500; 750; 1000; 1500; 2000; 4000 | 75 | 0,2 |
| 75ՇՍ | 5; 10; 20; 30; 50 | 75 | 0,5 |
| 75ՇՍՄ | 75; 100; 150; 200; 300; 500; 750; 1 000 | 75 | 0,5 |
Դիմադրության չափման գործիքներ
Էլեկտրական դիմադրության չափման գործիքները, կախված սարքերի կողմից չափվող դիմադրության միջակայքից, կոչվում են օմմետրեր, միկրոօմմետրեր, մագոհմետրեր։ Հողանցման սարքերի ընթացիկ տարածման դիմադրությունը չափելու համար օգտագործվում են հողաչափեր: Այս սարքերի որոշ տեսակների մասին տեղեկությունները տրված են աղյուսակ 7-ում:
Աղյուսակ 7. Օմմետրեր, միկրոօմմետրեր, մեգաոհմմետրեր, հողաչափեր
| սարքը | Տիպ | Չափման սահմանները | Հիմնական սխալ կամ ճշգրտության դաս |
| Օմմետր | M218 | 0,1-1-10-100 օհմ 0,1-1-10-100 կՕմ 0,1-1-10-100 MΩ |
1,5-2,5% |
| Օմմետր | M371 |
100-10000 կՕմ; |
±1,5% |
| Օմմետր | M57D | 0-1500 օմ | ±2,5% |
| միկրոօմմետր | M246 | 100-1000 μOhm 10-100mΩ-10Ω |
|
| միկրոօմմետր | F415 | 100-1000 μOhm; |
- |
| Մեգաօմմետր | М4101/5 | 1 | |
| Մեգաօմմետր | M503M | 1 | |
| Մեգաօմմետր | М4101/1 | 1 | |
| Մեգաօմմետր | М4101/3 | 1 |
Երկրի դիմադրության որոշում
Հիմնավորում տերմինը նշանակում է էլեկտրական միացումցանկացած միացում կամ սարքավորում դեպի հող: Հիմնավորումն օգտագործվում է միացված սխեմայի կամ սարքավորումների ներուժը հնարավորինս մոտ հողի ներուժին կարգավորելու և պահպանելու համար: Հողային սխեման ձևավորվում է հաղորդիչով, սեղմիչով, որով հաղորդիչը միացված է էլեկտրոդին, էլեկտրոդին և էլեկտրոդի շուրջ գտնվող հողին: Այդ նպատակով լայնորեն կիրառվում է հիմնավորումը էլեկտրական պաշտպանություն. Օրինակ, լուսավորման սարքավորումներում հիմնավորումն օգտագործվում է անսարք հոսանքը գետնին կարճացնելու համար՝ անձնակազմի և սարքավորումների բաղադրիչները պաշտպանելու համար: բարձր լարման. Հողային շղթայի ցածր դիմադրությունը ապահովում է, որ խափանման հոսանքը հոսում է գետնին, և որ պաշտպանիչ ռելեները արագորեն գործում են: Արդյունքում, կողմնակի լարումը հնարավորինս արագ վերացվում է, որպեսզի անձնակազմը և սարքավորումները չհայտնվեն դրան: Դեպի լավագույն միջոցըֆիքսել սարքավորման հղման ներուժը՝ այն պաշտպանելու համար ստատիկ էլեկտրականությունև սահմանափակել լարումները անձնակազմի պաշտպանության սարքավորումների մարմնի վրա, հողային շղթայի իդեալական դիմադրությունը պետք է լինի զրո:
ՀՈՂԻՆ ԴԻՄԱԿԱՆՈՒԹՅԱՆ ՉԱՓՄԱՆ ՍԿԶԲՈՒՆՔ
Վոլտմետրը չափում է լարումը X-ի և Y-ի միջև, իսկ ամպաչափը՝ X-ի և Z-ի միջև հոսող հոսանքը (նկ. 5):
նկատել, որ X, Y կետերև Z-ը համապատասխանում են կետեր X,Pև 3 կետանոց գործիքի C կամ 4 կետանոց գործիքի C1, P2 և C2 կետեր:
Օգտագործելով E \u003d R I կամ R \u003d E / I Օհմի օրենքի բանաձևերը, մենք կարող ենք որոշել R էլեկտրոդի հիմնավորման դիմադրությունը: Օրինակ, եթե E \u003d 20 V և I \u003d 1 A, ապա.
R = E / I = 20 / 1 = 20 ohm
Հողային փորձարկիչ օգտագործելիս ձեզ հարկավոր չէ կատարել այս հաշվարկները: Սարքն ինքնին կստեղծի չափման համար անհրաժեշտ հոսանքը և ուղղակիորեն ցույց կտա հողի դիմադրության արժեքը:
Օրինակ, հաշվի առեք 1820 ER ապրանքանիշի արտասահմանյան արտադրողի մետրը (նկ. 6 և աղյուսակ 8):
Աղյուսակ 8 Տեխնիկական տվյալների հաշվիչի տեսակը 1820 ԷՐ
| Բնութագրերը | Ընտրանքներ | Արժեքներ |
| Հողի դիմադրություն | Չափման սահմանները | 20; 200; 2000 օմ |
| Թույլտվություն | 0.01 օմ 20 օմ սահմանաչափով 0,1 օմ 200 օմ սահմանաչափով 1 օհմ 2000 ohms սահմանին |
|
| Չափման սխալ | ±(2.0%+2 նիշ) | |
| փորձարկման ազդանշան | 820 Հց, 2 մԱ | |
| Հպման լարում | Չափման սահմանները | 200 V, 50…60 Հց |
| Թույլտվություն | 1 Վ | |
| Չափման սխալ | ±(1%+2 նիշ) | |
| Ընդհանուր տեղեկություններ | Ցուցանիշ | LCD, առավելագույն ցուցադրվող թիվը 2000 |
| Մատակարարման լարումը | 1,5 V x 8 (տիպ AA) | |
| չափերը | 170 x 165 x 92 մմ | |
| Քաշը | 1 կգ |
մագնիսական հոսք
Ընդհանուր տեղեկություն.
մագնիսական հոսք- հոսքը որպես մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի ինտեգրալ վերջավոր մակերեսով: Սահմանվում է մակերեսի վրայի ինտեգրալի միջոցով
այս դեպքում մակերեսի վեկտորային տարրը սահմանվում է որպես
որտեղ է մակերեսին նորմալ միավոր վեկտորը:
որտեղ α-ն անկյունն է մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի և տարածքի հարթության նորմալի միջև:
Օղակի միջով մագնիսական հոսքը կարող է արտահայտվել նաև այս օղակի երկայնքով մագնիսական դաշտի վեկտորային ներուժի շրջանառության առումով.
Միավորներ
SI համակարգում մագնիսական հոսքի միավորը վեբերն է (Wb, չափսը՝ V s \u003d կգ m² s −2 A −1), CGS համակարգում՝ maxwell (Mks); 1 Wb = 10 8 մկվ:
Մագնիսական հոսքերի չափման սարքը կոչվում է Fluxmeter(լատ. fluxus - հոսք և ... մետր) կամ վեբերմետր։
Ինդուկցիա
Մագնիսական ինդուկցիա- վեկտորային մեծություն, որը տարածության տվյալ կետում մագնիսական դաշտին բնորոշ ուժն է: Ցույց է տալիս այն ուժը, որով մագնիսական դաշտը գործում է արագությամբ շարժվող լիցքի վրա։
Ավելի ճիշտ՝ վեկտորն այնպիսին է, որ արագությամբ շարժվող լիցքի վրա ազդող Լորենցի ուժը հավասար է
որտեղ α-ն անկյունն է արագության և մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորների միջև:
Նաև մագնիսական ինդուկցիան կարող է սահմանվել որպես միատեսակ դաշտում տեղադրված հոսանք կրող օղակի վրա ազդող ուժերի առավելագույն մեխանիկական պահի հարաբերակցությունը հանգույցի և դրա տարածքի ընթացիկ ուժի արտադրյալին:
Դա մագնիսական դաշտի հիմնական բնութագիրն է, որը նման է էլեկտրական դաշտի ուժգնության վեկտորին։
CGS համակարգում դաշտի մագնիսական ինդուկցիան չափվում է գաուսով (Gs), SI համակարգում՝ տեսլաներով (Tl)
1 T = 10 4 Gs
Մագնիսաչափերը, որոնք օգտագործվում են մագնիսական ինդուկցիան չափելու համար, կոչվում են տեսլամետրեր:
Մատենագիտություն
1. Էլեկտրատեխնիկայի և էլեկտրական սարքավորումների ձեռնարկ, Ալիև Ի.Ի.
2. Էլեկտրատեխնիկա, Ռյաբով Վ.Ի.
3. Ժամանակակից չափիչ էլեկտրական սարքավորումներ, Ժուրավլև Ա.
Էլեկտրատեխնիկա ուսումնասիրելիս պետք է գործ ունենալ էլեկտրական, մագնիսական և մեխանիկական մեծությունների հետ և չափել այդ մեծությունները։
Չափել էլեկտրական, մագնիսական կամ որևէ այլ մեծություն՝ նշանակում է համեմատել այն մեկ այլ համասեռ մեծության հետ՝ որպես միավոր:
Այս հոդվածը քննարկում է չափումների դասակարգումը, որն ամենակարևորն է: Նման դասակարգումը կարող է ներառել չափումների դասակարգումը մեթոդաբանական տեսանկյունից, այսինքն, կախված չափման արդյունքների ստացման ընդհանուր մեթոդներից (չափումների տեսակները կամ դասերը), չափումների դասակարգումը ՝ կախված սկզբունքների և չափիչ գործիքների օգտագործումից (չափում): մեթոդներ) և չափումների դասակարգումը՝ կախված չափված արժեքների դինամիկայից:
Էլեկտրական չափումների տեսակները
Կախված չափման արդյունքի ստացման ընդհանուր մեթոդներից՝ դրանք բաժանվում են հետեւյալ տեսակներըուղղակի, անուղղակի և համատեղ:
Ուղղակի չափումներներառում են նրանք, որոնց արդյունքը ստացվել է անմիջապես փորձարարական տվյալներից: Ուղղակի չափումը կարող է պայմանականորեն արտահայտվել Y = X բանաձևով, որտեղ Y-ը չափված մեծության ցանկալի արժեքն է. X-ը փորձարարական տվյալներից ուղղակիորեն ստացված արժեք է: Այս տեսակի չափումները ներառում են տարբեր չափումներ ֆիզիկական մեծություններհաստատված ստորաբաժանումներում ավարտված գործիքների կիրառմամբ:
Օրինակ՝ հոսանքի ուժի չափումները ամպաչափով, ջերմաստիճանը՝ ջերմաչափով և այլն։ Այս տեսակի չափումները ներառում են նաև չափումներ, որոնցում մեծության ցանկալի արժեքը որոշվում է՝ ուղղակիորեն համեմատելով այն չափման հետ։ Օգտագործված միջոցները և փորձի պարզությունը (կամ բարդությունը) հաշվի չեն առնվում չափումը որպես ուղղակի չափումը դասակարգելիս:
Անուղղակի չափումը այնպիսի չափումն է, որում մեծության ցանկալի արժեքը հայտնաբերվում է այս մեծության և ուղղակի չափումների ենթարկված մեծությունների միջև հայտնի հարաբերության հիման վրա: Անուղղակի չափումներով չափված մեծության թվային արժեքը որոշվում է Y = F(Xl, X2 ... Xn) բանաձեւով հաշվարկելով, որտեղ Y-ը չափված մեծության ցանկալի արժեքն է. X1, X2, Xn - չափված մեծությունների արժեքները: Որպես անուղղակի չափումների օրինակ՝ կարելի է մատնանշել հզորության չափումը DC սխեմաներում ամպաչափով և վոլտմետրով:
Համատեղ չափումներկոչվում են նրանք, որոնցում հակառակ անվանված քանակությունների ցանկալի արժեքները որոշվում են՝ լուծելով փնտրվող մեծությունների արժեքները ուղղակիորեն չափվող մեծությունների հետ հավասարումների համակարգ։ Համատեղ չափումների օրինակ է ռեզիստորի դիմադրությունը նրա ջերմաստիճանին առնչվող բանաձևի գործակիցների որոշումը. Rt = R20
Էլեկտրական չափման մեթոդներ
Կախված չափման սկզբունքների և միջոցների օգտագործման մեթոդների հավաքածուից, բոլոր մեթոդները բաժանվում են ուղղակի գնահատման և համեմատման մեթոդների:
Բնահյութ ուղղակի գնահատման մեթոդկայանում է նրանում, որ չափված մեծության արժեքը գնահատվում է մեկ (ուղիղ չափումներ) կամ մի քանի (անուղղակի չափումներ) գործիքների ցուցումներով, որոնք նախապես հաշվառված են չափված մեծության միավորներով կամ այլ մեծությունների միավորներով, որոնց վրա չափված մեծությունը կախված է.
Ուղղակի գնահատման մեթոդի ամենապարզ օրինակը մեծության չափումն է մեկ գործիքով, որի սանդղակը աստիճանավորվում է համապատասխան միավորներով։
Երկրորդ մեծ խումբԷլեկտրական չափումների մեթոդները միավորված են ընդհանուր անվան տակ համեմատության մեթոդներ. Դրանք ներառում են էլեկտրական չափումների բոլոր այն մեթոդները, որոնցում չափված արժեքը համեմատվում է չափման միջոցով վերարտադրված արժեքի հետ: Այսպիսով, բնորոշ նշանհամեմատության մեթոդներն են անմիջական մասնակցությունչափման գործընթացում գտնվող միջոցառումներ.
Համեմատության մեթոդները բաժանվում են հետևյալի` զրո, դիֆերենցիալ, փոխարինում և համընկնում:
Զեղծ մեթոդը չափված մեծությունը համեմատելու մեթոդ է այն չափման հետ, որի դեպքում մեծությունների զուտ ազդեցությունը ցուցիչի վրա զրոյի է հասցվում: Այսպիսով, երբ հավասարակշռությունը հասնում է, որոշակի երևույթ անհետանում է, օրինակ՝ հոսանքը շղթայի հատվածում կամ դրա վրայով լարումը, որը կարելի է գրանցել՝ օգտագործելով այդ նպատակին ծառայող սարքերը՝ զրոյական ցուցիչներ: Շնորհիվ զրոյական ցուցիչների բարձր զգայունության, ինչպես նաև այն պատճառով, որ չափումները կարող են կատարվել մեծ ճշգրտությամբ, ձեռք է բերվում նաև չափման ավելի մեծ ճշգրտություն:
Զրոյական մեթոդի կիրառման օրինակ կարող է լինել էլեկտրական դիմադրության չափումը կամրջով իր ամբողջական հավասարակշռմամբ:
ժամը դիֆերենցիալ մեթոդ, ինչպես նաև զրոյի դեպքում, չափված մեծությունն ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն համեմատվում է չափման հետ, իսկ համեմատության արդյունքում չափված մեծության արժեքը գնահատվում է այս մեծությունների և հայտնի արժեքի կողմից միաժամանակ արտադրված էֆեկտների տարբերությամբ։ վերարտադրվել է չափով: Այսպիսով, դիֆերենցիալ մեթոդում կա չափված մեծության թերի հավասարակշռում, և սա է տարբերությունը դիֆերենցիալ մեթոդի և զրոյականի միջև:
Դիֆերենցիալ մեթոդը միավորում է ուղղակի գնահատման մեթոդի որոշ առանձնահատկություններ և զրոյական մեթոդի որոշ առանձնահատկություններ: Այն կարող է տալ շատ ճշգրիտ չափման արդյունք, եթե միայն չափված արժեքը և չափումը քիչ են տարբերվում միմյանցից:
Օրինակ, եթե այս երկու մեծությունների միջև տարբերությունը 1% է և չափվում է մինչև 1% սխալով, ապա ցանկալի արժեքի չափման սխալն այդպիսով կրճատվում է մինչև 0,01%, եթե չափման սխալը հաշվի չի առնվում։ հաշիվ. Դիֆերենցիալ մեթոդի կիրառման օրինակ է վոլտմետրով երկու լարումների տարբերության չափումը, որոնցից մեկը հայտնի է մեծ ճշգրտությամբ, իսկ մյուսը՝ ցանկալի արժեք։
փոխարինման մեթոդբաղկացած է գործիքով ցանկալի արժեքի հերթափոխով չափումից և նույն գործիքով չափման չափումից, որը վերարտադրում է միատարր արժեք չափված արժեքով: Երկու չափումների արդյունքների հիման վրա կարելի է հաշվարկել ցանկալի արժեքը: Պայմանավորված է նրանով, որ երկու չափումները կատարվում են նույն գործիքի միջոցով նույնում արտաքին պայմաններ, իսկ ցանկալի արժեքը որոշվում է գործիքի ընթերցումների հարաբերակցությամբ, չափման արդյունքի սխալը զգալիորեն կրճատվում է։ Քանի որ գործիքի սխալը սովորաբար նույնը չէ սանդղակի տարբեր կետերում, չափման ամենամեծ ճշգրտությունը ձեռք է բերվում գործիքի նույն ընթերցմամբ:
Փոխարինման մեթոդի կիրառման օրինակ կարող է լինել համեմատաբար մեծի չափումը` վերահսկվող ռեզիստորի և հղման միջով անցնող հոսանքը հերթափոխով չափելով: Չափումների ժամանակ շղթայի սնուցումը պետք է կատարվի նույն հոսանքի աղբյուրից: Ընթացիկ աղբյուրի և հոսանքը չափող սարքի դիմադրությունը պետք է լինի շատ փոքր՝ համեմատած փոփոխական և օրինակելի դիմադրության հետ։
Համապատասխանեցման մեթոդ- սա մեթոդ է, որի դեպքում չափված արժեքի և չափման միջոցով վերարտադրված արժեքի տարբերությունը չափվում է սանդղակի նշանների կամ պարբերական ազդանշանների համընկնման միջոցով: Այս մեթոդը լայնորեն կիրառվում է ոչ էլեկտրական չափումների պրակտիկայում:
Օրինակ է երկարության չափումը: IN էլեկտրական չափումներՕրինակ՝ մարմնի պտույտի հաճախականության չափումը ստրոբոսկոպով:
Մենք կմատնանշենք ավելին չափումների դասակարգում` չափված արժեքի ժամանակի փոփոխության հիման վրա. Կախված նրանից, թե չափման արժեքը ժամանակի ընթացքում փոխվում է, թե անփոփոխ է մնում չափման գործընթացում, առանձնանում են ստատիկ և դինամիկ չափումները: Ստատիկ չափումները մշտական կամ կայուն վիճակի արժեքների չափումներ են: Դրանք ներառում են մեծությունների արդյունավետ և ամպլիտուդային արժեքների չափումներ, բայց կայուն վիճակում:
Եթե չափվում են ժամանակի փոփոխվող մեծությունների ակնթարթային արժեքները, ապա չափումները կոչվում են դինամիկ: Եթե դինամիկ չափումների ժամանակ չափիչ գործիքները թույլ են տալիս շարունակաբար վերահսկել չափված քանակի արժեքները, ապա այդպիսի չափումները կոչվում են շարունակական:
Հնարավոր է չափել մեծությունը՝ չափելով դրա արժեքները որոշակի ժամանակներում t1, t2 և այլն: Արդյունքում, չափված քանակի ոչ բոլոր արժեքները հայտնի կլինեն, այլ միայն արժեքները ընտրված ժամանակներում: Նման չափումները կոչվում են դիսկրետ:
Դիմադրությունը, հզորությունը և ինդուկտիվությունը էլեկտրական սխեմաների հիմնական պարամետրերն են, որոնց չափումը գործնականում հաճախ հանդիպում է: Հայտնի են դրանց չափման բազմաթիվ մեթոդներ, և այդ նպատակով գործիքաշինական արդյունաբերությունը արտադրում է չափիչ գործիքների լայն տեսականի: Այս կամ այն չափման մեթոդի և չափման սարքավորման ընտրությունը կախված է չափված պարամետրի տեսակից, դրա արժեքից, չափման պահանջվող ճշգրտությունից, չափման օբյեկտի բնութագրերից և այլն: Այս դեպքում այն ավելի պարզ է դիզայնով և ավելի էժան, քան նմանատիպ գործիք փոփոխական հոսանքի վրա չափումների համար։ Այնուամենայնիվ, բարձր խոնավության կամ հողի դիմադրություն ունեցող միջավայրերում չափումները կատարվում են միայն փոփոխական հոսանքի վրա, քանի որ ուղղակի հոսանքի վրա չափման արդյունքը մեծ սխալներ է պարունակում էլեկտրաքիմիական գործընթացների ազդեցության պատճառով:
Ուղղակի հոսանքի նկատմամբ էլեկտրական շղթայի դիմադրությունը չափելու հիմնական մեթոդներն ու միջոցները
Գործնականում չափված դիմադրությունների շրջանակը լայն է (10 8-ից 10 օհմ), և այն պայմանականորեն բաժանվում է դիմադրության արժեքներով փոքր (10 ohms-ից պակաս), միջին (10-ից 10 6 ohms) և մեծ (ավելի քան): 10 6 ohms), որոնցից յուրաքանչյուրում դիմադրության չափումն ունի իր առանձնահատկությունները:
Դիմադրություն - պարամետր, որը հայտնվում է միայն միացումով անցնելիս էլեկտրական հոսանք, ուստի չափումները կատարվում են աշխատանքային սարքում կամ օգտագործվում է չափիչ սարք սեփական աղբյուրընթացիկ. Պետք է ուշադրություն դարձնել, որպեսզի ստացված էլեկտրական արժեքը ճիշտ արտացոլի միայն չափված դիմադրությունը և չպարունակի ավելորդ տեղեկատվություն, որն ընկալվում է որպես չափման սխալ: Դիտարկենք այս տեսանկյունից փոքր և մեծ դիմադրությունների չափման առանձնահատկությունները:
Փոքր դիմադրությունները չափելիս, ինչպիսիք են տրանսֆորմատորի ոլորունները կամ կարճ լարերը, հոսանք է անցնում դիմադրության միջով, և չափվում է լարման անկումը, որը տեղի է ունենում այս դիմադրության վրա: Նկ. 10.1-ը ցույց է տալիս դիմադրության չափման միացման դիագրամը K xկարճ դիրիժոր. Վերջինս միացված է հոսանքի աղբյուրին Իսեփական դիմադրությամբ երկու միացնող հաղորդիչների միջոցով Ես p.Այս հաղորդիչների միացումներում չափված դիմադրությամբ, շփման դիմադրություններով /? ժ. Իմաստը Ինձ եւկախված է միացնող հաղորդիչի նյութից, դրա երկարությունից և խաչմերուկից, արժեքից /? k - շփվող մասերի տարածքից, դրանց մաքրությունից և սեղմման ուժից: Այսպիսով, թվային արժեքներ Ինձ եւև կախված են բազմաթիվ պատճառներից և դժվար է դրանք նախապես որոշել, բայց դրանց կարելի է մոտավոր գնահատական տալ։ Եթե միացնող դիրիժորները կարճ են կատարվում պղնձի մետաղալարմի քանի քառակուսի միլիմետր խաչմերուկով
Բրինձ. 10.1.
դիրիժոր
մետր, իսկ շփման դիմադրություններն ունեն մաքուր և լավ սեղմված մակերես, ապա մոտավոր գնահատականների համար մենք կարող ենք վերցնել. 2 (Ես և + Այ, քեյ)* 0,01 օմ.
Որպես չափված լարում Նկ. 10.1-ը կարող է օգտագործվել 11 p, Եվ 22թե՞ / 33 . Եթե ընտրված է II p,ապա չափման արդյունքը արտացոլում է 1-G տերմինալների միջև շղթայի ընդհանուր դիմադրությունը.
Յաց = ?/,//= Յադ + 2(Լ Ի + Լ Կ)։
Այստեղ երկրորդ անդամը սխալն է, որի հարաբերական արժեքը 5 տոկոսով հավասար է.
5 = Ի ~ Յահ 100 = 2 Կպ + Յակ 100.
դեպի x*x
Ցածր դիմադրությունները չափելիս այս սխալը կարող է մեծ լինել: Օրինակ, եթե ընդունենք 2 (Ես և + Այ, քեյ)* 0,01 օմ, և Ես x = 0,1 օմ, ապա 5 * 10%: 5-ի սխալը կնվազի, եթե ընտրեք որպես չափված լարում Եվ 22:
ես 22 տարեկան եմ = և 22/1 = I x + 2 Ես Կ.
Այստեղ կապարի լարերի դիմադրությունը բացառվում է չափման արդյունքից, սակայն Lk-ի ազդեցությունը մնում է։
Չափման արդյունքը լիովին զերծ կլինի ազդեցությունից Ես pԵվ Այ, քեյ,եթե ընտրում եք: / 33 որպես չափված լարման:
Անցման սխեմա Իայս դեպքում դրանք կոչվում են չորս սեղմիչներ. 2-2 «սեղմակների առաջին զույգը նախատեսված է հոսանք մատակարարելու համար և կոչվում է հոսանքի սեղմիչներ, երկրորդ զույգը 3-3» սեղմիչներ նախատեսված է չափված դիմադրությունից լարումը հեռացնելու համար և կոչվում են պոտենցիալ սեղմակներ:
Ցածր դիմադրությունները չափելիս ընթացիկ և պոտենցիալ սեղմակների օգտագործումը հիմնական տեխնիկան է միացնող լարերի և անցողիկ դիմադրությունների ազդեցությունը չափման արդյունքի վրա վերացնելու համար:
Բարձր դիմադրությունները, օրինակ, մեկուսիչների դիմադրությունները չափելիս դրանք ընթանում են հետևյալ կերպ. օբյեկտի վրա կիրառվում է լարում, և ստացված հոսանքը չափվում է և դրանից գնահատվում է չափված դիմադրության արժեքը:
Դիէլեկտրիկները փորձարկելիս պետք է հիշել, որ դրանց էլեկտրական դիմադրությունը կախված է բազմաթիվ պայմաններից. մթնոլորտային ջերմաստիճան, խոնավություն, կեղտոտ մակերեսների արտահոսք, փորձարկման լարման արժեքներ, դրա գործողության տևողությունը և այլն։
Էլեկտրական շղթայի ուղիղ հոսանքի նկատմամբ դիմադրության չափումը գործնականում առավել հաճախ իրականացվում է ամպաչափի և վոլտմետրի, ռատիոմետրիկ կամ կամուրջի մեթոդով:
Ամպերաչափ և վոլտմետր մեթոդ.Այս մեթոդը հիմնված է առանձին ընթացիկ չափման վրա Իչափված դիմադրության շղթայում K xև սթրես Եվդրա սեղմակների վրա և արժեքի հետագա հաշվարկը ըստ չափիչ գործիքների ընթերցումների.
Ես x = u/i:
Սովորաբար հոսանքը / չափվում է ամպաչափով և լարման միջոցով Եվ -վոլտմետր, սա բացատրում է մեթոդի անվանումը: Բարձր ohmic դիմադրությունները չափելիս, ինչպիսիք են մեկուսացման դիմադրությունը, հոսանքը / փոքր է, և այն չափվում է միլիամերմետրով, միկրոամպաչափով կամ գալվանոմետրով: Ցածր դիմադրությունը չափելիս, օրինակ, մի կտոր մետաղալար, արժեքը պարզվում է փոքր է Եվիսկ չափելու համար օգտագործվում են միլիվոլտմետրեր, միկրովոլտմետրեր կամ գալվանոմետրեր։ Այնուամենայնիվ, այս բոլոր դեպքերում չափման մեթոդը պահպանում է իր անունը՝ ամպաչափ և վոլտմետր: Հնարավոր սխեմաներսարքերը միացնելը ցույց է տրված նկ. 10.2, ա, բ.
Բրինձ. 10.2. Փոքր չափումների սխեմաներ (Ա)և մեծ (բ)դիմադրություն
ամպաչափ և վոլտմետր մեթոդ
Մեթոդի առավելությունը կայանում է դրա իրականացման պարզության մեջ, թերությունը չափման արդյունքի համեմատաբար ցածր ճշգրտության մեջ է, որը սահմանափակվում է օգտագործվող չափիչ գործիքների ճշգրտության դասով և մեթոդական սխալով: Վերջինս պայմանավորված է չափման գործընթացում չափիչ գործիքների կողմից սպառվող հզորության ազդեցությամբ, այլ կերպ ասած՝ ամպաչափի ինքնադիմադրությունների վերջնական արժեքով։ Ես Աև վոլտմետր Ես գտնվում եմ
Մեթոդական սխալն արտահայտենք շղթայի պարամետրերով։
Նկ.-ի սխեմայում: 10.2, Ավոլտմետրը ցույց է տալիս լարման արժեքը սեղմակների վրա ես,իսկ ամպերմետրը հոսանքների գումարն է 1 U +/. Հետեւաբար, չափման արդյունքը ես,Գործիքների ընթերցումներից հաշվարկվածը կտարբերվի Ես:
l_և և ես*
I + 1 U i / I x + և ես ունեմ 1 + I x / I y "
Չափման հարաբերական սխալը տոկոսներով
- 1 + I x / I y
Այստեղ մոտավոր հավասարությունը վավեր է, քանի որ ժամը պատշաճ կազմակերպումփորձ, ենթադրվում է, որ պայման I y » I x.
Նկ.-ի սխեմայում: 10.2, 6 ամպաչափը ցույց է տալիս հոսանքի արժեքը շղթայում ես,իսկ վոլտմետրը լարման անկումների գումարն է Ես x ևև ամպաչափ և Ա.Հաշվի առնելով դա, հնարավոր է հաշվարկել չափման արդյունքը գործիքների ընթերցումներից.
+ Ես.
C + C լ
Հարաբերական չափման սխալը տոկոսով այս դեպքում հավասար է.
Հարաբերական սխալների համար ստացված արտահայտություններից երևում է, որ Նկ. 10.2, Աչափման արդյունքի մեթոդական սխալի վրա ազդում է միայն դիմադրությունը Ես ունեմ;այս սխալը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է ապահովել վիճակը I x «I y.Նկ.-ի սխեմայում: 10.2, բչափման արդյունքի մեթոդական սխալի վրա ազդում է միայն Ես;Այս սխալի նվազեցումը կատարվում է պայմանի կատարմամբ I x » I A.Այսպիսով, ժամը գործնական օգտագործումԱյս մեթոդի դեպքում մենք կարող ենք խորհուրդ տալ կանոնը. ցածր դիմադրությունների չափումը պետք է իրականացվի ըստ նկ. 10.2, Աբարձր դիմադրությունները չափելիս նախապատվությունը պետք է տրվի Նկ. 10.2, բ.
Չափման արդյունքի մեթոդաբանական սխալը կարելի է վերացնել համապատասխան ուղղումներ մտցնելով, սակայն դրա համար անհրաժեշտ է իմանալ արժեքները. Ես ԱԵվ Ես գտնվում եմԵթե դրանք հայտնի են, ապա չափման արդյունքից՝ ըստ Նկ. 10.2, բհանել արժեքը Ես;գծապատկերում Նկ. 10.2, Աչափման արդյունքը արտացոլում է զուգահեռ կապդիմադրություն ԻԵվ Ես գտնվում եմուրեմն արժեքը Իհաշվարկված բանաձևով
Եթե այս մեթոդով օգտագործվում է նախապես որոշված լարումով հոսանքի աղբյուր, ապա լարումը վոլտմետրով չափելու անհրաժեշտությունը վերանում է, և ամպաչափի սանդղակը կարող է անմիջապես տրամաչափվել չափված դիմադրության արժեքներում: Այս սկզբունքը հիմք է հանդիսանում արդյունաբերության կողմից արտադրված ուղղակի գնահատման օմմետրերի բազմաթիվ մոդելների շահագործման համար: Նման օմմետրի պարզեցված սխեման ներկայացված է նկ. 10.3. Սխեման պարունակում է EMF աղբյուր?, լրացուցիչ ռեզիստոր Իև ամպաչափ (սովորաբար միկրոամպաչափ) Ա.Երբ միացված է չափված դիմադրության շղթայի տերմինալներին Իհոսանքը հոսում է միացումում Իորի գործողությամբ ամպաչափի շարժական մասը պտտվում է a անկյան միջով, իսկ ցուցիչը շեղվում է. Ամասշտաբի բաժանում:
ՀԵՏ/ Ես ա + Ես Ա + Ի
Որտեղ ՀԵՏ, -Ամպերաչափի բաժանման արժեքը (հաստատուն); Ես Ա -ամպաչափի դիմադրություն:
Բրինձ. 10.3. միացման դիագրամսերիայի օմմետր
չափված դիմադրություն
Ինչպես երևում է այս բանաձևից, օմմետրի սանդղակը ոչ գծային է, և տրամաչափման բնութագրիչի կայունությունը պահանջում է հավասարման մեջ ներառված բոլոր մեծությունների կայունության ապահովում։ Մինչդեռ նման սարքերում էներգիայի աղբյուրը սովորաբար իրականացվում է չոր գալվանական բջիջի տեսքով, որի EMF-ն ընկնում է լիցքաթափվելիս: Փոփոխության համար ուղղում մտցնելու համար, ինչպես երևում է հավասարումից, դա հնարավոր է համապատասխան ճշգրտմամբ. ՀԵՏ»կամ Ես եմ.Որոշ օմմետրերով ՀԵՏ,կարգավորվում է ամպաչափի մագնիսական համակարգի բացվածքի ինդուկցիան փոխելով՝ օգտագործելով մագնիսական շունտ:
Այս դեպքում հարաբերությունները պահպանվում են e/s,իսկ սարքի տրամաչափման հատկանիշը պահպանում է իր արժեքը՝ անկախ արժեքից ե.Կարգավորում ՀԵՏ,պատրաստված է հետևյալ կերպ՝ սարքի սեղմակները, որոնց միացված է K xկարճ դուրս (I x = 0) և մագնիսական շունտի դիրքը կարգավորելով, ամպաչափի ցուցիչը սանդղակի վրա դրվում է զրոյի. վերջինս գտնվում է սանդղակի ծայրահեղ աջ կետում։ Սա ավարտում է ճշգրտումը, և սարքը պատրաստ է չափելու դիմադրությունը:
Համակցված գործիքներում, ամպաչափերում, ճշգրտում ՀԵՏ,անընդունելի է, քանի որ դա կհանգեցնի սարքի տրամաչափման խախտման հոսանքների և լարումների չափման ռեժիմներում: Հետևաբար, նման սարքերում EMF-ի փոփոխության ուղղումը յոներկայացվել է փոփոխական լրացուցիչ ռեզիստորի դիմադրության կարգավորմամբ: Կարգավորման կարգը նույնն է, ինչ մագնիսական ինդուկցիայով սարքերում, որոնք կարգավորվում են աշխատանքային բացվածքում մագնիսական շունտով: Այս դեպքում փոխվում է սարքի տրամաչափման բնութագիրը, ինչը հանգեցնում է լրացուցիչ մեթոդաբանական սխալների։ Այնուամենայնիվ, շղթայի պարամետրերը ընտրվում են այնպես, որ նշված սխալը փոքր է:
Չափված դիմադրությունը միացնելու ևս մեկ տարբերակ կա՝ ոչ թե ամպաչափի հետ սերիա, այլ դրան զուգահեռ (նկ. 10.4): միջեւ հարաբերություններ Իիսկ շարժվող մասի շեղման անկյունն այս դեպքում նույնպես ոչ գծային է, այնուամենայնիվ, սանդղակի վրա զրոյական նշանը գտնվում է ձախ կողմում, ոչ թե աջ կողմում, ինչպես դա եղել է նախորդ տարբերակում։ Չափված դիմադրության միացման այս մեթոդը օգտագործվում է ցածր դիմադրությունները չափելիս, քանի որ այն թույլ է տալիս սահմանափակել ընթացիկ սպառումը:
Էլեկտրոնային օմմետրկարող է իրականացվել բարձր հզորությամբ DC ուժեղացուցիչի հիման վրա, on-
Բրինձ. 10.4.
չափված դիմադրություն
Օրինակ, գործառնական ուժեղացուցիչի վրա (op-amp): Նման սարքի դիագրամը ներկայացված է Նկ. 10.5. Դրա հիմնական առավելությունը չափումների արդյունքների ընթերցման սանդղակի գծայինությունն է: Op-amp-ը ծածկված է բացասական արձագանքով չափված ռեզիստորի միջոցով ես,մատակարարման կայունացված լարումը: / 0 կիրառվում է ուժեղացուցիչի մուտքի վրա օժանդակ դիմադրության միջոցով, և վոլտմետրը միացված է ելքին: RU Op-amp-ի ներքին մեծ հզորությամբ, ցածր ելքային և բարձր մուտքային դիմադրություններով, op-amp-ի ելքային լարումը հետևյալն է.
և տրված արժեքների համար և 0և /?, մասշտաբ չափիչ սարքկարող է աստիճանավորվել դիմադրության միավորներով՝ արժեքը կարդալու համար K xԱվելին, այն գծային կլինի լարման փոփոխության շրջանակներում 0-ից մինչև? / դուրս մաքս - առավելագույն լարումըՕՀ-ի ելքում:
Բրինձ. 10.5. Էլեկտրոնային օմմետր
Բանաձևից (10.1) կարելի է տեսնել, որ չափված դիմադրության առավելագույն արժեքը հետևյալն է.
«, t «=-«,%="? 00.2)
Չափման սահմանները փոխելու համար միացրեք դիմադրության դիմադրության արժեքները /?, կամ լարման? / 0:
Ցածր դիմադրության դիմադրությունները չափելիս հնարավոր է շղթայում փոխել չափված և օժանդակ դիմադրությունները: Այնուհետև ելքային լարումը հակադարձ համեմատական կլինի արժեքին Ես:
և wx = -u 0 ^. (10.3)
Հարկ է նշել, որ այս մեթոդըընդգրկումը թույլ չի տալիս չափել ցածր դիմադրության դիմադրությունը տասնյակ ohms-ից պակաս, քանի որ ներքին դիմադրությունՀղման լարման աղբյուրը, որը ֆրակցիաներ կամ օհմի միավորներ են, պարզվում է, որ միացված է չափված դիմադրության հետ և զգալի սխալ է ներկայացնում չափումների մեջ: Բացի այդ, այս դեպքում կորցնում է սարքի հիմնական առավելությունը՝ չափված դիմադրության ընթերցման գծայինությունը, իսկ զրոյական տեղաշարժը և ուժեղացուցիչի մուտքային հոսանքը կարող են զգալի սխալներ առաջացնել:
Դիտարկենք այս թերություններից զերծ ցածր դիմադրությունների չափման հատուկ սխեման (նկ. 10.6): Չափված դիմադրություն Իռեզիստորի հետ միասին Ես 3 op-amp-ի մուտքի մոտ ստեղծում է լարման բաժանարար: Շղթայի ելքի վրա լարումը այս դեպքում հետևյալն է.
Բրինձ. 10.6.
Եթե ընտրեք «Ես,այնուհետև արտահայտությունը կպարզեցվի, և գործիքի սանդղակը կլինի գծային՝ կապված Ես:
Էլեկտրոնային օմմետրը թույլ չի տալիս չափել ռեակտիվները, քանի որ չափված ինդուկտիվությունը կամ
Շղթայում հզորությունը կփոխի շղթայում փուլային հարաբերությունները հետադարձ կապ OU և (10.1)-(10.4) բանաձևերը կդառնան սխալ: Բացի այդ, օպերացիոն ուժեղացուցիչը կարող է կորցնել կայունությունը, և միացումում տեղի կունենա սերունդ:
ռատիոմետրիկ մեթոդ.Այս մեթոդը հիմնված է երկու հոսանքների /, և / 2 հարաբերակցության չափման վրա, որոնցից մեկը հոսում է չափված դիմադրություն ունեցող շղթայի միջով, իսկ մյուսը մի շրջանով, որի դիմադրությունը հայտնի է: Երկու հոսանքներն էլ ստեղծվում են նույն լարման աղբյուրից, ուստի վերջինիս անկայունությունը գործնականում չի ազդում չափման արդյունքի ճշգրտության վրա։ Լոգոմետրի վրա հիմնված օմմետրի սխեմատիկ դիագրամը ներկայացված է նկ. 10.7. Շղթան պարունակում է չափիչ մեխանիզմ, որը հիմնված է լոգոմետրի վրա, մագնիսական էլեկտրական համակարգ երկու շրջանակներով, որոնցից մեկը, երբ հոսում է, ստեղծում է շեղման պահ, իսկ մյուսը ստեղծում է վերականգնման պահ: Չափված դիմադրությունը կարելի է միացնել հաջորդաբար (նկ. 10.7, Ա)կամ զուգահեռաբար (նկ. 10.7, բ)չափիչ մեխանիզմի շրջանակի համեմատ:
Բրինձ. 10.7. Օմմետրի սխեմաներ, որոնք հիմնված են մեծ չափման գործակիցի վրա (Ա)
և փոքր (բ)դիմադրություն
Սերիական միացումն օգտագործվում է միջին և մեծ դիմադրությունները չափելիս, զուգահեռ՝ ցածր դիմադրությունները չափելիս։ Դիտարկենք օմմետրի աշխատանքը՝ օգտագործելով Նկ. 10.7, Ա.Եթե անտեսենք լոգոմետրի շրջանակների ոլորունների դիմադրությունը, ապա շարժվող մասի a ռոտացիայի անկյունը կախված է միայն դիմադրությունների հարաբերակցությունից. Ես 0 -լոգոմետրի շրջանակների դիմադրություն; /?, - հայտնի դիմադրություն; Ես -չափված դիմադրություն:
Ռեզիստորի դիմադրությունը /?, սահմանում է դիմադրության միջակայքը, որը չափվում է օմմետրով: Հարաբերաչափի մատակարարման լարումը ազդում է չափման մեխանիզմի զգայունության վրա չափված դիմադրության փոփոխությունների նկատմամբ և չպետք է ցածր լինի որոշակի մակարդակից: Սովորաբար, հարաբերաչափերի մատակարարման լարումը սահմանվում է որոշակի մարժայով, որպեսզի դրա հնարավոր տատանումները չազդեն չափման արդյունքի ճշգրտության վրա:
Մատակարարման լարման ընտրությունը և դրա ստացման եղանակը կախված են օմմետրի նպատակից և չափված դիմադրության միջակայքից. արդյունաբերական ցանց, բարձր դիմադրությունները չափելիս՝ 100, 500, 1000 Վ և ավելի լարման հատուկ գեներատորներ։
Տարբերաչափական մեթոդը կիրառվում է ES0202/1G և ES0202/2G մեգաոհմաչափերում՝ ներքին էլեկտրամեխանիկական լարման գեներատորով: Դրանք օգտագործվում են մեծ չափելու համար (10..10 9 ohms) էլեկտրական դիմադրություն, մեկուսացման դիմադրության չափման համար էլեկտրական լարեր, մալուխներ, միակցիչներ, տրանսֆորմատորներ, ոլորուններ էլեկտրական մեքենաներև այլ սարքեր, ինչպես նաև մեկուսիչ նյութերի մակերեսային և ծավալային դիմադրությունները չափելու համար։
Մեգոհմմետրով էլեկտրական մեկուսացման դիմադրությունը չափելիս պետք է հաշվի առնել շրջակա օդի ջերմաստիճանը և խոնավությունը, որոնց արժեքը որոշում է հոսանքի հնարավոր անվերահսկելի արտահոսքը:
Թվային օմմետրերը օգտագործվում են հետազոտական, տրամաչափման և վերանորոգման լաբորատորիաներում, արդյունաբերական ձեռնարկություններում, որոնք արտադրում են ռեզիստորներ, այսինքն, որտեղ պահանջվում է չափման ճշգրտություն: Այս օմմետրերը ապահովում են ձեռքով, ավտոմատ և Հեռակառավարման վահանակչափման միջակայքերը. Չափման միջակայքի մասին տեղեկատվության ցուցադրում, թվային արժեքչափված արժեքը արտադրվում է զուգահեռ երկուական-տասնորդական կոդով:
Կառուցվածքային սխեման ohmmeter Shch306-2 ցույց է տրված նկ. 10.8. Օմմետրը ներառում է փոխակերպման միավոր / ցուցադրման միավոր 10, Վերահսկիչ բլոկ 9, էլեկտրամատակարարում, միկրոհամակարգիչ 4 և ելքային բլոկ 11.
Բրինձ. 10.8. Shch306-2 տեսակի օմմետրի կառուցվածքային դիագրամ
Փոխակերպման բլոկը պարունակում է մուտքային մասշտաբի փոխարկիչ 2, ինտեգրատոր 8 և կառավարման միավոր 3. Չափված ռեզիստոր 7-ը միացված է գործառնական ուժեղացուցիչի հետադարձ կապի միացմանը: Կախված չափման ցիկլից, չափվող ռեզիստորի միջով անցնում է չափման միջակայքին համապատասխան հոսանք՝ ներառյալ գործառնական ուժեղացուցիչների զրոյական շեղումից առաջացած լրացուցիչ հոսանքը: Կշեռքի փոխարկիչի ելքից լարումը կիրառվում է ինտեգրատորի մուտքի վրա, որը կատարվում է լիցքաթափման հոսանքի չափման հետ բազմակի ինտեգրման սկզբունքով:
Կառավարման ալգորիթմն ապահովում է կշեռքի փոխարկիչի և ինտեգրատորի աշխատանքը, ինչպես նաև հաղորդակցությունը միկրոհամակարգչի հետ։
Կառավարման ստորաբաժանումում ժամանակային միջակայքերը լցված են ժամացույցի իմպուլսներով, որոնք այնուհետև հասնում են ամենակարևոր և ամենաքիչ նշանակալից թվանշանների չորս հաշվիչների մուտքերին: Հաշվիչների ելքերում ստացված տեղեկատվությունը կարդացվում է միկրոհամակարգչի պատահական մուտքի հիշողության մեջ (RAM):
Չափման արդյունքի և օմմետրի աշխատանքի ռեժիմի մասին հսկիչ ստորաբաժանման տեղեկատվության որոնումը, տվյալների մշակումը և ցուցման համար անհրաժեշտ ձևին բերելը, արդյունքի մաթեմատիկական մշակումը, տվյալների ելքը կառավարման միավորի օժանդակ RAM-ին, միկրոպրոցեսորին վերապահված է օմմետրի աշխատանքի կառավարումը և այլ գործառույթներ 5, գտնվում է միկրոհամակարգչի միավորում: Նույն բլոկում են գտնվում կայունացուցիչները: 6 օմմետր սարքերը սնուցելու համար:
Օմմետրը կառուցված է միկրոսխեմաների վրա՝ ինտեգրման բարձր աստիճանով:
Տեխնիկական պայմաններ
Չափման միջակայքը 10լ..10 9 Օմ. Ճշգրտության դաս չափման սահմանների համար՝ 0,01 / 0,002 100 Օմ-ի համար; 0.005/0.001 1.10-ի համար, 100 կՕմ; 0,005/0,002 1 MΩ-ի համար; 0,01/0,005 10 MΩ-ի համար; 0.2 / 0.04 100 MΩ-ի համար; 0.5/0.1 1 GΩ-ի համար (համարիչում արժեքները տրվում են ռեժիմում առանց տվյալների կուտակման, հայտարարի մեջ՝ կուտակումով):
Տասնորդական տեղերի քանակը՝ 4,5 միջակայքերում՝ 100 MΩ վերին սահմանով, 1 GΩ; 5,5 մնացած միջակայքերում՝ առանց գումարման ռեժիմում, 6,5՝ գումարման ռեժիմում։
Դյուրակիր թվային մուլտիմետրեր,օրինակ՝ արտադրության M83 շարքը Լաբիրինթոսներ/iկարող են օգտագործվել որպես 1.0 կամ 2.5 ճշգրտության դասի օմմետրեր:
