Комбинированные приборы магнитоэлектрической системы
Для измерения в цепях постоянного тока используются комбинированные приборы магнитоэлектрической системы ампер-вольметры. Технические данные о некоторых типах приборов приведены в таблице 3.
Таблица 3. Комбинированные приборы магнитоэлектрической системы.
|
Наименование |
Тип |
Класс точности |
Пределы измерения |
|
Милливольт-миллиамперметр |
М82 |
0,5 |
15-3000 мВ; 0,15-60 мА |
|
Вольтамперметр |
М128 |
0,5 |
75 мВ-600 В; 5; 10; 20 А |
|
Ампервольтметр |
М231 |
1,5 |
75-0-75 мВ; 100-0-100 В; 0,005-0-0,005 А; 10-0-10 А |
|
Вольтамперметр |
М253 |
0,5 |
15 мВ-600 В; 0,75 мА-3 А |
|
Милливольт-миллиамперметр |
М254 |
0,5 |
0,15-60 мА; 15-3000 мВ |
|
Микроампервольтметр |
М1201 |
0,5 |
3-750 В; 0,3-750 мкА |
|
Вольтамперметр |
М1107 |
0,2 |
45 мВ-600 В; 0,075 мА-30 А |
|
Миллиампервольтметр |
М45М |
1 |
7,5-150 В; 1,5 мА |
|
Вольтомметр |
М491 |
2,5 |
3-30-300-600 В; 30-300-3000 кОм |
|
Ампервольтомметр |
М493 |
2,5 |
3-300 мА; 3-600 В; 3-300 кОм |
|
Ампервольтомметр |
М351 |
1 |
75 мВ-1500 В; 15 мкА-3000 мА; 200 Ом-200 Мом |
Технические данные о комбинированных приборах – ампервольметрах и ампервольтваттметрах для измерения напряжения и тока, а также мощности в цепях переменного тока.
Комбинированные переносные приборы для измерения в цепях постоянного и переменного токов обеспечивают измерение постоянных и переменных токов и сопротивлений, а некоторые – также емкость элементов в весьма широком диапазоне, отличаются компактностью, имеют автономное питание, что обеспечивает их широкое применение. Класс точности этого типа приборов на постоянном токе 2,5; на переменном – 4,0.
Универсальные электронные измерительные приборы
Универсальные измерительные приборы (универсальные вольтметры) находят широкое применение для измерения электрических величин. Эти приборы позволяют, как правило, измерять в исключительно широких пределах переменные и постоянные напряжения и токи, сопротивления, в некоторых случаях частоту сигналов. В литературе их часто называют универсальными вольтметрами, в силу того, что любая измеряемая приборами величина так или иначе преобразуется в напряжение, усиливается широкополосным усилителем. Приборы имеют стрелочную шкалу (прибор электромеханического типа), либо дисплей с жидкокристаллическим индикатором, в некоторых приборах имеются встроенные программы, обеспечивается математическая обработка результатов.
Сведения о некоторых типах современных отечественных универсальных приборов приведены в таблице 4.
Таблица 4. Универсальные измерительные приборы
|
Тип прибора |
Пределы измеряемых величин, дополнительные функции |
Дополнительные сведения |
|
В7-21А |
1 мкВ-1 000 В, 10 пА-10 А, 0,01 Ом-12 Мом, частота до 20 КГц |
вес 5,5 кг |
|
В7-34А |
1 мкВ-1 000 В, 1 мОм – 10 Мом, погрешность 0,02% |
вес 10 кг |
|
В7-35 |
0,1 мВ-1000 В, 0,1 мкВ-10 А, 1 Ом-10 МОм, до 100 МГц |
батарейное питание вес 2 кг |
|
В7-36 |
0,1 мВ-1 000 В, 1 мкА-10 А, 1 Ом-10 МОм, до 1 ГГц |
Стрелочный , батарейное питание |
К универсальным приборам прилагаются аксессуары:
1. Пробник для измерения переменного напряжения в диапазоне 50 кГц-1 ГГц для расширения переменного напряжения всеми универсальными вольтметрами и мультиметрами.
2. Делитель постоянного напряжения высоковольтный до 30 кВ 1 : 1000. В таблице 5 приведены технические данные универсального В3-38В.
Таблице 5. Технические данные цифрового милливольтметра В3-38В
|
Характеристики |
Параметры |
Значение |
|
Переменное напряжение |
Диапазон напряжений Предел измерения |
10 мкВ…300 В 1 мВ/… /300 В (12 п/диапазонов, шаг 1-3) |
|
Диапазон частоты |
Нормальная область: 45 Гц… 1 МГц Рабочие области: 20 Гц … 45 Гц; 1 МГц-3 МГц; 3 МГц-5 Мгц |
|
|
Погрешность измерения Дополнительная погрешность Время установления показаний |
±2% (для гармонических колебаний) ±1/3хКг, при Кг 20% (для негармонических колебаний) ≤3 с |
|
|
Максимальное входное напряжение Входной импеданс |
600 В (250 В постоянная составляющая) 4 МОм/25 пФ на пределах 1 мВ/… /300 мВ 5 МОм/15пФ на пределах 1 В/…/300 В |
|
|
Преобразователь напряжения |
Выходное напряжение Погрешность преобразования Выходное сопротивление |
(1000±20) мВ ±2% 1 кОм |
|
Широкополосный усилитель |
Максимальное выходное напряжение |
(100±20) мВ |
|
Дисплей |
Тип индикаторов Формат индикации |
ЖК – индикатор 3 ½ разряда |
|
Общие данные |
Напряжение питания Габаритные данные Масса |
220 В ± 10%, 50 Гц 155х209х278 мм 2,5 кг |
Универсальные вольтметры с жидкокристаллической индикацией результатов измерения постоянного и переменного токов и напряжений, сопротивление по 2/4 проводной схеме, частоты и периоды, измерение среднеквадратичного значения переменного тока и напряжения произвольной формы.
Кроме того, при наличии сменных термодатчиков приборы обеспечивают измерение температуры от -200 до +1110 0С, измерение мощности, относительных уровней (дБ), запись/считывание до 200 результатов измерений, автоматический или ручной выбор пределов измерений, встроенную программу тестового контроля, музыкальный звуковой контроль.
Шунты измерительные
Шунты предназначены для расширения пределов измерения тока. Шунт представляет собой калиброванный обычно плоский, проводник (резистор) специальной конструкции из манганина, по которому проходит измеряемый ток. Падение напряжения на шунте является линейной функцией тока. Номинальному напряжению соответствует номинальный ток шунта. Применяются в основном в цепях постоянного тока в комплекте с магнитоэлектрическими измерительными приборами. При измерении небольших токов (до 30 А) шунты встраиваются в корпус прибора. При измерении больших токов (до 7500 А) применяются наружные шунты. Шунты подразделяются по классам точности: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5.
Для расширения пределов измерения приборов по напряжению используются калиброванные резисторы, называемые добавочными сопротивлениями. Добавочные резисторы изготавливают из манганиновой изолированной проволоки и также подразделяются по классам точности. Сведения о шунтах представлены в таблице 6.
Таблица 6. Измерительные шунты
|
Тип |
Номинальный ток, А |
Номинальное падение напряжения, мВ |
Класс точности |
|
Р114/1 |
75 |
45 |
0,1 |
|
Р114/1 |
150 |
45 |
0,1 |
|
Р114/1 |
300 |
45 |
0,1 |
|
75РИ |
0,3-0,75 |
75 |
0,2 |
|
75РИ |
1,5-7,5 |
75 |
0,2 |
|
75РИ |
15-30 |
75 |
0,2 |
|
75РИ |
75 |
75 |
0,2 |
|
75ШС-0,2 |
300; 500; 750; 1000; 1500; 2000; 4000 |
75 |
0,2 |
|
75ШС |
5; 10; 20; 30; 50 |
75 |
0,5 |
|
75ШСМ |
75; 100; 150; 200; 300; 500; 750; 1 000 |
75 |
0,5 |
Приборы для измерения сопротивлений
Приборы для измерения электрического сопротивления в зависимости от диапазона измеряемого приборами сопротивления называют омметрами, микроомметрами, магаомметрами. Для измерения сопротивления растеканию тока заземляющих устройств применяются измерители заземления. Сведения о некоторых типах этих приборов приведены в таблице 7.
Таблице 7. Омметры, микроомметры, мегаомеетры, измерители заземления
|
Прибор |
Тип |
Пределы измерения |
Основная погрешность или класс точности |
|
Омметр |
М218 |
0,1-1-10-100 Ом 0,1-1-10-100 кОм 0,1-1-10-100 МОм |
1,5-2,5% |
|
Омметр |
М371 |
10-100 Ом; 100-10 000 кОм; |
±1,5% |
|
Омметр |
М57Д |
0-1 500 Ом |
±2,5% |
|
Микроомметр |
М246 |
100-1 000 мкОм 10-100 мОм-10 Ом |
±2%; ±3,5% |
|
Микроомметр |
Ф415 |
100-1 000 мкОм; 10-100 мОм; 1-10 Ом |
- |
|
Мегаомметр |
М4101/5 |
0-2 000 кОм; 0-2 500 МОм |
1 |
|
Мегаомметр |
М503М |
0-1 000 кОм 0-500 МОм |
1 |
|
Мегаомметр |
М4101/1 |
0-200 кОм 0-100 МОм |
1 |
|
Мегаомметр |
М4101/3 |
0-10 000 кОм 0-500 МОм |
1 |
Определение сопротивления заземления
Под термином заземление подразумевается электрическое подключение какой-либо цепи или оборудования к земле. Заземление используется для установки и поддержания потенциала подключенной цепи или оборудования максимально близким к потенциалу земли. Цепь заземления образована проводником, зажимом, с помощью которого проводник подключен к электроду, электродом и грунтом вокруг электрода. Заземление широко используется с целью электрической защиты. Например, в осветительной аппаратуре заземление используется для замыкания на землю тока пробоя, чтобы защитить персонал и компоненты оборудования от воздействия высокого напряжения. Низкое сопротивление цепи заземления обеспечивает стекание тока пробоя на землю и быстрое срабатывание защитных реле. В результате постороннее напряжение как можно быстрее устраняется, чтобы не подвергать его воздействию персонал и оборудование. Чтобы наилучшим образом фиксировать опорный потенциал аппаратуры в целях ее защиты от статического электричества и ограничить напряжения на корпусе оборудования для защиты персонала, идеальное сопротивление цепи заземления должно быть равно нулю.
ПРИНЦИП ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Вольтметром измеряется напряжение между штырями X и Y и амперметром - ток, протекающий между штырями X и Z (рис.5)
Заметим, что точки X,Y и Z соответствуют точкам X,P и C прибора, работающего по 3-точечной схеме или точкам С1,Р2 и С2 прибора, работающего по 4-точечной схеме.
Пользуясь формулами закона Ома E = R I или R = E / I, мы можем определить сопротивление заземления электрода R. Например, если Е = 20 В и I = 1 А, то:
R = E / I = 20 / 1 = 20 Ом
При использовании тестера заземления не потребуется производить эти вычисления. Прибор сам сгенерирует необходимый для измерения ток и прямо покажет значение сопротивления заземления.
Для примера рассмотри измеритель зарубежной фирмы изготовителя марки 1820 ER (рис.6 и таблица 8).
Таблица 8. Технические данные измерителя типа 1820 ER
|
Характеристики |
Параметры |
Значения |
|
Сопротивление заземления |
Пределы измерений |
20; 200; 2000 Ом |
|
Разрешение |
0,01 Ом на пределе 20 Ом 0,1 Ом на пределе 200 Ом 1 Ом на пределе 2 000 Ом |
|
|
Погрешность измерения |
±(2,0%+2 ед.мл.разряда) |
|
|
Тест-сигнал |
820 Гц, 2 мА |
|
|
Напряжение прикосновения |
Пределы измерений |
200 В, 50…60 Гц |
|
Разрешение |
1 В |
|
|
Погрешность измерения |
±(1%+2 ед.мл.разряда) |
|
|
Общие данные |
Индикатор |
ЖКИ, максимально индицируемое число 2 000 |
|
Напряжение питания |
1,5 В х 8 (тип АА) |
|
|
Габаритные размеры |
170 х 165 х 92 мм |
|
|
Масса |
1 кг |
Магнитный поток
Общие сведения.
Магнитный поток — поток как интеграл вектора магнитной индукции через конечную поверхность . Определяется через интеграл по поверхности
при этом векторный элемент площади поверхности определяется как
где — единичный вектор, нормальный к поверхности.
Также магнитный поток можно рассчитать как скалярное произведение вектора магнитной индукции на вектор площади:
где α — угол между вектором магнитной индукции и нормалью к плоскости площади.
Магнитный поток через контур также можно выразить через циркуляцию векторного потенциала магнитного поля по этому контуру:
Единицы измерения
В системе СИ единицей магнитного потока является вебер (Вб, размерность — В·с = кг·м²·с−2·А−1), в системе СГС — максвелл (Мкс); 1 Вб = 108 Мкс.
Прибор для измерения магнитных потоков называется Флюксметр (от лат. fluxus — течение и …метр) или веберметр.
Индукция
Магнитная индукция — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля в данной точке пространства. Показывает, с какой силой магнитное поле действует на заряд , движущийся со скоростью .
Более точно, — это такой вектор, что сила Лоренца , действующая на заряд , движущийся со скоростью , равна
где α — угол между векторами скорости и магнитной индукции.
Также магнитная индукция может быть определена как отношение максимального механического момента сил, действующих на рамку с током, помещенную в однородное поле, к произведению силы тока в рамке на её площадь.
Является основной характеристикой магнитного поля, аналогичной вектору напряжённости электрического поля.
В системе СГС магнитная индукция поля измеряется в гауссах (Гс), в системе СИ — в теслах (Тл)
1 Тл = 104 Гс
Магнитометры, применяемые для измерения магнитной индукции, называют тесламетрами.
Список литературы
1. Справочник по электротехнике и электрооборудованию, Алиев И.И.
2. Электротехника, Рябов В.И.
3. Современное измерительное электрооборудование, Журавлев А.
Страницы: 1, 2
