Электромагнитные измерительные приборы

Билет №11

Устройство измерительного механизма электромагнитного типа показано на рисунке В электромагнитных измерительных механизмах для создания вращающего момента используется действие магнитного поля катушки с током на подвижный ферромагнитный (чаще пермоллоевый) лепесток. Достоинства электромагнитных механизмов: пригодность для работы в цепях постоянного и переменного тока; большая перегрузочная способность; возможность непосредственного измерения больших токов и напряжений; простота конструкции. Недостатки электромагнитных механизмов: неравномерная шкала; невысокая чувствительность; большое самопотребление мощности; подверженность влиянию изменения частоты; подверженность влиянию внешних магнитных полей и температуры

11,3вопрос ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

В сетях переменного тока для отделения измерительных приборов в целях безопасности от проводов высокого напряжения, а также для расширения пределов измерения приборов применяются измерительные трансформаторы напряжения и тока. Измерительные трансформаторы напряжения по своему устройству принципиально не отличаются от устройства силовых трансформаторов, служащих для питания ламп накаливания, электродвигателей и т. п.

Номинальным коэффициентом трансформации трансформатора напряжения кв называется отношение номинальной величины первичного напряжения к номинальной величине вторичного напряжения.

Номинальный коэффициент трансформации обычно указывается на паспорте трансформатора в виде дроби, в числителе которой указывается напряжение первичной обмотки, в знаменателе — напряжение вторичной обмотки. Например, 6000/100, т. е. ка в этом случае будет равен 60.

Согласно ГОСТ 1983-43 все трансформаторы напряжения, выпускаемые в СССР, имеют вторичное напряжение 100 в. Зная коэффициент трансформации трансформатора и напряжение вторичной обмотки, можно определить первичное напряжение:

Для приборов, работающих постоянно с одним и тем же трансформатором, шкала градуируется с учетом коэффициента трансформации на первичное напряжение.

Для обеспечения высокой точности измерений трансформаторы напряжения не должны менять свой коэффициент трансформации и иметь постоянный угол в 180° между векторами первичного и вторичного напряжения. Последнее условие необходимо при включении через трансформаторы напряжения таких приборов, показания которых зависят от угла сдвига между напряжением и током сети (например, ваттметры, счетчики, фазометры и др.).

Однако в действительности наличие внутреннего падения напряжения в трансформаторе вызывает некоторые неточности как в передаче значения трансформируемого напряжения, так и в передаче фазы. Поэтому на практике трансформаторы напряжения имеют так называемую погрешность в коэффициенте трансформации и угловую погрешность.

Погрешность в коэффициенте трансформации и угловая погрешность увеличиваются с нагрузкой. Поэтому трансформаторы нельзя нагружать сверх номинальной мощности.

На паспорте трансформатора указывается номинальная мощность. Во избежание ошибок при измерениях к трансформатору необходимо подключать такое количество приборов, при котором потребляемая приборами мощность в сумме не была бы выше номинальной мощности трансформатора.

Номинальные мощности трансформаторов напряжения 200— 2000 ва.

Трансформаторы напряжения изготовляются однофазными и трехфазными. На рис. 223 показана схема включения однофазного измерительного трансформатора напряжения. Для защиты трансформатора от перегрузок и коротких замыканий в цепи измерительных приборов во вторичную обмотку включается низковольтный плавкий предохранитель. В случае пробоя изоляции высоковольтной обмотки сердечник и вторичная обмотка могут получить высокий. Во избежание этого вторичная обмотка и металлические части трансформатора заземляются. Предохранитель в заземленный конец вторичной обмотки не включается. Для защиты высоковольтной сети от последствий короткого замыкания в первичной обмотке трансформатора она включается в сеть через высоковольтные предохранители. В целях облегчения работы высоковольтных предохранителей по­следовательно с ними включаются дополнительные токсограничивающие сопротивления, которые, уменьшая величину тока короткого замыкания, обеспечивают надежную работу предохранителей. Для отключения трансформатора от сети служат разъединители. Трансформаторы напряжения делятся на четыре класса точности: 0,2; 0,5; 1 и 3. Цифры означают процент погрешности по напряжению. При напряжении до 3 кв трансформаторы выполняются с сухим (воздушным) охлаждением, свыше 6 Кб — с масляным охлаждением.

Трансформаторы напряжения служат для измерения напряжения в высоковольтных сетях; для присоединения реле напряжения, катушек нулевого напряжения ручных и автоматических приводов, частотомеров, сигнальных ламп; для питания параллельных обмоток ваттметров, счетчиков, фазометров; для контроля изоляции.

Билет №12 1. Метрологические характеристики средств измерений

Все средства измерений, независимо от их конкретного исполнения, обладают рядом общих свойств, необходимых для выполнения ими их функционального назначения. Технические характеристики, описывающие эти свойства и оказывающие влияние на результаты и на погрешности измерений, называются метрологическими характеристиками. Комплекс нормируемых метрологических характеристик устанавливается таким образом, чтобы с их помощью можно было оценить погрешность измерений, осуществляемых в известных рабочих условиях эксплуатации посредством отдельных средств измерений или совокупности средств измерений, например автоматических измерительных систем.

Одной из основных метрологических характеристик измерительных преобразователей является статическая характеристика преобразования (иначе называемая функцией преобразования или градуировочной характеристикой). Она устанавливает зависимость информативного параметра у выходного сигнала измерительного преобразователя от информативного параметра х входного сигнала.

Статическая характеристика нормируется путем задания в форме уравнения, графика или таблицы. Понятие статической характеристики применимо и к измерительным приборам, если под независимой переменной х понимать значение измеряемой величины или информативного параметра входного сигнала, а под зависимой величиной y – показание прибора.

Если статическая характеристика преобразования линейна, т.е., то коэффициент К называется чувствительностью измерительного прибора (преобразователя). В противном случае под чувствительностью следует понимать производную от статической характеристики.

Важной характеристикой шкальных измерительных приборов является цена деления, т.е. то изменение измеряемой величины, которому соответствует перемещение указателя на одно деление шкалы. Если чувствительность постоянна в каждой точке диапазона измерения, то шкала называется равномерной. При неравномерной шкале нормируется наименьшая цена деления шкалы измерительных приборов. У цифровых приборов шкалы в явном виде нет, и на них вместо цены деления указывается цена единицы младшего разряда числа в показании прибора.

Важнейшей метрологической характеристикой средств измерений является погрешность.

Дата добавления: 2015-04-30