- •Тамбовский государственный технический университет
- •Принципы измерения тока и напряжения
- •1. Особенности измерения тока и напряжения
- •2. Электромеханические амперметры и вольтметры
- •3. Измерение переменного напряжения и тока низкой частоты
- •5.Аналоговые электронные вольтметры
- •6. Цифровые вольтметры
- •Заключение
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Тамбовский государственный технический университет
УТВЕРЖДАЮ
Зав. Кафедрой Э и А
В. Ф. Калинин
« » 20 г.
«Информационно – измерительная техника и электроника»
Тема № 2 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Лекция № 5
Тема лекции:
Принципы измерения тока и напряжения
ТАМБОВ
2009
Цель лекции: изучить и знать особенности и методы измерения токов и напряжений на различных частотах, принципы их реализации в аналоговых и цифровых средствах измерений.
Содержание
(Программные вопросы лекции)
1 Особенности измерений тока и напряжений.
2. Электромеханические амперметры и вольтметры
3. Измерение напряжения переменного тока низкой частоты.
Аналоговые электронные вольтметры.
Цифровые вольтметры.
Учебно-материальное обеспечение
Литература для самостоятельной работы:
Гаврилов А.В. и др. Метрология и радиоизмерения. Учебное пособие. Тамбов, 2005, (с. 86...108).
Достигаемые уровни обученности
На лекции достигаются следующие уровни обученности: "иметь представление" о тенденциях развития информационно-измерительных систем; "знать" принципы построения и основные характеристики средств измерений; "уметь" оформлять документально результаты измерений.
Введение
В процессе эксплуатации электротехнических устройств важную роль играет контроль питающих напряжений. Кроме того, при наличии неисправности в оборудовании, необходимо выполнить операцию поиска неисправности путем измерения напряжений и токов в контрольных точках (гнездах). При этом контролируемые величины могут быть как постоянные, так и переменные.
Поэтому знание принципов измерений токов и напряжений, а также приборов, позволяющих производить эти измерения, является актуальным для инженера – электрика.
1. Особенности измерения тока и напряжения
Токи и напряжения, применяемые в электротехнике, могут иметь разную форму:
- постоянные;
- переменные синусоидальные
- произвольной формы (импульсные).
Поэтому для проведения измерений необходимо оговорить их следующие параметры:
пиковое значение (амплитудное – Um для синусоидального сигнала);
среднеквадратическое (действующее, эффективное):
(1)
средневыпрямленное: (2)
среднее (постоянная составляющая):
(3)
Для сигналов различной формы они разные, поэтому их контроль производят либо измерением пиковых значений, либо с помощью визуального наблюдения с помощью осциллографа.
Для синусоидальных сигналов можно установить числовые соотношения между рассмотренными параметрами:
(4)
Для измерения величины тока амперметры необходимо включать последовательно в разрыв цепи, а для измерения напряжения вольтметры включают параллельно к каким-либо элементам, где необходимо измерить напряжение.
С целью уменьшения влияния вольтметра на режим работы контролируемого участка цепи необходимо, чтобы его входное сопротивление было чисто активным и, в идеале, стремящимся к бесконечности:
В реальности это не так. Поэтому в измерениях будет присутствовать методическая погрешность, которая определяется следующим выражением:
(5)
Здесь: сопротивление контролируемого участка цепи.