- •Источники тока
- •Обозначение Наименование
- •5. По способу установки различают щитовые приборы, предназначенные для монтажа на приборных щитах и пультах управления, и переносные приборы.
- •6. По устойчивости к внешним условиям приборы делят на три класса:
- •Электроизмерительные приборы непосредственной оценки
- •Электромеханические приборы
- •Электроизмерительные приборы
- •Электронные аналоговые приборы
- •Цифровые измерительные приборы
- •Измерение сопротивлений
- •Регестрирующие приборы и устройства
- •Регулирующие устройства
- •Электрических схем
- •Контрольные вопросы
- •1. Введение
- •2. Порядок выполнения работы
- •3. Задание
- •4. Контрольные вопросы
- •Изучение принципа работы электронно- лучевого осциллографа
- •1. Назначение и принцип работы электронно-лучевого осциллографа
- •3. Измерение частот и фаз методом фигур Лиссажу
- •4. Выполнение работы
- •5. Контрольные вопросы
- •Определение удельного заряда электрона с помошью вакуумного диода
- •1.Теория
- •2.1. Описание схемы эксперимента
- •3. Проведение эксперимента
- •4. Задание
- •5. Контрольные вопросы
- •Закон степени 3/2
- •1. Теория релаксационного процесса в rc-цепи
- •2.Описание экспериментальной установки и методика измерения
- •3. Задание
- •4. Контрольные вопросы
- •Проницаемости материалов
- •1. Краткая теория
- •2. Описание экспериментальной установки и выполнение измерений
- •3. Задание
- •4. Контрольные вопросы
- •Расчет коэффициента передачи методом векторных диаграмм
- •Определение постоянной времени rl-цепи
- •2. Постановка задачи
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы
- •1. Введение
- •2. Постановка задачи
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 8 изучение магнитного поля соленоида
- •1. Введение
- •2. Постановка задачи
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 9 изучение затухающих колебаний в контуре
- •1. Введение
- •При малом затухании: . (8)
- •2. Постановка задачи
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы
- •1. Введение
- •2. Постановка задачи
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы
Измерение сопротивлений
Неизвестное сопротивление можно найти, используя закон Ома, если известны ток, проходящий через сопротивление, и напряжениена его зажимах:
.
На рисунке 13 изображена схема для измерения сопротивлений с использованием закона Ома.
Сопротивление , подсчитанное по показаниям приборов, будет отличаться от действительного:
.
Из этого выражения следует, что схема, приведенная на рисунке 13, пригодна для измерения больших сопротивлений, когда >>.
Для измерения малых сопротивлений измерительные приборы необходимо включать по схеме, представленной на рисунке 14. В этом случае:
.
И
Рис. 15.
Широкое применение для измерения сопротивлений находят специальные приборы – омметры. Принципиальная схема омметра изображена на рисунке 15. Обозначения на рисунке: Е – батарея гальванических элементов,И – измеритель тока магнитоэлектрической системы,– ограничительный резистор. Резисторвключается между клеммамиаиb.При измерениях ключКразомкнут.
На основании закона Ома можно написать:
.
При постоянных значениях иток в цепизависит только от сопротивления, поэтому измеритель тока может быть отградуирован непосредственно в единицах сопротивления – омах.
Ш
Рис. 17.
Р
Рис. 18.
Характер повреждения обесточенной электрической сети можно выявить, проверив отдельные линии сети с помощью мегаомметра. Если провод оборван, то мегаомметр покажет очень большое сопротивление изоляции (порядка 106–107Ом). При коротком замыкании линии показания мегаомметра будут близки к нулю. В нормальной линии мегаомметр покажет сопротивление нагрузки.
Качество изоляции характеризуется ее электрическим сопротивлением и электрической прочностью. Для измерения сопротивления изоляции сети применяют мегаомметры с высоким напряжением (порядка 500 В и выше), что позволяет не только измерить сопротивление изоляции, но одновременно проверить ее электрическую прочность.
Перед проверкой изоляции сети какого-либо объекта (например, корабля) необходимо полностью обесточить сеть, выключить генераторы, аккумуляторы и отключить провода и штепсельные разъемы от всех потребителей электроэнергии так, чтобы электрическая сеть была полностью изолирована от корпуса. Конденсаторы также надо отключить от сети во избежание пробоя их высоким напряжением мегомметра.
Сопротивление изоляции всей сети относительно корпуса корабля в значительной степени зависит от условий эксплуатации и влияния внешней среды (влажность, загрязнение, температура, срок службы). При всех условиях это сопротивление, измеренное мегаомметром, не должно быть ниже 3105Ом.
В
Рис. 19.
В простейшем случае мостовая схема содержит четыре резистора, соединенные в кольцевой замкнутый контур. Такую схему имеет одинарный мост постоянного тока(рисунок 19).
Сопротивления ,,,этого контура называется плечами моста, а точки соединения соседних плеч – вершинами моста. Цепи, соединяющие противоположные вершины, называют диагоналями. Одна из диагоналей (аb) содержит источник питания, а другая (cd) – нуль – гальванометрГ.
Мост называется уравновешенным, если потенциалы точек си dравны между собой при подключенном источнике питания. Равновесие моста определяется по гальванометру: приток в измерительной диагонали отсутствует, и стрелка гальванометра стоит на нуле.
Для уравновешенного моста справедливы следующие соотношения:
,,
,.
Разделив почленно первое уравнение на второе, получим:
, или.
Таким образом, в уравновешенном мосту произведения сопротивлений противоположных плеч равны между собой:
.
Если плечи ,,образованы магазинами сопротивлений, а плечо – неизвестным измеряемым сопротивлением, то, получив равновесие моста за счет изменения ,илии отсчитав эти сопротивления, неизвестное сопротивление подсчитывают по формуле:
.
У
Рис. 20.
Для измерения малых сопротивлений (от 1 до 10-8Ом) применяют двойные мосты. Схема двойного моста представлена на рисунке 20. Определяемое сопротивление рассчитывается по формуле:
.
И
Рис. 21.
Схема одинарного четырехплечего моста переменного тока приведена на рисунке 21. Так как мост питается напряжением переменного тока, то в качестве индикатора в нем применяются электронные милливольтметры переменного тока, либо осциллографические индикаторы нуля.
В общем случае сопротивления плеч моста переменного тока представляют собой комплексные сопротивления вида .
Условие равновесия одинарного моста переменного тока имеет вид:
.
Записав это выражение в показательной форме, получим:
,
где –модуль комплексного сопротивления,– фазовый сдвиг между током и напряжением в соответствующем плече.
Последнее соотношение распадается на два скалярных условия равновесия:
Отсюда следует, что в схеме моста переменного тока равновесие на наступает только при равенстве произведений модулей комплексных сопротивлений противолежащих плеч и равенстве сумм их фазовых сдвигов. При этом нужно иметь в виду, что при изменении значений активных и реактивных составляющих одновременно изменяются и модуль, и фаза, поэтому мост переменного тока можно привести к состоянию равновесия лишь большим или меньшим числом переходов от регулирования одного параметра к регулированию другого.
Второе уравнение системы показывает, какими по характеру должны быть сопротивления плеч мостовой схемы, чтобы обеспечить возможность ее уравновешивания. Так, например, если в двух смежных плечах включены активные сопротивления (), то в двух других смежных плечах обязательно должны быть сопротивления одного характера – или индуктивности, или емкости.
Для измерения емкости конденсаторов без потерь используется мостовая схема, приведенная на рисунке 22. Условие равновесия для этой схемы имеет вид:
,
где – образцовый конденсатор переменной емкости, откуда:
.
Мостовая схема для измерения индуктивности приведена на рисунке 23.В качестве плеча сравнения здесь также используется конденсатор переменной емкости. Полагая, что активное сопротивление катушки пренебрежимо мало (), получим условие равновесия:
,
откуда
.
Погрешность моста переменного тока определяется погрешностями значений элементов образующих мост, переходных сопротивлений контактов, чувствительностью схемы и индикатора. Мосты переменного тока больше, чем мосты постоянного тока, подвержены влиянию помех и паразитных связей между плечами, плечами и землей, мостом и оператором. Именно поэтому, даже при тщательном экранировании моста и принятии других мер защиты, погрешности мостов переменного тока больше, чем погрешности мостов постоянного тока. Промышленностью выпускаются мосты переменного тока классов точности от 0,1 до 5,0.
Мосты переменного тока работают обычно на низких частотах 100 Гц и 1000 Гц. При работе на повышенных частотах погрешности измерения резко возрастают.