Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар:
Қолданушы интерфейсін жобалаудың қандай жаңашыл тәсілдері бар?
Көпмүше теориясының элементтері туралыне білесіз?
Қолданушы интерфейстерін жасау технологиясындағы эксперттік тәсілдер деген не?
Ұсынылатын әдебиет:
1. Основы метрологии и электрических измерений. Учебник для вузов /Б.Я. Авдеев, Е.М. Антонюк, Е.М. Душин и др., под ред. Е.М. Душина. – 6-е изд. – Л.: Энергоатомиздат, 1987.
Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология. Учебное пособие для вузов. – М.: «Логос», 2002.
3 Ревин В.Т. Преобразование и преобразователи измерительной информации. Учеб. пособие для студентов спец. «Метрология, стандартизация и сертификация» всех форм обучения. В 5 ч. Ч. 2 / В.Т. Ревин. – Минск.: БГУИР, 2003.
Дәріс 9. Электрлік шамаларды өлшеу
Дәріс сабағының құрылымы:
Ток пен кернеуді өлшеу әдістері.
Тұрақты токты өлшеу.
Электр қуатын өлшеу
9.1. Ток пен кернеуді өлшеу әдістері
Ток пен кернеу өлшеуді қажет ететін электрлік шамалардың ішінде ең көп таралған түрі болып табылады. Сондықтан оларды өлшеу аспатарының түрі өте көп. Оларды өлшеу асапатарын таңдау бірнеше факторларға байланысты жүргізілуі тиіс, мысалы өлшенетін ток немесе кернеу түріне, оның өзгеру аралығына, өлшеуді қаншалықты нақты жүргізі керектігі және эксперимент жүргізі шарттарына байланысты.
Кернеудің шамасын өлшеу әдетте тікелей өлшеу арқылы жүргізіледі, ал токты тікелей өлшеуден басқа да жанама өлшеу әдістері кеңінен қолданылады. Токты жанама өлшеудің бір түрі өлшенетін ток тізбегіне тізбектей жалғанған мәні белгілі кедергідегі кернеу түсуін анықтау арқылы өлшеу. Бұл кезде токтың мәні Ом заңына сәйкес  анықталады.
Тұрақты және айнымалы токтың қуаты аз тізбектерінде кернеуді өлшеу үшін әдетте тікелей бағаланатын тілшелі немесе санды электронды вольтметрлер қолданылады. Ал токты жанама әдіспен өлшейді: кедергісі белгілі үлгілі резистордағы кернеуді өлшеумен. Ток пен кернеуді аса жоғары дәлдікте өлшеу қажет болғанда салыстыру әдісіне негізделген аспаптарды пайдаланған жөн.
9.2. Тұрақты токты өлшеу
Әртүрлі техника салаларында өлшеу кездестіретін тұрақты ток шамаларының диапазоны аса кең: 10-17 А токтан ондаған және жүздеген мың амперге дейін. Сондықтан, әрине, олардың өлшеу құралдары мен әдістері әртүрлі.
10-12 10-6 А нүктелерін сезімталдығы жоғары магнитті-электрлі айналы гальвонометрлер мен гальвонометрлі компенса-торлар арқылы тікелей өлшеуге болады.
Компенсаторлардыңбасты элементтері – фотокүшейткіш пен гальвонометр.
Магниттіэлектрлі амперметрлермен өлшеу. Тұрақты токты өлшеу үшін негізінен магниттіэлектрлі жүйедегі амперметрлерді қолданады, олардың өлшеу шектері аспаптың қозғалу бөлігін толық ауытқытуға қажетті токпен анықталады. Бұл ток көбінесе 20-50 мА-ден (оның максималды мәні 300 мА) аспайды. Микро- және миллиамперметрлердің өлшеу тізбектері болып механизмнің шегіғана бола алады.
Егер өлшенетін І тогы аспаптың қоғалу бөлігін толық ауытқытуға қажетті ІП тогынан асып кетсе, онда аспаптың рамкасына параллель, І Ш токтың қалған бөлігі өткізілетін шунт (резистор) қосылады (сурет 9.1). Шунттың RШ кедергісінің шамасын есептеу үшін төмендегі шарт орындалуы қажет
IПRП=IШRШ=I[RШRП/(RШ+RП)]=const, (9.1)
мұндағы RП - аспаптың рамка тізбегінің кедергісі.
Егер
I/IП = n,
Болса, мұндағы n – шунт коэффициенті, онда RШ=RП/(n-1).
 
9.2.1 сурет. Шунтты микроамперметрдің сұлбасы
Шунттың кедергісінің шамасы 10-2 10-4 Ом.
Тұрақты ток тізбегіндегі кернеуді өлшеу. Тұрақты ток тізбегіндегі кернеуді өлшеу тұрақты токта жұмыс істейтін кернеуді кез-келген өлшегішпен өлшеп орыдалуы мүмкін.
Кернеуді магниттіэлектрлі вольтметрлермен өлшеу. Магниттіэлектрлі вольтметрдің өлшеу тізбегі өзінше механизмнің рамкасы мен оған тізбектей қосылған қосымша кедергіден тұрады. Вольтметрдің өлшеу тізбегіндегі өлшенетін кернеуді механизмнің қозғалу бөлігін ауытқыту үшін қажет токқа түрлендіреді. UV вольтметрдің өлшеу шегі толық ауытқу ІV тогы мен вольтметрдің RД ішкі кедергісіне тәуелді, яғни аспап рамкасының RП кедергісі мен соңғысының ішінде орналасқан қосымша RД резисторының қосындысына тең:
RV = RП + RД;
UV = IV(RП + RД) = IVRV. (9.2)
RД = UV/IV – RП. (9.3)
Магниттіэлектрлі вольтметрлердің толық ауытқу тогы шамамен 0,5 – 30 мА.
Айнымалы ток тізбектеріндегі ток күші мен кернеуді өлшеу құралдары
Өнеркәсіптік жиіліктің токтарын өлшеуді негізінен электрмагнитті жүйе аспаптары арқылы, ал жоғары дәлдікте – электродинамикалық жүйе аспаптары арқылы орындайды.
9.2.2 сурет. Амперметрді токтың өлшеу трансформаторына қосу сұлбасы
Электромагнитті жүйенің амперметрлерінің өлшеу шегін ұлғайту үшін шунтты пайдалану рационалды емес, өйткені ол аспатардың жеке тұтыну энергиясын қолайсыз үлкен етіп, қымбаттығын жоғарлатады. Өлшеу шектерін токтың өлшеу трансформаторлары арқылы ұлғайтады. Ток трансформаторының алғашқы орамасы І өлшенетін ток тізбегіне тікелей қосылып, ал екінші орамасының қысқыштарына А амперметр қосылады (9.2-сурет). Схемада: TpT – токтың өлшеу трансформаторы, Л1, Л2 – бірінші орама қысқыштары, И1, И2 – екінші орама қысқыштары.
Өлшенетін (алғашқы) І1 токтың мәні белгілі және амперметр тізбегіндегі І2 токтан едәуір үлкен болады. Ток трансформаторының екінші орамасы кернеуі 1 10 В шамаға төмендейтін кедергісі аз (2 Омнан жоғары емес) өлшеу аспабына тұйықталады. Екінші орамадағы осы кернеудің төмендеуін теңестіретін индукциялы э.қ.к. Е2 де аз, сәйкесінше
Магниттелетін TpТ күштің теңдеуінде
 (9.4)
Әдетте  шамасын қолданбайды, сонда
 (9.5)
осыдан өлшенетін токты
 (9.6)
амперметрдің І2 көрсеткішін kIн номиналды трансформациялау коэффициентіне тікелей көбейту арқылы анықтайды. Токтың трансформаторының екінші орамасын 5А-ге, кейбір жағдайда 1А-ге есептейді. Екінші тізбектің кедергісін жоғарлату нормалы режимді бұзып, магниттелген ампер-витков жоғарлатады.
Өнеркәсіптік жиілікте
Достарыңызбен бөлісу: |
