17
кері полюстерінің бір бөлігіне қуат көзі, екіншісіне – нөлдік детектор
жалғанады. Өлшеуіш көпірлер тек ғана өлшеудің максималды нақты керек
ететін кездерде пайдаланамыз. (Нормалы нақтылықпен өлшеу сандық
құралдарды пайдаланған ыңғайлы, себебі бұлар пайдаланғанда жеңіл).
Айнымалы тоқтың өте керемет трансформаторлық өлшеу көпірлері
0,0000001% қателікте (қатынас өлшеу) беріледі. Кедергіні өлшеу үшін
қарапайым көпір тапқыр Ч.Уитстонның атына берілген. Тұрақты тоқтың қос
өлшеу көпірі. Резисторға 0,0001 Ом сонымен қатар осыдан үлкен кедергіні
белгілемей, мыс сымдарын жалғау өте ауыр. 1 Ом кедергіде осындай сымның
бола білгені 0,01% қатені көрсетеді, дегенменде 0,01 Ом кедергі 10% қате
болады. Схемасы 2-суретте берілгенген қос өлшеу көпірі (Томсондық көпір)
кіші
номиналды
үлгі
резисторларының
кедергісін
өлшеу
үшін
ыңғайластырылған. Осындай 4 полюсті көрсеткіш резисторларының
кедергісін солардың тоқ қысатын зажимдары (с
1
, с
2
және с
3
, с
4
) бойынша
тоққа солардың потенциалды қысатындарында (R
s
резисторының р
1
, р
2
және R
x
резисторының р
3
, p
,
2-сурет) кернеу бөліндісі тұрғысында есептейді.
Омындай әрекетпен қосушы сымның кедергісі анықтай алатын кедергіні
өлшеу салдарына қате кетілуі берілмейді. m және n екі қосымша иіндер
с
2
мен с
3
қысқыштары бойынша байланыстыратын сымдардың бір әсерін
әрекет жасатпайды. Мұндай иіндердің m және n кедергісін M/m = N/n
формуласы есептейтіндей жасап алады. Сосын, R
s
кедергісін өзгертіп алып, 0-
ге келтіреді және де R
x
= R
s
(N /M) есептейді [18].
1.1 сурет - Айнымалы тоқтың өлшеу көпірлері
Айнымалы тоқтың көптеп таралуы өлшеу көпірлері 50-60Гц желілік
жиілікпен дегенменде дыбыстық жиілікпен (көбінесе 1000 Гц ге жуық)
өлшеуге арналғанген; арнайы өлшеу көпірлері 100 МГц шейін жиілікте
қызметін атқарады. Ереже бойынша, айнымалы тоқтың өлшеу көпірінде
кернеу бөліндісін нақтылы анықтайтын екі иінді алып тастап трансформатор
қояды. Мұндай ерекшелікке Максвелл-Вин өлшеу құралын айтсақ болады.
Уақыт бойынша өзгеретін айнымалы тоқ кезінде көбінесе сигналдың
мезеттік сандарымен байланыстырады және осылардың кей сипаттамаларын
өлшеу үшін қатты қажет деп саналады. Жиі айнымалы тоқтың электрлік
шамаларының ортақ квадраттың (тиімді) санын есте сақтаған жөн, себебі
18
тұрақты тоқтың 1 В кернеуінде жылу қуаты айнымалы тоқтың 1 В
кернеуіндегі жылу қуатына дәлме дәл болады екен. Сонымен бірге, өзге
шамалар да ынтаның болуы мүмкін, мысалыға, жоғарғы яки нормалы
абсолютті мән [2]
Айнымалы тоқ кернеуінің (кейде күш) ортақ квадраттық (тиімді) мәні
кернеу (кейде тоқ күші) квадратының уақытқа сай орташа алынған квадратты
түбір астында есептеледі:
Ү
эфф
= (I/T)
t
∫
t1
t2
Y
2
(t)dt , (1.1)
мұндағы
Т – сигнал кезеңі
Y(
t).
Y
макс
максимальді мәні – осы сигналдың
максималды мезеттік мәні, орта абсолютті мән Y
AA
– уақытқа
сай орташала алынған абсолютті мән. Тербелістердің
синусоидтық формасында Y
эфф
= 0,707Y
макс
, Y
AA
= 0,637Y
макс
;
Айнымалы тоқтың кернеуі мен күшін өлшеу көптеген құралдарда кіріс
сигналының тиімді мәнді көруге берілгенін көрсете алады. Дегенменде аса
қымбат емес аспаптарда көптеп, расында да, сигналдың нормалы абсолютті
немесе максималды мәні есептеледі, бірақ шкала сигнал синусоидтық
формасы бар болуы тұрғысында көрсеткіш эквивалентті тиімдіге ұқсас
болатындай градациялана біледі. Бірақ сигнал синусоидалы емес болса,
осындай аспаптардың нақты болуы өте төмен мәнде болса, оны жай
қалдырмаған тиімді. Айнымалы тоқ сигналының шынайы тиімді мәнін нөлдеу
алатын аспаптар 3 принциптің біреуіне ғана келуі әбден мүмкін жағдай:
электронды көбейту, сигналды дискретті яки жылу түрлендіру. Алдынғы
екеуіне сүйенген аспаптар кернеуге, сонымен қатар жылу электрлік өлшеу
аспаптары - тоққа бір мән қайта алады. Үстеме және шунтты резисторларды
пайдаланғанда көптеген аспаптармен тоқпен бірге кернеуді есептей аламыз.
Электрлік өлшеу аспаптары электрлік қондырғылардың қызмет режимін
қадағалау, осылардың шығынын электрлік энергияны есепке алуға жұмыс
жасайды. Берілгені бойынша, электрлік өлшеу аспаптарын амперметр (тоқ
аспабы), вольтметр (кернеу аспабы), ваттметр (қуат аспабы), омметр (кернеу
аспабы), жиілік өлшеуіш (айнымалы тоқтың жиілігін аспабы), электрлік
энергия есептеуіштер деп бөле аламыз. Электрлік өлшеуіш аспаптардың екі
бөлігін айтатын болсақ: жұмысшы - өндірістік кезінде электрлік аспаптардың
жұмыс режимін қадағалап тұру және үлгілік - жұмысшы құрал-саймандарды
бөліктеу және кезеңді тексеріп тұру үшін. Темір жол саласында электрлік
өлшеуіштер э.п.с, тепловоз және темір жолды электрмен жабдықтандыру
құрылалдарын эксплуатациялауда көптеп жайылған.
Санау бойыеша электрлік өлшеу құралдарына бағалау құралдарына
сосын, салыстыру аспаптарына бөле аламыз.
Тікелей бағалау (көрсету) аспаптары - өлшенетін шаманы шкала
бойынша санауға болатын аспаптар. Олар - амперметрлер, вольметрлер,
ваттметрлер және т.б. Әр аспаптың негізгіcі өлшеу механизмі болады.
