border=0


border=0

Meranie AC a napätia

<== predchádzajúci článok |

V prípade časovo premenlivých striedavých signálov je zvyčajne potrebné zmerať niektoré z ich charakteristík spojených s okamžitými hodnotami signálu. Najčastejšie je žiaduce poznať efektívne (efektívne) hodnoty elektrických veličín striedavého prúdu. Spolu s tým môžu byť zaujímavé aj ďalšie množstvá, napríklad maximálna alebo priemerná absolútna hodnota.

Koreňová stredná štvorcová (efektívna) hodnota napätia (alebo sily) striedavého prúdu je definovaná ako druhá odmocnina časovo spriemerovanej druhej mocniny napätia (alebo prúdu):

kde T je perióda signálu U (t).

Maximálna hodnota Je najväčšia okamžitá hodnota signálu a priemerná absolútna hodnota - absolútna hodnota spriemerovaná v priebehu času. S sínusovým priebehom = 0,707 a = 0,637 ,

Takmer všetky prístroje na meranie napätia a striedavého prúdu vykazujú hodnotu, ktorá sa považuje za účinnú hodnotu vstupného signálu. Avšak v lacných prístrojoch sa priemerná absolútna alebo maximálna hodnota signálu často skutočne zmeria a stupnica sa kalibruje tak, aby čítanie zodpovedalo ekvivalentnej účinnej hodnote za predpokladu, že vstupný signál má sínusový tvar. Presnosť takýchto zariadení je extrémne nízka, ak signál nie je sínusový.

Prístroje schopné merať skutočnú efektívnu hodnotu striedavých signálov môžu byť založené na jednom z troch princípov: násobenie elektrónov, vzorkovanie signálu alebo tepelná konverzia . Zariadenia založené na prvých dvoch princípoch spravidla reagujú na napätie a tepelné elektromery - na prúd. Pri použití ďalších odporov a skratov s takýmito zariadeniami je možné merať prúd a napätie v pomerne širokom rozsahu.

Rozdelenie a časové spriemerovanie vstupného signálu do určitej aproximácie sa vykonáva pomocou elektronických obvodov so zosilňovačmi a nelineárnymi prvkami na vykonávanie matematických operácií, ako je napríklad nájdenie logaritmu a antilogaritmu analógových signálov. Zariadenia tohto typu môžu mať chybu rádovo 0,009%.

AC signál je digitalizovaný pomocou vysokorýchlostného ADC. Vzorkované hodnoty signálu sa zaokrúhlia na druhú, spočítajú sa a vydelia počtom diskrétnych hodnôt v jednej perióde signálu. Chyba takýchto zariadení je 0,01 - 0,1%.

Na posúdenie veľkosti striedavého prúdu a napätia sa používajú pojmy efektívne, amplitúda a priemerné hodnoty. Na tento účel sa používajú zariadenia rôznych systémov, ale pri použití zariadení magnetoelektrického systému sa vyžaduje použitie ďalších prevodníkov z AC na DC.

Pri meraní prúdov nad 250 ... 300 A nie sú ampérmetre elektromechanického systému priamo napojené na obvod kvôli silnému vplyvu na odčítanie magnetického poľa vodičov prenášajúcich prúd a výrazného zahrievania pneumatík. Rozšírenie rozsahu meraných prúdov a napätí sa vykonáva hlavne pomocou meracích transformátorov. Tienenie sa používa na ochranu zariadení pred vonkajšími magnetickými a elektrickými poľami. Pri striedavom prúde je potrebné zohľadniť frekvenčnú zložku chyby merania.

Najvyššiu presnosť pri meraní efektívnych hodnôt napätia a prúdu zabezpečujú merače tepla. Používajú prevodník tepelného prúdu vo forme malého prečerpávaného skleneného plechovky s vyhrievacím telesom (dlhé 0,5 - 1 cm), na ktorého stred je pripevnená termočlánková spojka vo forme malej perličky, ktorá zabezpečuje tepelný kontakt a elektrickú izoláciu termočlánku s prúdovým vodičom. Keď teplota stúpne úmerne k skutočnej hodnote prúdu v ohrievači, na výstupe termočlánku sa objaví termomagnet. Takéto prevodníky sú vhodné na meranie striedavého prúdu s frekvenciou 20 Hz až 10 MHz.

Na obr. Schematická schéma tepelného elektrického meracieho zariadenia s dvoma meničmi tepelného prúdu vybranými z hľadiska parametrov. Keď je na vstup obvodu privedené striedavé napätie, na výstupe termočlánku konvertora TC1 sa objaví jednosmerné napätie, zosilňovač A vytvára jednosmerný prúd vo vyhrievacom drôte konvertora TC2, pri ktorom termočlánok generuje jednosmerné napätie, potom zariadenie zmeria výstup jednosmerného prúdu.

Obr. Tepelný elektrický prístroj na meranie efektívnych hodnôt napätia a striedavého prúdu.

Pomocou dodatočného odporu sa môže opísaný merač prúdu zmeniť na voltmeter. Tepelné elektrické spotrebiče priamo merajú prúdy od 2 do 500 mA, takže na meranie vyšších prúdov sa musia používať odporové skraty.

<== predchádzajúci článok |





Prečítajte si tiež:

Zásady budovania bezdrôtových systémov na zhromažďovanie primárnych informácií o meraní

Problémy s optimalizáciou pre experiment merania

Zariadenia elektromagnetického systému

Zariadenia s magnetoelektrickým systémom

Princípy budovania inteligentných a virtuálnych meracích zariadení

Meranie krokov transformácie

Hlavné komponenty IMS

Meracie transformátory prúdu a napätia

Symboly použité na stupnici zariadenia elektromechanického systému

Meranie elektrickej energie a energie

Všeobecné charakteristiky metód a metód merania

Meranie nelineárneho skreslenia

Zariadenie a princíp činnosti elektronického osciloskopu

Zariadenia elektrodynamického systému

Zariadenia elektrostatického systému

Späť na obsah: Metódy a prostriedky merania elektrických veličín

Pozreté: 12281

11.45.9.25 © edudocs.pro Nie je autorom publikovaných materiálov. Poskytuje však možnosť bezplatného použitia. Došlo k porušeniu autorských práv? Napíšte nám | Spätná väzba .