Раздел 2 Приборы и методы электрических измерений

Тема 2.1 Механизмы и измерительные цепи электромеханических приборов. Приборы и методы измерения напряжения. Измерительные механизмы магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической, электростатической, индукционной систем.

Общий принцип создания различных электроизмерительных приборов на базе измерительных механизмов. Принципы действия электромеханических приборов. Понятие об измерительных цепях. Измерительная цепь электроизмерительных приборов: вольтметров, амперметров, ваттметров.

Включение вольтметров в цепь. Условные обозначения на приборе. Основные параметры вольтметров. Влияние внутреннего сопротивления на точность измерения. Оценка погрешности, вносимой вольтметром при измерении напряжения в высокоомной цепи.

Обоснование выбора прибора. Расширение пределов измерений с помощью транзисторов и добавочных сопротивлений.

Электронные и цифровые вольтметры, их структуры и измерительные цепи. Сравнительная оценка возможности применения электронных вольтметров при измерении напряжений в высоковольтных цепях.

Преимущество цифровых вольтметров.

Компенсационные методы измерения напряжений. Устройство и принцип действия потенциометров постоянного и переменного тока. Область применения потенциометров. Калибровка вольтметров.

Тема 2.2 Приборы и методы измерения тока. Приборы и методы измерения мощности и энергии.

Включение амперметров цепь. Условные обозначения на приборе.

Основные параметры амперметров. Основные типы амперметров и их краткая техническая характеристика.

Устройство амперметров на базе различных измерительных механизмов, их особенности. Влияние внутреннего сопротивления амперметра на точность измерений в низкоомных цепях. Расчет шунтов.

Косвенное измерение мощности с помощью вольтметра и амперметра в цепях постоянного и переменного тока.

Принцип действия и устройство ваттметров. Правила выбора пределов измерения ваттметров.

Использование амперметра, вольтметра и ваттметра для определения активной, реактивной, полной мощностей и коэффициента мощности в однофазной цепи переменного тока. Включение ваттметра в цепь.

Измерение мощности в трехфазных цепях. Метод трех приборов. Метод двух приборов. Устройство и назначение двухэлементных ваттметров, их использование для измерения мощности в трехфазных цепях. Включение ваттметров для измерений реактивной мощности в трехфазных цепях.

Измерение расхода электроэнергии косвенным методом с помощью ваттметра; в случаях стабильной и переменной нагрузки. Устройство и принцип действия: однофазного индукционного счетчика. Включение счетчика в цепь.

Тема 2.3 Приборы и методы измерения магнитных величин. Приборы и методы измерения параметров электрических цепей.

Основные параметры веберметров. Основные типы веберметров и их краткая техническая характеристика. Принцип действия и устройство ведер метров.

Измерение магнитного потока, магнитной индукции и напряженности магнитного поля индукционно-импульсным методом.

Получение магнитных характеристик методами баллистического галь­ванометра, магнитного пояса, электронного осциллографа.

Схема и работа установки для снятия основной кривой намагничивания и петли гистерезиса магнитных материалов.

Ваттметровый метод определения потерь на перемагничивание.

Измерение параметров электрических цепей (индуктивности, емкости и сопротивления) методом вольтметра-амперметра.

Параметрическая измерительная цепь измерения сопротивления (на примере комбинированного прибора).

Принцип действия и уравнения линейного измерительного моста (мостик Уитсона).

Мостовые схемы для измерения параметров индуктивности и емкости. Универсальные измерительные мосты, их устройства и принцип действия.

Измерение взаимной индуктивности методом согласного и встречного включения катушек.

Измерители добротности, их применение для измерения индуктивности, емкости, добротности

Тема 2.4 Универсальные и специальные электроизмерительные приборы.

Основные параметры и типы универсальных и специальных электроиз­мерительных приборов, краткая техническая характеристика. Мультиметры, вольтамперметры, комбинированные приборы.

Схема измерительных цепей комбинированного прибора.

Регистрирующие приборы и их классификация. Самопишущие приборы прямого действия. Регистрирующие приборы со следящей схемой управления, их преимущества. Частотные характеристики регистрирующих приборов, их быстродействие.

Структурная схема автоматического потенциометра, назначение и применение в производстве.

Светолучевые осциллографы - быстродействующие самопишущие приборы.

Устройство магнитоэлектрического гальванометра - вставки, его выбор в зависимости от частотного спектра сигнала.

Оптико-механическая схема светолучевого (шлейфового) осциллографа.