7.8 Вимірювання параметрів електричних кіл

Вимірювання активних опорів

Узагальнена класифікація приладів для вимірювання активних опорів наведена на рисунку 2.

Рисунок 2 – Класифікація приладів та методів вимірювання активних

опорів

В таблиці 2 наведені схеми вимірювання активних опорів у колах.

Таблиця 2 - Схеми вимірювання активних опорів у колах

найменування схеми	Схеми включення
Метод «одного вольтметра» вимірювання активного опору постійному струму	Вимірювання здійснюються у два етапи: при положенні перемикачаSA в стані «1» вимірюється напруга U1 та при положенні перемикача SA в стані «2» вимірюється напруга U2. За результатами вимірювань обчислюється величина RX за формулою:
Метод «амперметра–вольтметра» вимірювання середніх та великих величин опорів постійному струму
Метод «амперметра–вольтметра» вимірювання малих величин опорів постійному струму

Продовження таблиці 2

найменування схеми	Схеми включення
Вимірювання активного опору постійному струму за допомогою одинарного вимірювального мосту постійного струму	Не відома величина опору RX визначається з умови рівноваги вимірювального моста: ;
Вимірювання активного опору за допомогою вимірювального мосту змінного струму	Не відома величина опору визначається з умов рівноваги вимірювального моста: ;

Продовження таблиці 2

найменування схеми

Схеми включення

Вимірювання опору за допомогою магнітоелектричного вимірювального механізму – магнітоелектричного омметра

а) вимірювання опору з попереднім перетворенням в струм Аналітичні залежності, які описують взаємозв’язок між вхідною величиною RX та вихідною величиною IX після перетворення: , де RPA – внутрішній опір магнітоелектричного вимірювального механізму, Ом; б) вимірювання опору з попереднім перетворенням в напругу Аналітичні залежності, які описують взаємозв’язок між вхідною величиною RX та вихідною величиною UX після перетворення: ,

Продовження таблиці 2

найменування схеми	Схеми включення
	де RPV – внутрішній опір магнітоелектричного вимірювального механізму, Ом. Аналіз наведених аналітичних виразів показує, що залежності між вхідною та вихідними величинами мають нелінійний характер, тому то шкала таких омметрів нерівномірна.
Вимірювання активного опору постійному струму за допомогою подвійного вимірювального мосту постійного струму	Конструкція подвійного моста має такі особливості: - опори знаходяться у такій залежності: ; - опори R1 та R3 значно більші за опори перемичок r2 та r3; - перемичка r4 виготовлюється з товстого та короткого проводу для зменшення опору до мінімально можливого. Врівноваження моста здійснюється зміною опору RN до досягнення рівності вихідних напруг UN та U0. При цьому відношення опорів дорівнює: .Отже, вимірювальний опірRX дорівнює:

Вимірювання індуктивності та взаємної індуктивності

Узагальнена класифікація приладів та методів для вимірювання індуктивності та взаємної індуктивності наведена на рисунку 3.

Рисунок 3 – Класифікація приладів та методів вимірювання індуктивності та взаємної індуктивності

В таблиці 3 наведені схеми вимірювання індуктивності та взаємної індуктивності.

Таблиця 3 - Схеми вимірювання індуктивності та взаємної індуктивності

найменування схеми	Схеми включення
Метод заміщення для визначення величини індуктивності котушки

Продовження таблиці 3

найменування схеми	Схеми включення
Метод заміщення для визначення величини індуктивності котушки	продовження: В основу методу положено явище резонансу в коливальному контурі. Вимірювання здійснюється у два етапи: змінюючи величину зразкової ємності СЗР контур налагоджується на резонанс, при цьому визначається СЗР1. Перемикачем SB в контур вмикається котушка індуктивності LХ.. Налагоджування контуру на резонанс дає можливість визначити СЗР2. Індуктивність котушки, яка вимірюється, визначається за виразом:
Вимірювання індуктивності котушки за допомогою вимірювального мосту змінного струму	Невідома величина індуктивності котушки LX визначається з умови рівноваги вимірювального мосту: ; ;

Продовження таблиці 3

найменування схеми	Схеми включення
Метод «амперметра – вольтметра – ватметра» вимірювання індуктивності	Алгоритм визначення індуктивності за показаннями приладів: 1. ; 2.; 3. ; 4.
Метод «амперметра – вольтметра» вимірювання взаємної індуктивності двох котушок

Продовження таблиці 3

найменування схеми	Схеми включення
Метод «амперметра – вольтметра – ватметра» вимірювання взаємної індуктивності двох котушок	Алгоритм визначення взаємної індуктивності двох котушок: 1. здійснюються вимірювання величин напруги Uод, струму Iод та активної потужності Pод при одностайному з’єднанні двох котушок; 2. здійснюються вимірювання величин напруги UЗ, струму IЗ та активної потужності PЗ при зустрічному з’єднанні двох котушок; 3. взаємна індуктивність двох котушок визначається за формулою:

Вимірювання ємності

Узагальнена класифікація приладів та методів для вимірювання ємності наведена на рисунку 4.

Рисунок 4 – Класифікація приладів та методів вимірювання ємності

В таблиці 4 наведені схеми вимірювання ємності.

Таблиця 4 - Схеми вимірювання ємності

найменування схеми	Схеми включення
Метод заміщення для визначення величини ємності

Продовження таблиці 4

найменування схеми	Схеми включення
Метод заміщення для визначення величини ємності	продовження: В основу методу положено явище резонансу в коливальному контурі. Вимірювання здійснюється у два етапи: змінюючи величину зразкової ємності СЗР контур налагоджується на резонанс, при цьому визначається СЗР1. Перемикачем SB в контур вмикається конденсатор з невідомою ємністю СХ.. Налагоджування контуру на резонанс дає можливість визначити СЗР2. Ємність конденсатора, яка вимірюється, визначається за виразом:
Вимірювання ємності конденсатора за допомогою вимірювального мосту змінного струму	Невідома величина ємності конденсатора СX визначається з умови рівноваги вимірювального мосту: ;

Продовження таблиці 4

найменування схеми	Схеми включення
Метод «амперметра – вольтметра – ватметра» вимірювання ємності	Алгоритм визначення ємності за показаннями приладів: 1. ; 2.; 3. ; 4.
Метод «амперметра – вольтметра» вимірювання ємності

Продовження таблиці 4

найменування схеми	Схеми включення
Електродинамічний фарадомір	U По двум рухомим котушкам приладу протікають струми I1 та I2. Параметри паралельних кіл приладу обрані так, щоб величини струмів визначались опорами зразкового конденсатора та конденсатора з невідомою ємністю. При цьому: , . Кут відхилення рухомої частини приладу буде дорівнювати: