26) Измерение реактивной мощности.

Измерение реактивной мощности осуществляется с помощью специального прибора варметра, также можно определить косвенным методом с помощью ряда приборов вольтметра, амперметра, фазометра.

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электрооборудование изменениями энергии электромагнитного поля в цепях переменного тока:

Q = UIsin φ

Единица измерения реактивной мощности — вольт-ампер реактивный (вар).. Реактивная мощность в электрических сетях вызывает дополнительные активные потери и падение напряжения. В электра установках специального назначения (индукционные печи) реактивная мощность значительно больше активной. Это приводит к увеличению реактивной составляющей тока и вызывает перегрузку источников электроснабжения. Для устранения перегрузок и повышения мощности коэффициента электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности.

27) Измерение электрической энергии.

Применяют счетчики электрической энергии. Счетчик электрической энергии по принципу своего действия аналогичен ваттметру. Однако в отличие от ваттметров вместо спиральной пружины, создающей противодействующий момент, в счетчиках предусматривают устройство, подобное электромагнитному демпферу, создающее тормозящее усилие, пропорциональное частоте вращения подвижной системы. Поэтому при включении прибора в электрическую цепь возникающий вращающий момент будет вызывать не отклонение подвижной системы на некоторый угол, а вращение ее с определенной частотой.

Наибольшее распространение получили ферродинамические и индукционные счетчики; первые применяют в цепях постоянного тока, вторые — в цепях переменного тока. Счетчики электрической энергии включают в электрические цепи постоянного и переменного тока так же, как и ваттметры.

28) Измерение фазы и частоты

Измерение фазы (из тетради)

Сдвиг по фазе меж двумя ист. напряжения одинаковой частоты можно измерить методом эллипса с помощью осциллографа.

Для этого из исследуемого напряжения подается напряжение на вход Y а другое на X.

При этом на экране осциллографа наблюдается прямая линия с углом наклона горизонтальной оси.

Значения X и Y определяются в т. пересечения эллипса с координатами осей.

Измерение частоты (из тетради)

Частота сигнала определяется как обратная величина периода f=1/T, для этого на окраине осциллографа по горизонтали подсчитывается расстояние L в делениях целого числа n - периодов сигнала.

Затем определяется длительность развертки по оцифрованной отметке калибратора и в результате f=n/(L*T)

(из интернета)

Если на обе пары отклоняющих пластин осциллографа, не применяя развертки, подать переменные синусоидальные напряжения с одинаковыми частотами (рис. 1), на экране получается неподвижное изображение (фигура), вид которой зависит от соотношения частот и фаз.

Рис 1. Схема измерения частоты и сдвига фаз осциллографом Если два напряжения совпадает пo фазе, тo перемещения луча по горизонтали и вертикали происходят одновременно и пропорционально, поэтому след на экране получается в виде прямой, имеющей наклон вверх слева направо. Если же они не совпадают по фазе, то на экране появляетcя эллипс (рис 2).

Рис 2. Изображение на экране осциллографа при различных фазовых сдвигах между напряжениями на горизонтальных и вертикальных пластинах При совпадении или противоположности фаз получаются прямые линии, при других значениях фаз — эллипсы. Если напряжения подобраны таким образом, что максимальные отклонения на обеих осях одинаковы, то при разности фаз 90" получатся окружности. Однако прямые линии и окружности - это частные случаи общей эллиптической кривой. Для оценки частоты напряжения его прикладывают к одной паре пластин, а к другой паре - эталонное напряжение (рис. 3).

Рис 3.Фигура на экране осциллографа при кратном соотношении частот на пластинах Х и Y

29) ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОСТОЯННОМУ ТОКУ Основными методами измерения сопротивления постоянному току являются: косвенный метод; метод непосредственной оценки и мостовой метод. Выбор метода измерений зависит от ожидаемого значения измеряемого сопротивления и требуемой точности. Наиболее универсальным из косвенных методов является метод амперметра-вольтметра. Метод амперметра-вольтметра. Основан на измерении тока, протекающего через измеряемое сопротивление и падения напряжения на нем. Применяют две схемы измерения: измерение больших сопротивлений (рис. 1.9,а) и измерение малых сопротивлений (рис. 1.9,б). По результатам измерения тока и напряжения определяют искомое сопротивление. Для схемы рис. 1.9,а искомое сопротивление и относительная методическая погрешность измерения определяются где Rx - измеряемое сопротивление; Rа - сопротивление амперметра. Для схемы рис. 1.9,6 искомое сопротивление и относительная методическая погрешность измерения определяются где Rв -сопротивление вольтметра. Из определения относительных методических погрешностей следует, что измерение по схеме рис. 1.9,а обеспечивает меньшую погрешность при измерении больших сопротивлений, а измерение по схеме рис. 1.9,6 - при измерении малых сопротивлений. Погрешность измерения по данному методу рассчитывается по выражению где γ_в, γ_a, - классы точности вольтметра и амперметра; U_п, I _п пределы измерения вольтметра и амперметра. Используемые при измерении приборы должны иметь класс точности не более 0,2. Вольтметр подключают непосредственно к измеряемому сопротивлению. Ток при измерении должен быть таким, чтобы показания отсчитывались по второй половине шкалы. В соответствии с этим выбирается и шунт, применяемый для возможности измерения тока прибором класса 0,2. Во избежании нагрева сопротивления и, соответственно, снижения точности измерений, ток в схеме измерения не должен превышать 20% номинального. Рис. 1.9. Схема измерения больших (а) и малых (б) сопротивлений методом амперметра-вольтметра. Рекомендуется проводить 3 - 5 измерений при различных значениях тока. За результат, в данном случае, принимается среднее значение измеренных сопротивлений. При измерениях сопротивления в цепях, обладающих большой индуктивностью, вольтметр следует подключать после того как ток в цепи установится, а отключать до разрыва цепи тока. Это необходимо делать для того, чтобы исключить возможность повреждения вольтметра от ЭДС самоиндукции цепи измерения. Метод непосредственной оценки. Предполагает измерение сопротивления постоянному току с помощью омметра. Измерения омметром дают существенные неточности. По этой причине данный метод используют для приближенных предварительных измерений сопротивлений и для проверки цепей коммутации. Мостовой метод. Применяют две схемы измерения - схема одинарного моста и схема двойного моста. Для измерения сопротивлений в диапазоне от 1 Ом до 1 МОм применяют одинарные мосты постоянного тока типа ММВ, Р333, МО-62 и др. Погрешность измерений данными мостами достигает 15% (мост ММВ)

Рис. 1.10. Схемы измерительных мостов. а - одинарного моста; б - двойного моста.