книги / Специальные методы электрических измерений
..pdfНеобходимо подчеркнуть, что применение тех или иных способов защиты во всех случаях должно определяться конкретными усло виями измерения и в первую очередь необходимой точностью изме рения и условиями работы исследуемого объекта. Во многих слу чаях достаточно ограничиться применением минимума защитных средств и вовсе не следует стремиться к применению наиболее со вершенной защиты, тем более, что применение защитных средств, как правило, сопровождается некоторым изменением параметров
схемы. Необоснованное применение |
излишней |
защиты (не |
говоря |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
уже |
о |
неправильном |
примене |
||||||
|
|
|
|
|
|
нии т.ех или иных методов за |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
щиты) |
может .иногда |
привести |
|||||||
|
|
|
|
|
|
к нежелательным последствиям |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
(к |
ухудшению |
чувствительно |
|||||||
|
|
|
|
|
|
сти измерительной схемы, к по |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
нижению |
точности |
измерения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
вместо |
ее повышения и т. <п.). |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
В |
качестве |
примера |
защи |
|||||
|
|
|
|
|
|
щенной измерительной установ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
ки |
переменного |
тока |
рассмот |
||||||
|
|
|
|
|
|
рим экранированный |
мост |
ти |
|||||||
|
|
|
|
|
|
па МДП, -выпускающийся оте |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
чественной |
промышленностью, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
схема которого -приведена на |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
рис. 9-14. Мост изготовляется на |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
рабочее |
напряжение |
от |
3 |
до |
|||||
предназначен |
для |
измерения |
|
10 ко -при частоте |
50 |
|
гц |
и |
|||||||
емкости |
от |
40 |
до |
20 000 |
пф |
и |
|||||||||
угла |
потерь |
от 1 • 10-4 |
до |
,0. |
Характерной |
особенностью |
мо- |
||||||||
ста |
является |
наличие |
двух |
•поеледовательио |
соединенных |
|
ис- |
||||||||
точиикав питания: |
низко-но |
•налряжеикя |
(регулируемого) |
и |
высокого напряжения. Мост окружён одним общим заземленным экраном, присоединенным к общей точке обоих источников и экви потенциальным ветви указателя. Эквипотендиальность экрана и ветви
указателя имеет место при соотношении |
|
~ 2 |
,» где» |
и в — |
||
|
и п |
- ^ 2 |
|
а с |
|
|
напряжение источника высокого |
Сп — напряжение |
|||||
напряжения и |
||||||
источника низкого напряжения; эта |
эквипотеициалыюсть достигает |
|||||
ся регулировкой по величине и фазе напряжения |
источника низкого |
|||||
напряжения (^/„)*. |
|
полностью исключает все |
||||
Рассматриваемая схема экранирования |
взаимные связи и осуществляет эквипотенциальную защиту указа теля. На охранный электрод образцового конденсатора высокого напряжения подается потенциал, равный потенциалу рабочего элек трода, благодаря чему емкость С4 приобретает определенное значе ние. Емкости относительно экрана плеч моста не оказывают влия ния на условие равновесия, так как либо действуют между эквипо тенциальными поверхностями (емкости, сведенные к точкам с и й), либо шунтируют оба источника (емкости, сведенные к точкам а и Ь ) .
Переменный конденсатор Са в схеме, действие которого эквива лентно действию некоторой индуктивности, включенной параллельно
* В заводском описании моста это напряжени названо защит ным напряжением.
сопротивлению Я3, предназначен для уравновешивания фазовых со ставляющих плеч Я2 и Я3. Для осуществления такого уравновешива ния перед серией измерений вместо емкостей С х и С4 включают два одинаковых сопротивления 2\ = 2 Л и, установив на Сз значение, рав ное нулю, а на Л?2— значение, равное /?з, изменением С а и напря жения источника низкого напряжения добиваются равновесия моста. При этом 21^3=^2^41 и так как 2 Х= 2 4, то 22= 2 3 или # 2+/С()А2= •=/?з+/<оА3, где Л>2 и Ьз — эффективные индуктивности плеч.
Схема регулируемого источника низкого напряжения состоит из автотрансформатора с плавной регулировкой (В ар) и параметриче ского фазовращателя, собранного из трансформатора Т \%конденса тора С , включенного через трансформатор Т2 (для увеличения его эффективной емкости), и переменных сопротивлений /?' и /?". Авто трансформатор с плавной регулировкой, а также делитель напряже ния на его входе служат для изменения величины напряжения ис
точника низкого напряжения. Изменением сопротивлений |
и У?" |
|
изменяется фаза напряжения. |
|
|
Уравновешивание моста МДП ничем не отличается от уравно |
||
вешивания мостов с вспомогательной ветвыо, |
т. е. производится |
|
путем поочередной регулировки то напряжения |
источника |
низкого |
напряжения (при указателе, подключенном к экрану), то элементов |
||
основной схемы (при указателе, присоединенном |
к мосту), и счи |
тается законченным тогда, когда указатель показывает нуль как при подключении к экрану, так и при подключении к мосту. В качестве указателя равновесия в мосту используется вибрационный гальва нометр с электронным усилителем. Мост позволяет производить из мерение емкости с погрешностью, не превышающей ±(0,5%+5 пф), и тангенса угла потерь с погрешностью, не превышающей ±;(1,5% + +6-10-5), при рабочем напряжении не ниже 3 ко.
Таковы основные меры защитыизмерительных установок. Со блюдение их позволит получить практически всегда вполне удовле творительные результаты.
В заключение следует подчеркнуть^ что зачастую важнейшим фактором, определяющим выбор схемы защиты для данной измери тельной установки, является сам исследуемый объект. Так, напри мер, условия, в которых находится исследуемый объект (сопротив ление) в процессе измерения, уже заранее ограничивают число воз можных вариантов решения задачи защиты любого моста перемен ного тока, определяя узловые точки моста, которые могут быть за землены или, наоборот, заземление которых недопустимо, что накла дывает известный отпечаток на создание схемы экранирования уста новки, а также на использование ряда иных защитных мер.
|
|
Л И Т Е Р А Т У Р А |
|
|
1. |
А р у т ю н о в |
В. О., Электрические измерительные приборы -и |
||
электрические измерения, Госэнергоиздат, 1958. |
|
Гос |
||
2. |
К а р а н д е е в |
К. Б., Методы электрических измерений, |
||
энергоиздат, 1952. |
К. Б., Мостовые методы измерений, |
Гостехиз- |
||
3. |
К а р а н д е е в |
|||
дат УССР, 1953. |
К. Б., Гальванометры постоянного |
тока, |
Изд. |
|
4. |
К а р а н д е е в |
Львовского университета, 1957.
5. К а р а н д е е в К. Б., Щ т а м б е р г е р Г. А., Обобщенная тео рия мостовых цепей переменного тока, Изд. Сиб. отд. АН СССР,
1961.
6. К а с а т к и н |
А. С., Электрические измерения, Госэнергоиздат, |
||||
1946. |
В. |
И., |
Потенциометры, |
ВНИИМ, |
|
7. К р о т о в а |
|
||||
Д. И. Менделеева, |
4040. |
|
|
А. М., |
|
8. К у л и к о в с к и м Л. Ф., Ме л и к - Ш а хи аз а р о в |
|||||
Компенсаторы переменного тока, Госэнергоиздат, 4960. |
|
||||
9. М а л и к о в |
М, |
Ф., Основы метрологии, |
Изд. Комитета по |
||
делам мер и приборов, 1949. |
К. (пер. с нем.), Зеркальные |
гальва |
|||
10. Ме й е р Э., Ме р д е р |
|||||
нометры и приборы со |
световым указателем, Госэнергоиздат, 1959. |
||||
11. М ил ьш т ей и |
В. Н., Энергетические соотношения в элек |
||||
троизмерительных приборах, Госэнергоиздат, 1960. |
|
||||
42. Н е с т е р е н к о |
А. Д., |
Основы расчета |
электроизмеритель |
||
ных схем уравновешивания, Изд. АН УССР, 1960. |
и изме |
||||
13. Поверочные |
схемы. Изд. Комитета стандартов мер |
рительных приборов при Совете Министров СССР, Всесоюзный науч но-исследовательский институт метрологии имени Д. И. Менделеева, 1960.
14.П р ы т к о в В. Т., Т а л и ц к и й А. В. (ред.), Курс электри ческих измерений, т. I и II, Госэнергоиздат, 1960.
15.С в и р с к и й Е. А., Общий курс электрических и магнитных
измерений, Оборонгиз, 1939. |
Ш а к о л а |
10. |
А., |
Защита |
мостов |
|
16. С о б о л е в с к и й |
К* М., |
|||||
переменного тока, Изд. АН УССР, 1957. |
|
|
техники |
провод- |
||
17. С о л о в ь е в Н. Н., Основы измерительной |
||||||
й связи, Госэнергоиздат, ч. I, |
1955, ч. II, |
1957. |
измерения,Госэнер |
|||
18. Ф р е м к е А. В. |
(ред.), |
Электрические |
гоиздат, 4954.
19. Ш р а м к о в Е. Г. (ред.), Электрические и магнитные изме рения, ОНТИ, 1937.