Уравнение вращения счетчика.
Однофазный счетчик электрической энергии Если катушку 1 включить параллельно источнику энергии, а катушку 2 последовательно потребителю, тогда:
или: где kвр=kUkI.
Из векторной диаграммы видно, что при . Тогда можно записать: .
При неизменной мощности нагрузки Р, вращающий и тормозной моменты равны друг другу.
Мвр=Мт. Поэтому можно записать:
, или . Если это равенство представить в виде: , то после интегрирования за промежуток времени от t1 до t2 получим: .
- постоянная прибора; N- число оборотов за время t=t2-t1
Величина, называемая постоянной счетчика, определяется следующим выражением: .
Величина, называемая номинальной постоянной счетчика, определяется как: . k- передаточное число счетчика – число оборотов на единицу энергии. Погрешность счетчика, обусловленная трением оси в опорах и другими неучтенными факторами, рассчитывается по формуле: .
Трансформаторы тока. Трансформаторы напряжения. Усилители.
Используется как преобразователь больших токов и напряжений в относительно малые, допустимые для измерений приборами с небольшими стандартными пределами измерений.
Основное назначение: 1). Расширение пределов измерения в определённое количество раз; 2). Гальваническое разделение первичной и измерительной цепи; 3). Согласование отдельных частей измерительного прибора; 4). Для обеспечения безопасности персонала, обслуживающего приборы; 5). Упрощение конструкции прибора.
Правила включения: 1). Вторичная цепь ТТ должна быть всегда замкнута накоротко или замкнуто на измерительный прибор (амперметр); 2). На стороне первичного напряжения должны быть включены предохранители, на оба провода для защиты ТН от неисправного измер. прибора. Во вторичной цепи предохранитель должен быть включён лишь на провод заземления; 4). При одновременном включении ТТ и ТН их вторичные цепи и корпуса д.б. заземлены проводом с min сечением 16мм2.
Усилитель – активный масштабный преобразователь. В котором увеличение мощности входного сигнала осуществляется за счет энергии, вспомогательного источника питания. Используется для расширения пределов измерения в сторону малых сигналов. Бывают: по частоте сигнала: для постоянных токов и напряжений, низкочастотные, высокочастотные, селективные; по исполнению: электронные, электрометрические, фотогальванические; по роду усиления сигнала: усилитель тока, усилитель напряжения; по числу каскадов: с каскадами; по виду каскадных связей. Характеризуется коэффициентам усиления.
.
В многокаскадном усилителе:
Отрицательная обратная связь позволяет повысить точность измерительных усилителей
Регистрирующие приборы.
В научных исследованиях и производственной деятельности часто возникает необходимость автоматической регистрации измеряемых величин. По результатам регистрации можно определять текущие значения измеряемой величины, характер изменения этой величины, устанавливать функциональную связь между несколькими измеряемыми величинами и т. д. Для этой цели служат разнообразные регистрирующие приборы. Обычно к регистрирующим приборам относят самопишущие приборы, светолучевые осциллографы, измерительные магнитографы и графопостроители; основным назначением этих приборов является регистрация сигналов измерительной информации. Для регистрации применяют и другие приборы, такие, как электронные осциллографы, цифровые осциллографы, цифровые измерительные приборы и пр. Регистрирующие приборы служат в основном для записи изменений измеряемой величины в функции времени.
В самопишущих приборах широко используется запись чернилами на диаграммной бумаге. В осциллографах применяют запись на фотопленке и фотобумаге. Имеется специальная фотобумага, на которой видимое изображение получают без предварительного процесса проявления, но при этом требуется источник с ультрафиолетовым излучением. Для регистрации применяют также специально обработанные материалы, в частности бумагу, позволяющие под действием электрического тока получать видимые изображения. В настоящее время все шире используют магнитную запись на магнитной ленте или магнитном барабане. Достоинство такой записи состоит в большой плотности записи, широком частотном диапазоне, в возможности повторного использования носителя информации, удобстве обработки данных на ЭВМ. Однако для получения видимого изображения кривых регистрируемых величин требуется дополнительная обработка — запись с помощью регистрирующих приборов, дающих видимое изображение.
Важной характеристикой регистрирующих приборов является их быстродействие. Самопишущими приборами обычного быстродействия можно производить запись медленно изменяющихся величин. Быстродействующие самопишущие измерительные приборы прямого действия позволяют получить запись входного сигнала частотой до 150 Гц. Для записи процессов, изменяющихся с частотой до 30 кГц, применяют светолучевые осциллографы, а для более высоких частот — электронно-лучевые осциллографы и магнитографы