Прибор для измерения мощности электрического тока: Прибор для измерения мощности — Все промышленные производители

Ваттметры. Виды и применение. Работа. Примеры и параметры

Одно из свойств, которое дает характеристику состояния электрической цепи – это мощность. Это свойство отражает значение работы, выполненное электрическим током за определенное время. Мощность оборудования, входящего в электрическую цепь, не должна выходить за рамки мощности сети. В противном случае оборудование может выйти из строя, возникнет замыкание или пожар. Замеры мощности электрического тока производят специальными устройствами – ваттметры. В случае постоянного тока мощность вычисляется путем умножения напряжения на силу тока (нужен амперметр и вольтметр). В цепи переменного тока все происходит иначе, понадобятся измерительные приборы. Ваттметром измеряют режим работы электрооборудования, производят учет расхода электроэнергии.

Разновидности

Сначала измеряется напряжение, затем сила тока, а потом на основе этих данных измеряется мощность. По методу измерения, преобразования параметров и выдачи результата ваттметры разделяются на цифровые и аналоговые виды.

Цифровые ваттметры производят измерение активной и реактивной мощности. На экран также выводятся напряжение, сила тока, потребление электричества за период времени. Параметры замеров выводятся на компьютер.

Аналоговые ваттметры разделены на самопишущие и показывающие приборы. Они определяют активную мощность участка схемы. Экран ваттметра оснащен шкалой и стрелкой. Шкала отградуирована по делениям и величинам мощности, в ваттах.

Конструктивные особенности и принцип работы

Аналоговые ваттметры имеют широкое распространение, точное измерение, и являются устройствами электродинамической системы.

Принцип их действия основывается на взаимодействии между собой двух катушек. Одна катушка неподвижная, с толстым проводом обмотки, малым числом витков и небольшим сопротивлением. Она подключена по последовательной схеме с потребителем. Вторая катушка двигается. Ее обмотка состоит из тонкого проводника, имеющего значительное число витков, ее сопротивление большое. Она подключена по параллельной схеме с потребителем, снабжена дополнительным сопротивлением во избежание короткого замыкания обмоток.

При включении устройства в сеть, в обмотках возникают магнитные поля, взаимодействие которых образует момент вращения, отклоняющий двигающуюся обмотку с прикрепленной стрелкой, на расчетный угол. Значение угла зависит от произведения напряжения и силы тока в конкретный момент времени.

Главным принципом действия ваттметра цифрового типа является предварительный замер напряжения и силы тока. Для этих целей подключаются: по последовательной схеме к потребителю нагрузки – датчик тока, по параллельной схеме датчик напряжения. Эти датчики обычно изготавливаются из термисторов, термопар, измеряющих трансформаторов.

Мгновенные параметры измеренных напряжения и тока, путем преобразователя, поступают к внутреннему микропроцессору. В нем происходит вычисление мощности. На экране показывается результат информации, а также передается на внешние приборы.

Приборы электродинамического типа, которые имеют широкое применение, подходят для переменного и постоянного тока. Ваттметры индуктивного типа применяются только для переменного тока.

Сфера использования

Основная сфера использования ваттметров – это отрасли промышленности в электроэнергетике, машиностроении, ремонта электрических устройств. Также часто применяют ваттметры и в быту. Их покупают специалисты по электронике, компьютерному оборудованию, радиолюбители – для расчета экономии потребления электрической энергии.

Ваттметры используют для:

• Вычисления мощности устройств.
• Проведения тестов электрических цепей, некоторых их участков.
• Проведения испытаний электроустановок, в качестве индикаторов.
• Проверка действия электрооборудования.
• Учет потребления электроэнергии.

Некоторые варианты приборов (ваттметров).

Бытовые приборы китайского производства

В инструкции описаны все режимы работы этого устройства, технические характеристики.

По сути это прибор, измеряющий мощность различных электрических потребителей. Как он работает? Вставляете его в розетку, а в розетку этого прибора вставляете вилку потребителя, мощность которого вы хотите замерить. Этим прибором вы измерите мощность какого-либо потребителя в течение определенного времени и потом с помощью него вы можете даже рассчитать, например, сколько денег тратит за электроэнергию ваш холодильник или любой другой прибор.

В устройстве есть встроенный аккумулятор. Он нужен для запоминания мощности, которую вы замерили, и потом будете использовать для расчета цены. Передняя панель прибора имеет пять кнопок: переключение режимов, указатель цены, переключатель вверх-вниз, кнопка сброса, если прибор поймал какой-либо глюк.

На корпусе указаны характеристики прибора:

• Рабочее напряжение 230 вольт.
• Частота 50 герц.
• Максимальный ток 16 ампер.
• Диапазон измеряемой мощности 0-3600 ватт.

Работа прибора.

Вставляем его в розетку.

Включим в него настольную светодиодную лампу.

На дисплее сразу пошло время, в течение которого измеряется мощность потребителя, в данном случае лампы. 0,4 ватта – это мощность отключенной лампы. Включаем лампу, в рабочем режиме она потребляет 10,3 ватта. Цену за киловатт мы не указывали, поэтому там стоят нули.

У нас лампа может менять мощность света. При увеличении света лампы показания мощности увеличиваются. При включении второго режима вверху также показано время работы, во втором поле киловатт часы, так как прибор пока не проработал даже одного часа, то показаны нули. Внизу показано количество дней, в течение которых измерялся этот потребитель.

В следующем режиме во втором поле показано напряжение электросети, внизу показана частота тока. Вверху дисплея при всех режимах показывается время. При переходе на следующий режим в центре показывается сила тока. Внизу показывается параметр некоего фактора, о котором пока нет данных, так как производитель прибора китайский.

На пятом режиме показана мощность минимальная. На шестом режиме – максимальная мощность.

Интересно будет посмотреть показания этих режимов при работе компьютера. Например, в спящем режиме, при обычном открытом рабочем столе, либо при запуске мощной игры.

В следующем режиме устанавливается стоимость электроэнергии кнопками установки, для расчета стоимости расхода энергии. Так вы можете измерить и рассчитать потребление любого из домашних бытовых приборов и устройств, и будете знать, какие устройства у вас экономные, а какие слишком много потребляют электричества.

Такой прибор имеет невысокую стоимость, около 14 долларов. Это небольшая цена для того, чтобы оптимизировать затраты, рассчитав мощность потребления устройств.

Цифровой прибор многофункциональный СМ 3010

Ваттметр служит для проведения замера напряжения, частоты, мощности, постоянного и переменного тока с одной фазой. А также, предназначен для контроля подобных приборов с меньшей точностью.

Диапазон замеров тока 0,002 — 10 ампер.

Замеры напряжения:

• Постоянного от 1 до 1000 вольт.
• Переменного от 1 до 700 вольт.
• Частота измеряется в интервале 40-5000 герц.

Погрешность измерения:

• Тока, напряжения, мощности постоянного тока +0,1%.
• Тока, напряжения, мощности переменного тока +0,1% в интервале частот 40-1500 герц.
• Относительная погрешность замера частоты в интервале 40-5000 герц +0,003%.

Габариты корпуса прибора 225 х 100 х 205 мм. Вес 1 кг. Мощность потребления менее 5 ватт.

Измерительное устройство ЦП 8506 – 120

Служит для проведения замеров мощности активной и реактивной 3-фазной сети переменного тока, показывает текущее значение параметра мощности на индикаторе, преобразует в сигнал аналогового вида.

Произведенные замеры показываются в форме цифр на индикаторах в единицах величин, которые входят на устройство, либо на вход трансформатора тока или напряжения. При этом учитывается коэффициент трансформации. Цифровой дисплей разделен на четыре разряда.

Назначение устройства – для проведения замеров активной и реактивной мощностей в 3-фазных сетях электрического тока частотой 50 герц.

Технические данные

• Коэффициент мощности – 1.
• Размеры корпуса 120 х 120 х 150 мм.
• Высота цифр на дисплее 20 мм.
• Наибольший интервал показаний 9999.
• Степень точности: 0,5.
• Время проведения преобразования: менее 0,5 с.
• Температура работы: от +5 до + 40 градусов.
• Класс защиты корпуса и панели: IР 40.
• Мощность потребления: 5 ватт.
• Вес менее 1,2 кг.

Похожие темы:

единица измерения электрической величины, формулы для ее определения

Мощность является физическим показателем. Она определяет работу, производимую во временном отрезке и помогающую измерять энергетическое изменение. Благодаря единице измерения мощности тока легко определяется скоростное энергетическое течение энергии в любом пространственном промежутке.

Расчет и виды

Из-за прямой зависимости мощности от напряжения в сети и токовой нагрузки следует, что эта величина может появляться как от взаимодействия большого тока с малым напряжением, так и в результате возникновения значительного напряжения с малым током. Такой принцип применим для превращения в трансформаторах и при передаче электроэнергии на огромные расстояния.

Существует формула для расчета этого показателя. Она имеет вид P = A / t = I * U, где:

• Р является показателем токовой мощности, измеряется в ваттах;
• А — токовая работа на цепном участке, исчисляется джоулями;
• t выступает временным промежутком, на протяжении которого совершалась токовая работа, определяется в секундах;
• U является электронапряжением участка цепи, исчисляется Вольтами;
• I — токовая сила, исчисляется в амперах.

Электрическая мощность может иметь активные и реактивные показатели. В первом случае происходит преобразование мощностной силы в иную энергию. Ее измеряют в ваттах, так как она способствует преобразованию вольта и ампера.

Реактивный показатель мощности способствует возникновению самоиндукционного явления. Такое преобразование частично возвращает энергетические потоки обратно в сеть, из-за чего происходит смещение токовых значений и напряжения с отрицательным воздействием на электросеть.

Определение активного и реактивного показателя

Активная мощностная сила вычисляется путем определения общего значения однофазной цепи в синусоидальном токе за нужный временной промежуток.

Формула расчета представлена в виде выражения Р = U * I * cos φ, где:

• U и I выступают в качестве среднеквадратичного токового значения и напряжения;
• cos φ является углом межфазного сдвига между этими двумя величинами.

Благодаря мощностной активности электроэнергия превращается в другие энергетические виды: тепловую и электромагнитную энергии. Любая электросеть с током синусоидального или несинусоидального направления определяет активность цепного участка суммированием мощностей каждого отдельного цепного промежутка. Электромощность трехфазного цепного участка определяется суммой каждой фазной мощности.

Аналогичным показателем активной мощностной силы считается величина мощности прохождения, которая рассчитывается путем разницы между ее падением и отражением.

Реактивный показатель измеряется в вольт-амперах. Он является величиной, применяемой для определения электротехнических нагрузок, создаваемых электромагнитными полями внутри цепи переменного тока. Единица измерения мощности электрического тока вычисляется умножением среднеквадратичного значения напряжения в сети U на переменный ток I и угол фазного синуса между этими величинами. Формула расчета выглядит следующим образом: Q = U * I * sin.

Если токовая нагрузка меньше напряжения, тогда фазное смещение носит положительное значение, если наоборот — отрицательное.

Величина измерения

Основной электротехнической единицей является мощность. Для того чтобы определить, в чем измеряется мощность электрического тока, нужно изучить основные характеристики этой величины. По законам физики ее измеряют в ваттах. В условиях производства и в быту величина переводится в киловатты. Вычисления крупных мощностных масштабов требуют перевода в мегаватты. Такой подход практикуется на электростанциях для получения электрической энергии. Работа исчисляется в джоулях.

Величина определяется следующими соотношениями:

• 1 Джоуль равен 1 Ватту, умноженному на 1 секунду;
• 1 кДж = 1000 Дж;
• 1Мдж = 1000000 Дж;
• 1 ватт/час = 1 киловатт/час;
• 1 кВт * ч = 1000 Вт * 3600 с = 3600000 Дж.

Потребительская мощностная сила обозначается на самом электроприборе или в паспорте к нему. Определив этот параметр, можно получить значения таких показателей, как напряжение и электрический ток. Используемые показатели указывают, в чем измеряется электрическая мощность, они могут выступать в виде ваттметров и варметров. Реактивная сила показателя мощности определяется фазометром, вольтметром и амперметром. Государственным эталоном того, в чем измеряется мощность тока, считается частотный диапазон от 40 до 2500 Гц.

Примеры вычислений

Для расчета тока чайника при электромощности 2 КВт используется формула I = P / U = (2 * 1000) / 220 = 9 А. Для запитывания прибора в электросеть не используется длина разъема в 6 А. Приведенный пример применим только тогда, когда полностью совпадает фазное и токовое напряжение. По такой формуле рассчитывается показатель всех бытовых приборов.

Если цепь является индуктивной или имеет большую емкость, то рассчитывать мощностную единицу тока необходимо, используя другие подходы. К примеру, мощность в двигателе с переменным током определяется с помощью формулы Р = I * U * cos.

При подключении прибора к трехфазной сети, где напряжение будет составлять 380 В, для определения показателя суммируются мощности каждой фазы в отдельности.

В качестве примера можно рассмотреть котел из трех фаз мощностной вместимостью 3 кВт, каждая из которых потребляет 1 кВт. Ток на фазе рассчитывается по формуле I = P / U * cos φ = (1 * 1000) / 220 = 4,5 А.

На любом приборе обозначается показатель электромощности. Передача большого мощностного объема, применяемая в производстве, осуществляется по линиям с высоким напряжением. Энергия преобразовывается с помощью подстанций в электроток и подается для использования в электросети.

Благодаря несложным расчетам определяется мощностная величина. Зная ее значение, можно сделать правильный подбор напряжения для полноценной работы приборов бытового и промышленного предназначения. Такой подход поможет избежать перегорания электроприборов и обезопасить электросети от перепадов напряжения.

Измерение мощности в электрических цепях постоянного и переменного токов: способы и формулы

На чтение 9 мин. Просмотров 4.7k. Опубликовано 23.02.2019

Очень часто при проектировании электрических схем радиолюбители сталкиваются с проблемой измерения мощности, которую потребляют радиокомпоненты. Специалисты в метрологической сфере рекомендуют два метода, позволяющих вычислить и грамотно рассчитать ее значение. В этом случае нужно разобрать подробнее физический смысл величины, а также ее составляющих, от которых она зависит.

Общие сведения

При проектировании устройств нужно уметь правильно рассчитывать мощность электроэнергии электрооборудованием. Это необходимо, прежде всего, для долговечной работы устройства. Если изделие работает на износ, то оно способно выйти из строя сразу или в течение некоторого времени.

Такой вариант считается недопустимым, поскольку существуют виды техники, которые должны работать без отказов (аппарат искусственного дыхания, контроль уровня метана в шахте и так далее), так как от этого зависит человеческая жизнь. К основным характеристикам электрической энергии относятся следующие: мощность, сила тока, напряжение (разность потенциалов) и электропроводимость (сопротивление) материалов.

Мощность потребителя

Мощность не следует путать с электрической энергией. Единицей измерения первой является ватт (Вт), название которой произошло от фамилии известного физика Джеймса Уатта. Физическим смыслом 1 Вт является расход электрической энергии за единицу времени, равной 1 секунде (1 Вт = расход 1 джоуля за 1 секунду). Существуют производные единицы измерения: милливатт (1 мВт = 0,001 Вт), киловатт (1 кВт = 1000 Вт), мегаватт (1 МВт = 1000 кВт = 1000000 Вт), гигаватт (1 ГВт = 1000 МВт = 1000000 кВт = 1000000000 Вт) и так далее. Для измерения электрической энергии применяются специальные счетчики, а ее единицей измерения является Вт*ч.

Ватт можно связать с некоторыми физическими величинами: 1 Вт = 1 Дж/с = (1 кг * sqr (м)) / (c * sqr (c)) = 1 Н * м / с = 746 л. с. Последнее числовое значение называется электрической лошадиной силой. Ваттметр — измеритель электрической мощности. Однако ее величину можно определить и другим способом. Для этого следует разобрать физические величины, от которых она зависит.

Сила тока

Количество электрического заряда, который проходит через токопроводящий материал за единицу времени, называется силой электрического тока. Сокращенно величину называют силой тока или током. Она обозначается литерами «I» или «i» и имеет направление (векторная величина).(18) электронов.

Ток в научной интерпретации классифицируется на постоянный и переменный. Первый вид не изменяет своего направления за единицу времени, но его амплитудные значения могут изменяться. Направление и амплитуда переменного тока изменяется по определенному закону (синусоидальный и несинусоидальный). Основным параметром считается его частота. Определяется тип переменного тока с помощью осциллографа.

Электрическое напряжение

Из курса физики известно, что каждое вещество состоит из атомов, которые обладают нейтральным зарядом. Они состоят из субатомных частиц. К ним относятся следующие: протоны, электроны и нейтроны. Первые имеют положительный заряд, вторые — отрицательный, а третьи — не заряжены вообще.

Суммарный заряд протонов компенсирует заряд всех электронов. Однако под действием внешних сил это равенство нарушается, и электрон «вырывается» из атома, который уже обладает положительным зарядом. Он притягивает электрон с соседнего атома, и процесс повторяется до тех пор, пока энергия не будет минимальной (меньше энергии «вырывания» электрона).

При межатомном взаимодействии образуется электромагнитное поле с отрицательной или положительной составляющими. Разность между двумя точками противоположных по знаку составляющих называется электрическим напряжением. Работа электромагнитного поля по перемещению точечного электрического заряда из точки А в точку В называется разностью потенциалов. Физический смысл напряжения (U): разность потенциалов в 1 В между двумя точечными зарядами в 1 Кл, на перемещение которых тратится энергия электромагнитного поля, равная 1 Дж.

Единицей измерения является вольт (В). Определить значение разности потенциалов можно с помощью вольтметра, который подключается параллельно. Производными единицами измерения считаются следующие: 1 мВ = 0,001 В, 1 кВ = 1000 В, 1 МВ = 1000 кВ = 1000000 В и так далее.

Сопротивление электрической цепи

Электропроводимость материала зависит от нескольких факторов: электронной конфигурации, типа вещества, геометрических параметров и температуры. Сведения об электронной конфигурации вещества можно получить из периодической таблицы Д. И. Менделеева. Согласно этой информации вещества бывают:

1. Проводниками.
2. Полупроводниками.
3. Диэлектриками.

К первой группе следует отнести все металлы, электролиты (растворы, проводящие ток) и ионизированные газы. Носителями электрического заряда в металлах являются электроны. В растворах их роль выполняют ионы, которые бывают положительными (анионы) и отрицательными (катионы). Свободными носителями заряженных частиц в газах считаются свободные электроны и положительно заряженные ионы.

Полупроводники проводят электричество только при определенных условиях. Например, при воздействии на него внешних сил. Под их действием кулоновские связи электрона с ядром уменьшаются. При этом отрицательно заряженная частица «вырывается». На ее месте образуется «дырка», обладающая положительным зарядом. Она притягивает соседний электрон, вырывая его с атома. В результате этого осуществляется движение электронов и дырок. Изоляторы или диэлектрики вообще не проводят электричество. К ним относятся материалы без свободных носителей заряда, а также инертные газы.

В проводниках при повышении температурных показателей происходит рост величины сопротивления. При этом происходит разрушение и искажение кристаллической решетки. Заряженные частицы сталкиваются (взаимодействуют) с атомами и другими частицами материала. В результате их движение замедляется, но потом снова возобновляется под действием электромагнитного поля. Процесс этого «взаимодействия» называется электрической проводимостью вещества. Однако в полупроводниках при повышении температуры эта величина уменьшается. К геометрии материалов следует отнести следующие: длину и площадь поперечного сечения.

Сопротивление измеряется в Омах (Ом) при помощи омметра, который подсоединяется параллельно к участку цепи или радиодетали. Существуют производные единицы измерения: 1 кОм = 1000 Ом, 1 МОм = 1000 кОм = 1000000 Ом.

Методы измерения

Мощность можно определить двумя способами: косвенным и прямым. В первом случае это делается при помощи амперметра и вольтметра, а также осциллографа. Измеряются значения напряжения и тока, а затем по формулам вычисляется мощность. Этот способ имеет один недостаток: величина мощности получается с некоторой погрешностью.

При использовании прямого метода используется специальный прибор-измеритель. Он называется ваттметром и показывает мгновенное значение мощности. У каждого из способов есть свои достоинства и недостатки. Какой из методов наиболее оптимален, определяет сам радиолюбитель. Если проектируется какое-либо изделие, которое отличается надежностью, то следует применять прямой метод. В других случаях рекомендуется воспользоваться косвенным методом.

Косвенный способ

Мощность в цепях постоянного и переменного токов определяется различными способами. Для каждого случая существуют свои законы и формулы. Однако мощность можно не рассчитывать, поскольку она указана на электрооборудовании. Расчет применяется только при проектировании устройств.

Для цепей постоянного тока нужно воспользоваться формулой: P = U * I. Ее можно вывести из закона Ома для участка или полной цепи. Если рассматривается полная цепь, то формула принимает другой вид с учетом ЭДС (е): P = e * I. Основные соотношения для расчета:

1. Для участка электрической цепи: P = I * I * R = U * U / R.
2. Для полной цепи, в которой подключен электродвигатель или выполняется зарядка аккумулятора (потребление): P = I * e = I * e — sqr (I) * Rвн = I * (e — (I * Rвн)).
3. В цепи присутствует генератор или гальванический элемент (отдача): P = I * (e + (I * Rвн)).

Эти соотношения невозможно применять для цепей переменного тока, поскольку он подчиняется другим физическим законам. При измерении мощности в цепях переменного тока следует учитывать ее составляющие (активная, реактивная и полная). Если в цепи присутствует только резистор, то мощность считается активной. При наличии емкости или индуктивности — реактивной. Полная — сумма активной и реактивной составляющих.

Для вычисления первого типа физической величины применяется формула такого вида: Ра = I * U * cos (a). Значения тока и напряжения являются среднеквадратичными, а cos (a) — косинус угла между ними. Для определения реактивной мощности нужно воспользоваться следующей формулой: Qр = I * U * sin (a). Если нагрузка в цепи является индуктивной, то значение будет больше 0. В противном случае — меньше 0. Полная мощность Р определяется по следующему соотношению: P = Pa + Qp.

Прямое определение величины

Для определения значения мощности в цепях переменного и постоянного тока применяются ваттметры. В них используются электродинамические или ферроидальные механизмы. Приборы с электродинамическим механизмом выпускаются в виде переносных приборов. Они обладают высоким классом точности. Измерители мощности рекомендуется применять при выполнении точных расчетов для цепей постоянного и переменного тока с частотой до 5 кГц.

Ферродинамические приборы изготавливаются в виде электронных узлов, которые вставляются в измерительные стенды или щитовые. Основное их назначение — контроль приблизительных параметров потребления мощности электрооборудованием. Они обладают низким классом точности и применяются для измерения значений мощности переменного тока. При постоянном токе погрешность увеличивается, поскольку это обусловлено искажением петли гистерезиса ферромагнитных сердечников.

По диапазону частот приборы можно разделить на две группы: низкочастотные и радиочастотные. Ваттметры низких частот применяются в сетях промышленного питания переменного тока. Радиочастотный тип рекомендуется применять для точных измерений при проектировании различной техники. Они делятся на две категории по мощности:

1. Проходящие.
2. Поглощающие.

Первый вид подключается в разрыв линии, а второй — в ее конец в качестве нагрузки согласования. Кроме того, приборы для измерения мощности бывают аналоговыми и цифровыми.

При измерении мощности на высоких частотах применяются электронные и термоэлектронные ваттметры. Главным узлом считается микроконтроллер и преобразователь активной мощности. Последний преобразовывает переменный ток в постоянный. После этого происходит перемножение в микроконтроллере силы тока и напряжения. Результатом является сигнал на выходе, который зависит от I и U.

Ваттметр состоит из двух катушек. Первая из них подключается последовательно в цепь нагрузки, а другая (подвижная с резистором) — параллельно. В цифровых моделях роль катушек выполняют датчики тока и напряжения. Прибор имеет две пары зажимов. Одна пара применяется для последовательной цепи, а другая — для параллельной. Для правильного включения ваттметра выполняется обозначение * одной из двух пар зажимов.

Таким образом, для измерения мощности электрического тока применяются два метода. Первый из них является косвенным, а второй — прямым. Последний рекомендуется применять при проектировании сложной техники.

Измеритель мощности — это… Что такое Измеритель мощности?

Ваттме́тр (ватт + гр. μετρεω измеряю) — измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала.

Классификация

По назначению и диапазону частот ваттметры можно разделить на три категории — низкочастотные (и постоянного тока), радиочастотные и оптические. Ваттметры радиодиапазона по назначению делятся на два вида: проходящей мощности, включаемые в разрыв линии передачи, и поглощаемой мощности, подключаемые к концу линии в качестве согласованной нагрузки. В зависимости от способа фукционального преобразования измерительной информации и ее вывода оператору ваттметры бывают аналоговые (показывающие и самопишущие) и цифровые.

Ваттметры низкой частоты и постоянного тока

НЧ-ваттметры используются преимущественно в сетях электропитания промышленной частоты для измерения потребляемой мощности, могут быть однофазные и трехфазные. Отдельную подгруппу составляют варметры — измерители реактивной мощности. Цифровые приборы обычно совмещают возможность измерения активной и реактивной мощности.

• Аналоговые НЧ-ваттметры электродинамческой или ферродинамической системы имеют в измерительном механизме две катушки, одна из которых подключается последовательно нагрузке, другая параллельно. Взаимодействие магнитных полей катушек создает вращающий момент, отклоняющий стрелку прибора, пропорциональный произведению силы тока, напряжения и косинуса или синуса разности фаз (для измерения соответственно активной или реактивной мощности).
  • ПРИМЕРЫ: Ц301, Д8002, Д5071
• Цифровые НЧ-ваттметры имеют в качестве входных цепей два датчика — по току и по напряжению, подключаемые соответственно последовательно и параллельно нагрузке, датчики могут быть на основе измерительных трансформаторов, термисторов, термопар и другие. Информация с датчиков через АЦП передается на вычислительное устройство, в котором рассчитываются активная и реактивная мощность, далее итоговая информация выводится на цифровое табло и, при необходимости, на внешние устройства (для хранения, печати данных и т. д.).
  • ПРИМЕРЫ: MI 2010А, СР3010, ЩВ02

Ваттметры поглощаемой мощности радиодиапазона

Ваттметры поглощаемой мощности образуют весьма большую и широко используемую подгруппу ваттметров радиодиапазона. Видовое деление этой подгруппы связано в основном с применением различных типов первичных преобразователей (приемных головок). В серийно выпускаемых ваттметрах используются преобразователи на базе термистора, термопары и пикового детектора; значительно реже, в экспериментальных работах, применяются датчики, основанные на других принципах — пондемоторном, гальваномагнитном и т.д. При работе с ваттметрами поглощаемой мощности следует помнить, что из-за неидеального согласования входного сопротивления приемных головок с волновым сопротивлением линии, часть энергии отражается и реально ваттметр измеряет не падающую мощность, а поглощаемую, которая отличается от падающей на величину, равную

K_P×P_пад, где K_P — коэффициент отражения по мощности.

• Термисторные (болометрические) ваттметры состоят из приемного преобразователя на базе термистора (или болометра) и измерительного моста с источником низкочастотного переменного тока для подогрева термистора. Принцип действия термисторного преобразователя состоит в зависимости сопротивления термистора от температуры его нагрева, которая, в свою очередь зависит от рассеиваемой мощности сигнала, подаваемого на него. Измерение осуществляется методом сравнения мощности измеряемого сигнала, рассеиваемой в термисторе и разогревающей его, с мощностью тока низкой частоты, вызывающей такой же нагрев термистора. В процессе измерения полная мощность, рассеиваемая на термисторе (при подаче на него одновременно измеряемого сигнала и тока подогрева) и, соответственно, сопротивление термистора поддерживается одинаковым с помощью измерительного моста, котоорый уравновешивается изменением тока подогрева. В первых моделях термисторных ваттметров уравновешивание осуществлялось вручную, в современных ваттметрах уравновешивание автоматическое, показания выводятся в цифровом виде. К недостаткам термисторных ваттметров относится их малый динамический диапазон — максимальная мощность рассеивания — несколько милливатт, это ограничение преодолевается использованием аттенюаторов, делящих мощность, но вносящих при этом дополнительную погрешность.
  • ПРИМЕРЫ: М3-22А, М3-28

• Калориметрические ваттметры отличаются от термисторных тем, что для поглощения измеряемой мощности используется отдельная нагрузка, от которой тепло передается на термисторный преобразователь через рабочую среду — дистиллированную воду или специальную жидкость. Жидкая среда циркулирует со строго заданной скоростью потока, омывая по очереди входную нагрузку, преобразователь и охлаждающий теплообменник.
  • ПРИМЕРЫ: М3-13, МК3-68, МК3-70

• Термоэлектрические ваттметры в качестве первичного преобразователя используют термопару (или блок термопар) прямого или косвенного нагрева. При измерении горячий спай термопары нагревается под воздействием подводимой мощности измеряемого сигнала, при этом вырабатывается термо-э.д.с. Измерительная информация в виде сигнала постоянного тока поступает на электронный блок (аналоговый или цифровой), где обрабатывается и поступает на показывающее устройство.
  • ПРИМЕРЫ: М3-51, М3-56, М3-93

• Ваттметры с пиковым детектором просты в устройстве, в отличие от других видов ваттметров способны измерять не только мощность непрерывного сигнала, но и пиковую мощность радиоимпульсов, однако, из-за низкой точности измерения в настоящее время применяются редко. По принципу действия такой ваттметр представляет собой выпрямительный вольтметр переменного тока, имеющий на входе нагрузку с сопротивлением, равным волновому сопротивлению кабеля, и с отчетным устройством, проградуированным в значениях мощности.
  • ПРИМЕРЫ: М3-3А, М3-5А

Ваттметры проходящей мощности радиодиапазона

В ваттметрах проходящей мощности в качестве первичного преобразователя, обычно используется направленный ответвитель — устройство, позволяющее ответвлять от основного тракта передачи очень небольшую долю энергии. Отведенная часть энергии подается на вторичный преобразователь, например, детекторную или термисторную головку, откуда сигнал измерительной информации подается на функциональный преобразователь и, далее, на показывающее устройство. На относительно низких частотах (в ДВ и СВ диапазонах), использование направленных ответвителей затруднительно, в этом случае в качестве первичных преобразователей можно использовать датчики силы тока и напряжения в линии, измерительная информация с которых далее обрабатывается в функциональном преобразователе (перемножение значений с учетом разности фаз). Датчиками могут служить, например, трансформатор напряжения и трансформатор тока. Такой способ измерения используется обычно в специализированных приборах для контроля мощности, выдаваемой в антенну радиопередатчиком. На сверхвысоких частотах, в волноводных трактах, для измерения проходящей мощности может использоваться пондемоторный метод или датчики, встраиваемые в стенку волновода — термисторные, термоэлектрические, гальваномагнитные.

• ПРИМЕРЫ: М2-23, М2-32, NAS

Оптические ваттметры

• ПРИМЕРЫ: ОМК3-69, ОМ3-65

Наименования и обозначения

• Видовые наименования
  • Измеритель мощности — другое название ваттметров радио- и оптического диапазонов
  • Киловаттметр — прибор для измерения мощности больших значений (единицы сотни киловатт
  • Милливаттметр — прибор для измерения мощности малых значений (меньше 1 ватта)
  • Варметр — прибор для измерения реактивной мощности
  • Ваттварметр— прибор, позволяющий измерять активную и реактивную мощность
• Для обозначения типов электроизмерительных (низкочастотных) ваттметров традиционно используется отраслевая система обозначений, в которой приборы маркируются в зависимости от системы (основного принципа действия)
  • Дхх — приборы электродинамической системы
  • Цхх — приборы выпрямительной системы
  • Фхх, Щхх — приборы электронной системы
  • Нхх — самопишущие приборы
• Ваттметры радио- и оптического диапазонов маркируются по ГОСТ 15094
  • М1-хх — эталонные ваттметры высокой точности
  • М2-хх, РМ2-хх — ваттметры проходящей мощности (радиодиапазона)
  • М3-хх, РМ3-хх — ваттметры поглощаемой мощности (радиодиапазона)
  • М5-хх — преобразователи приемные (головки) ваттметров
  • ОМ3-хх — оптические ваттметры поглощаемой мощности

Основные нормируемые характеристики

Литература и документация

Литература

Нормативно-техническая документация

• ГОСТ 8476-78 Ваттметры и варметры. Общие технические условия
• ГОСТ 8476-93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 3. Особые требования к ваттметрам и варметрам
• ГОСТ 8.392-80 Государственная система обеспечения единства измерений. Ваттметры СВЧ малой мощности и их первичные измерительные преобразователи диапазона частот 0,03-78, 33 ГГц. Методы и средства поверки
• ГОСТ 8.397-80 Государственная система обеспечения единства измерений. Ваттметры волноводные импульсные малой мощности в диапазоне частот 5,64-37,5 ГГц. Методы и средства поверки
• ГОСТ 8.497-83 Государственная система обеспечения единства измерений. Амперметры, вольтметры, ваттметры, варметры. Методика поверки
• ГОСТ 8.569-2000 Государственная система обеспечения единства измерений. Ваттметры СВЧ малой мощности диапазона частот 0,02-178,6 ГГц. Методика поверки и калибровки
• IEC 61315(1995) Калибрование измерителей мощности (ваттметров) волоконно-оптических источников излучения

Ссылки

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

Измерение силы тока, напряжения и мощности | Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок | Архивы

Страница 19 из 56

Глава IV ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА, НАПРЯЖЕНИЯ И МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
§ 17. Выбор измерительных приборов и включение их в проверяемую электрическую цепь

Рис. 78. Электрическая цепь:
а —без измерительных приборов, б — с включенными приборами для измерения тока, напряжения и мощности
Рассмотрим простейшую электрическую цепь (рис. 78, а), в которой нагрузка (сопротивление rн) подключена к зажимам источника питания с напряжением U. Режим, работы этой цепи характеризуется силой тока /, протекающего по ней, напряжением U на нагрузке и мощностью Р. Для их измерения в проверяемую цепь включены соответствующие электроизмерительные приборы: амперметр А и токовая катушка ваттметра W последовательно с нагрузкой, а вольтметр V и катушка напряжения ваттметра W — параллельно нагрузке (рис. 78, б).
Следует иметь в виду, что только при правильном выборе электроизмерительных приборов и их включении в проверяемую цепь возможно с достаточной точностью измерить соответствующие величины.
При пусконаладочных работах используют обычно переносные приборы класса точности 0,5—1 и лишь в отдельных случаях, например при измерении параметров и характеристик электрических машин, электроизмерительные приборы повышенной точности. Для измерения в цепях постоянного тока следует применять магнитоэлектрические приборы., имеющие равномерную шкалу, обладающие высокой точностью и стабильностью показаний и не подверженные влиянию внешних магнитных полей. Для измерения силы тока и напряжения в цепях переменного тока, как правило, используют электромагнитные приборы, а для измерения мощности — электродинамические или ферродинамические ваттметры. Необходимо оценивать порядок измеряемой величины и подбирать прибор на такой предел измерения, чтобы показания его можно было снимать в конце шкалы или во второй ее половине.
Нужно помнить, что любой электроизмерительный прибор имеет определенное электрическое сопротивление и, будучи включенным в электрическую цепь, потребляет некоторую мощность. Следовательно, включение электроизмерительных приборов в проверяемую электрическую цепь в какой-то мере изменяет ее параметры и режимы, а сами измерительные приборы покажут не действительные величины, определяющие режим работы проверяемой цепи, а характеризующие режим работы уже другой электрической цепи, образованной после включения в нее электроизмерительных приборов.
Допустим, что общее сопротивление амперметра и токовой катушки ваттметра в электрической цепи (см. рис. 78) только на порядок (в 10 раз) меньше сопротивления нагрузки rн. Тогда сила тока в этой цепи уменьшится за счет включения в нее приборов в 1,1 раза (почти на 10%). Такого же результата следует ожидать в этом случае и от измерения силы тока в проверяемой цепи, т. е. ошибка измерения составит 10% независимо от того, какого класса точности будет взят амперметр. Особенно внимательно следует относиться к подбору электроизмерительных приборов при измерениях в высокоомных цепях, например, в различных электронных схемах, сопротивление отдельных цепей которых составляет сотни тысяч и даже миллионы Ом, в то время как сопротивление многих магнитоэлектрических вольтметров на пределе измерения 100—300 В составляет порядка 100 000 Ом, а электродинамических приборов— 10000 Ом.
Таким образом, во избежание больших ошибок при измерениях надо выбирать приборы с внутренним сопротивлением, по крайней мере на два порядка (в 100 раз) меньшим для токовых обмоток и большим для обмоток напряжения по сравнению с сопротивлением нагрузки проверяемой цепи.
При подборе приборов следует обращать внимание на условные обозначения на их шкалах, характеризующие как сами приборы, так и условия их эксплуатации.

§ 18. Характеристика переносных показывающих электроизмерительных приборов общего назначения для измерения напряжения, силы тока и мощности

Магнитоэлектрические приборы (табл. 4) применяют для измерений в цепях постоянного тока. Они надежны в работе, позволяют получать измерения с большой точностью, имеют равномерную шкалу, не подвержены влиянию магнитных полей и колебаниям температуры окружающего воздуха. На основе этих приборов изготовляют приборы, предназначенные для измерения в цепях переменного тока, снабжая их выпрямителями или термопреобразователями.
Магнитоэлектрические приборы широко используют при общеналадочных работах, не требующих высокой точности измерения, при специальных видах наладочных работ, связанных с определением параметров отдельных видов оборудования, а также при проверке других электроизмерительных приборов, при которых требуется повышенная точность измерения.
Для расширения пределов измерения силы постоянного тока применяют шунты. Последовательно с нагрузкой Н включают шунт, а уже к нему подключают амперметр (рис. 79). Очевидно, зная сопротивление шунта гш, сопротивление обмотки прибора гА, можно определить коэффициент К, показывающий,,

Рис. 79. Схема включения амперметра с шунтом
во сколько раз возможно расширить предел измерения по току из соотношения


Если же известны коэффициент К и сопротивление обмотки прибора, можно, пользуясь тем же соотношением, определить сопротивление шунта. Например, требуется с помощью миллиамперметра на 50 мА, сопротивление обмотки которого 10 Ом, измерить ток в 1 А. Коэффициент/С=— =20, тогда/С—1=20—1 = 19 и
Для расширения пределов измерения вольтметров на постоянном токе применяют добавочные резисторы (рис. 80). Если вольтметр без добавочного резистора рассчитан на измерение напряжения до U В и имеет сопротивление гв Ом, то для измерения напряжения в К раз большего необходимо, чтобы общее сопротивление обмотки вольтметра и добавочного резистора было также в К раз больше сопротивления обмотки вольтметра. Промышленностью выпускаются различные шунты (табл. 5) и добавочные резисторы (табл. 6) для расширения пределов измерения приборов постоянного тока.

Электромагнитные приборы используют преимущественно для измерения в цепях переменного тока. Они надежны в эксплуатации, просты по конструкции и недороги, а также позволяют производить измерения при выполнении большинства общеналадочных работ с достаточной точностью.

Таблица 4
Характеристика магнитоэлектрических приборов

Наименование и тип прибора	Класс точности	Предел измерения	Ток потребления и падение напряжения на приборе
Амперметр Ml 104	0,2	0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75; 150 мА	27; 55; 68; 80; 80; 80; 80 мВ
		0,3; 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30 А	85: 100; 100; 100; 140; 160; 230 мВ
		45 мВ и 3 В	1 мА
Вольтметр Ml 106	0,2	45 и 75 мВ; 0,15; 0,3; 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75; 150; 750 В	1 мА
		3 мА	68 мВ
.Милливольтметр Ml 105	0,2	45 и 75 мВ; 3 В	1 мА
Вольтамперметр Ml 107	0,2	45; 75; 150; 300; 750 мВ	1 мА
		1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75; 150; 300; 600 В	1 мА
		0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75; 150 мА	27; 55; 68; 80; 80; 80; 80; 80 мВ
		0,3; 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30 А	85; 100; 100; 100; 140; 160; 230 мВ
Вольтамперметр Ml 108	0,2	45 и 75 мВ	1 мА
		1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75; 150; 300 В	1 мА
		0,3; 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15 и 30 А	85; 100; 100; 100; 140; 160; 230 мВ
Вольтамперметр Ml 109	0,2	0,15; 0,3; 0,6; 1,5; 6; 15: 60 мА	15; 45; 65; 65; 75; 75; 75 мВ
		15; 30; 60; 150; 300;. 600; 1500; 3000 мВ	0,15 мА
Амперметр М104	0,5	0,015; 0,03; 0,075; 0,15; 0,3; 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30 А	32—47 мВ 48—68 мВ 87—175 мВ

Продолжение табл. 4

Наименование и тип прибора	Класс ста	И редел измерения	Ток потребления и падение напряжения на приборе
Милливольтметр Ml 05	0,5	45 мВ 75 мВ 150; 300; 750; 1500; 3000 мВ	4,5 мА 3,5 мА 3 мА
Вольтметр Ml06	0,5	45 и 75 мВ 3; 7,5; 15; 30; 75; 150; 300; 600 В	4,5 и 3,5 мА соответственно 3 мА
Вольтамперметр М108	0,5	45 и 75 мВ 3; 15; 75; 150; 300 В	4,5 и 4 мВ соответственно 3 мА
		0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30 А	84—240 мВ
Микроамперметр М109	0,5	50; 100; 500; 1000 мкА	81—780 мВ
		10; 50; 200; 1000 мкА J 49,5—490 мВ
Миллиамперметр Ml 09	0,5	2; 10; 50; 200 мА	27—200 мВ
Амперметр М109	0,5	1; 2; 5; 10 А	50 мВ
Милливольтметр М109	0,5	10; 50; 200; 1000 мВ	1 мА
		45; 75; 150; 3000 мВ	1 мА
Вольтметр М109	0,5	7,5; 15; 30 В	3 мА
		75; 150; 300; 600 В	3 мА
Микроамперметр М95 То же, с универсальным шунтом Р4	1,5 1,5	0,1; 1; 10 мкА (основные) 1; 10; 100 мкА (дополнительные) Пределы измерения могут быть увеличены в 5, 10, 50, 100 , 500 и 1000 раз

Таблица 5
Номинальные параметры шунтов

	Класс точности	Номинальное
Тип шунта		падение напря-жения	Номинальный ток, А
Р81	0,1	45	15—30—75 мА; 0,15—0,3—0,75; 1,5—3; 7,5—15; 30
P114/1	0,1 0,2	45	75; 150; 300
75РИ		75	Двухнедельные: 0,3—0,75; 1,5—7,5; 15—30; однопредельные: 75; 150
75ШС	0,5	75	5; 10; 30; 50
75ШСМ	0,5	75	75; 100; 150; 200; 300 ; 500; 750; 1000;
			1500; 2000; 3000; 4000; 5000; 6000; 7500
100LUC	0,5	100	2000; 3000; 4000; 5000; 6000

Таблица 6
Номинальные параметры добавочных резисторов к вольтметрам

Тип сопротивления	Класс точности	Параметры вольтметра	Номинальное напряжение сопротивления, В
Р82/2 Р82/3 Р 10З Р10З Р 10З	0,1 0,1 0,5 0,5 0,5	3 мА, 3 В 3 мА, 3 В 3 мА 5 мА 7,5 мА	7,5—15—30—75— 150—300—600 750—1500 1000; 1500 600; 1000; 1500; 3000 600; 1000; 1500

Таблица 7

Наименование	Тип	Предел измерения	Активное сопротивление	Индуктивность, мГ
Вольтметр	Э59/1	75/150/300/600 В	10/20/40/80 кОм
	Э59/2	7,5/15/30/60 В	83,3/166,7/1000/2000Ом	—
	Э59/10	1,5/3/7,5/15В	7,5/15/37,5/75 Ом	—
Амперметр	Э59/3	5/10 А	0,01/0,004 Ом	0,003/0,001
	Э59/4	2,5/5 А	0,015/0,005 Ом	0,009/0,0023
	Э59/5	1/2 А	0,05/0,014 Ом	0,052/0,013
	Э59/6	0,25/0,5/1 А	0,7/0,019/0,05 Ом	0,93/0,23/0,06
Миллиампер	Э59/7	50/100/200 мА	20/5/1,3 Ом	22/5,5/1,3
метр	Э59/8	25/50/100 мА	75/19/4,8 Ом	92/23/5,7
	Э59/9	10/20/40 мА	140/135/34 Ом	540/135/34

Однако для специальных наладочных работ, связанных с определением точных параметров отдельных видов оборудования, и для проверок других измерительных приборов, при которых требуется повышенная точность измерения, электромагнитные приборы не применяют.

Данные приборов Э59

Приборы Э59 электромагнитной системы класса точности 0,5, имеющие шкалу с зеркальным отсчетом. — многопредельные выпускаются для измерения напряжения (вольтметры Э59/1, Э59/2 и Э59/10) и силы тока (амперметры Э59/3, Э59/4, Э59/5, Э59/6 и миллиамперметры Э59/7, Э59/8, Э59/9). Нормальная область частот 45—55 Гц. Вольтметр Э59/10 снабжен калиброванными проводниками с общим сопротивлением 0,035 Ом. Пределы измерения в этом приборе изменяются подключением калиброванных проводников к соответствующим зажимам.

Рис. 81. Ампервольтваттметр Д552:
ТТ — встроенный трансформатор тока, PI — переключатель рода измеряемых величин, Р2 — переключатель пределов измерения по напряжению, И — обмотки прибора, Др — дроссель
Остальные приборы этой серии имеют поворотный переключатель пределов измерения. Основные данные приборов Э59 приведены в табл. 7.
Электродинамические приборы используют при наладочных работах реже, чем приборы магнитоэлектрической и электромагнитной систем, поскольку они, имея слабое внутреннее магнитное поле, при работе подвержены влиянию внешних магнитных полей и потребляют значительную мощность. Однако эти приборы пригодны для измерения силы тока, напряжения и, что особенно важно, мощности в цепях постоянного и переменного тока. Полезен для проведения пусконаладочных работ универсальный многопредельный электродинамический ампервольтваттметр Д552 класса точности 0,5 (рис. 81), имеющий встроенный трансформатор тока и следующие пределы измерения: по току 0,1—0,25—0,5—1—2,5—5—10—25—50 А, по напряжению 100— 150—300—450—600 В и соответственно 45 пределов измерения по мощности. Номинальная область частот 45—500 Гц.

Рис. 82. Схема измерительного комплекта К50:
ТТ 1, ТТ2 — блоки трансформаторов тока, ФУ — фазоуказатель, Кн — кнопка фазоуказателя, П 1 — 114 — переключатели

Сопротивление цепей напряжения на пределах 100, 150, 300, 450 и 600 В по напряжению соответственно 2356, 3536, 10 000, 15000 и 20 000 Ом при измерении напряжения и 3333, 5000, 10 000, 15000, 20 000 Ом при измерении мощности. Последовательная цепь прибора на пределах измерения 0,1—0,25—0,5—1—2,5—5—10—25 и 50 А имеет соответственно сопротивления 175—28—7—1,75—0,3—
0,08—0,025—0,007—0,003 Ом и индуктивность 80—13—3,4—0,9— 0,14—0,038—0,011—0,002 и 0,0008 мГ.
Для измерения мощности при наладочных работах применяют ферродинамические ваттметры Д539 (однофазные) и Д571 (трехфазные двухэлементные). Стальной магнитопровод в измерительном механизме позволяет создать более сильное внутреннее магнитное поле и, следовательно, уменьшить влияние внешних магнитных полей на результаты измерений.

Рис. 83. Схема измерительного комплекта К51:
TTl, ТТ2 — трансформаторы тока, /71 —  штепсельный переключатель, П2 — переключатель фаз, ПЗ — переключатель пределов измерения по напряжению, П4 — переключатель для измерения активной или реактивной мощности, ФУ — фазоуказатель

Удобны при проведении пусконаладочных работ измерительные комплекты, позволяющие одновременно измерять силу тока, напряжение и мощность, например при измерении загрузки электродвигателей.
Измерительный комплект К50 (рис. 82), представляющий собой набор электроизмерительных приборов, смонтированных на общей панели и встроенных в металлический корпус со съемной крышкой, снабжен отдельным блоком трансформаторов тока ТТ1. Габариты блока трансформаторов тока 330x110x290 мм, масса 8,2 кг. На панели комплекта К50 установлены амперметр и вольтметр Э59, однофазный ваттметр Д539, встроенный трансформатор тока на первичные токи 1—50 А, фазоуказатель ФУ, переключатели (П4 — для переключения фаз, П1 — пределов измерения по току, ПЗ—пределов измерения по напряжению и П2 — для переключения полярности ваттметра) и выводные зажимы. Пределы измерения по току 1—2,5—5—10—25—50—100—• 250—500—600 А, по напряжению 150—300—450—600 В и соответственно 40 пределов измерения по мощности. Сопротивление и индуктивность последовательной цепи на пределах 1—2,5—5— 10—25 и 50 А соответственно 1—0,2—0,05—0,02—0,01—0,006 Ом и 0,35—0,07—0,02—0,006—0,002 и 0,001 мГ. Сопротивление параллельных цепей на пределах измерения по напряжению 150—300— 450 и 600 В соответственно для комплекта 14 286, 28 571, 42 857, 57 143 Ом и отдельно для ваттметра 50000, 100000, 150000, 200 000 Ом, а для вольтметра 20000, 40000, 60 000 и 80 000 Ом.
Измерительный комплект К.51 (рис. 83) предназначен для измерения силы тока, напряжения и мощности в трехфазных цепях переменного тока. В него входят три амперметра и вольтметр Э59, трехфазный двухэлементный ваттметр Д571, выносной блок трансформаторов тока ТТ1. Габариты комплекта 600x390x220 мм, масса 19 кг (без блока трансформаторов тока). Пределы измерения по току 1—2,5—5—10—25—50 А (без блока И520) и 100—250—500—600 А (с блоком И520), по* напряжению 125—250—375—500 В и соответственно 40 пределов измерения по мощности от 0,2 до 480 кВ-А. Сопротивление и индуктивность последовательной цепи на пределах 1—2,5—5—10—25—50 А соответственно 1,05—0,2—0,06—0,02—0,007—0,006 Ом и 1—0,13— 0,04—0,013—0,003—0,001 мГ. Сопротивление параллельных цепей на пределах измерения по напряжению 125—250—375—500 В при измерении активной мощности соответственно по фазам АВ и СБ — 25000—50000—75000—100000 Ом, между фазами АС 50000—100000—150000—200 000 Ом, а при измерении реактивной мощности сопротивление между любыми двумя фазами соответственно 28 868, 57736, 86 604, 115472 Ом (при подключенном вольтметре). Ток вольтметра при полном отклонении указателя 7,5 мА. Номинальный ток параллельных цепей ваттметра 5 мА.
Комбинированные малогабаритные приборы (ампервольтомметры и вольтомметры) являются универсальными многопредельными измерительными приборами детекторной системы. Они предназначены для измерения в цепях постоянного и переменного тока силы тока, напряжения и сопротивления (ампервольтомметры) или напряжения и сопротивления (вольтомметры). Промышленностью выпускаются такие приборы в большом ассортименте, но все они построены по одному принципу. Рассмотрим некоторые из указанных приборов, используемых при наладочных работах.

Рис. 84. Ампервольтомметр ТТ-3: а —схема, б — включение для измерения разных величин
Ампервольтомметр ТТ-3 (рис. 84) служит для измерения на постоянном токе напряжения и силы тока, а также сопротивлений. Поворотный переключатель позволяет быстро подготовить прибор для измерения нужной величины на необходимом пределе. Питание прибора осуществляется от гальванического элемента 1,3 ФМЦ-0,25 при измерении сопротивлений на  пределах 2— 20 кОм и 0,2 МОм (положение переключателя Xl, Х10 или Х100). На пределе 2 МОм (положение переключателя Х 1000), питание прибора осуществляют от двух последовательно соединенных гальванических элементов указанного типа (оба элемента встроены в прибор). При измерении сопротивлений на пределе 20 МОм (положение переключателя X10 000) питание прибора осуществляют от внешнего источника постоянного напряжения 24—30 В. Внутреннее сопротивление прибора при измерении напряжения составляет 10 кОм на 1 В. Таким образом, при измерении напряжения на пределе 300 В сопротивление прибора будет равно 3000 кОм или 3 МОм. Внутреннее сопротивление прибора при измерении переменного напряжения составляет 3,3 кОм на 1 В.

Прибор имеет пять шкал: нижнюю — для измерения переменного напряжения до 1 В, следующую за ней — для измерения сопротивлений, еще одну —для измерения переменного напряжения до 3 В и две верхние — для измерения силы тока и напряжения в цепях переменного тока (предпоследняя) и в цепях постоянного тока (последняя). На рис. 84, б показано, как должен включаться прибор при измерении силы тока, напряжения и сопротивлений, а также, по каким шкалам ведется отсчет показаний прибора.
Ампервольтомметр Ц57 предназначен для измерения силы тока и напряжения в цепях постоянного тока и в цепях переменного тока с частотой 45—5000 Гц, сопротивлений постоянному току и емкости до 0,3 мкФ на частоте 50 Гц. Прибором можно измерять также уровень передачи, усиления и затухания от —10 до — 12 дБ. На первых трех пределах измерения сопротивлений 3,30 и 300 кОм достаточно встроенного в прибор гальванического элемента 1,3 ФМЦ-0,25. Для измерения сопротивлений на последнем пределе (3 МОм) требуется дополнительный внешний источник постоянного напряжения.
При измерении сопротивлений стрелку прибора устанавливают регулировочным реостатом, ручка которого выведена на боковую стенку прибора. При измерении емкости тем же реостатом прибор регулируют так, чтобы при подведении к входным зажимам * и U переменного напряжения 220 В стрелка прибора отклонялась на всю шкалу. Ток, потребляемый прибором при измерении постоянного напряжения на пределе 75 мВ, составляет 105 мкА, а на остальных пределах — 50 мкА. При измерении переменного напряжения потребляемый прибором ток составляет 0,75 мА на пределе измерения 7,5 В и 0,5 мА на других пределах. Падение напряжения на приборе при измерении силы постоянного тока составляет 0,3 В, а при измерении силы переменного тока — 1 В.
Ампервольтомметр Ц435 предназначен для измерения силы тока и напряжения в цепях постоянного тока и цепях переменного тока с частотой 45—20 000 Гц, сопротивления постоянному току и емкостей. Внутреннее сопротивление прибора при измерении постоянного напряжения составляет 20 кОм на 1 В, а при измерении переменного напряжения — 2 кОм на 1 В.
Вольтом метры Ц430 и Ц430/1 (рис. 85) предназначены для измерения напряжения постоянного и переменного тока, а также сопротивления постоянному току.

Рис. 85. Вольтомметр Ц430/1:

а — схема, б, в, г — включения прибора для измерения напряжений, сопротивлений м емкостей, д—номограмма для определения измеряемой емкости по показанию прибора

Таблица 8
Комбинированные малогабаритные детекторные приборы

Характеристика	Прибор
	ТТ-3	Ц57	Ц435	АВО-5М	Ц4 30 и Ц430/1
Класс точности при: постоянном токе	2,5	1,5	2,5	3	2,5 и 4
переменном токе	4	2,5	4	5	4 и 4
Напряжение, В: постоянное	0,1—1—3—10— 30— 100—300— 1000	0,075—3—7,5— 15—30—150— 300—600	0,1—2,5—10— 25—100—250— 600—1000	3—12—30—300— 600—1200—6000	0,75—3—6—15— 60—150—300—60(
переменное	1—3—10—30— 100—300—1000	3—7,5—15—30— 150—300—600	2,5-10—25— 100—250—500—	3—12—30—300— 600—1200—6000	3—6—15—60— 150-300—600
Сила тока, мА: постоянного	0,1—0,3—3—30— 300—3000	0,15—3—15—60— 300-1500	1000 0,1—1—5—25— 100-500-2500	0,06-0,3-3—30— 120—1200—12 000	—
переменного Измеряемое сопротивление, кОм	2           20         900      9000	3          30        300     3000	5—25— 100—500— 2500 3—30—300—3000	3—30—120—1200— 12 000 3-300-30 000	3           зо         зоо      3000
	20 000~
Внутреннее сопротивление при постоянном токе,  кОм/В	40	20	20	20	8

Питание прибора при измерении сопротивления на первых трех пределах — 3, 30 и 300 кОм осуществляется от встроенного гальванического элемента 1,3 ФМЦ-0,25. При измерении сопротивлений на пределе 3 МОм требуется дополнительный источник постоянного напряжения на 12—15 В. Стрелку прибора устанавливают на нуль при измерении сопротивлений регулировочным реостатом, ручка которого выведена на боковую стенку прибора. Внутреннее сопротивление прибора при измерении постоянного напряжения составляет 8 кОм на 1 В. При необходимости прибором Ц430 можно измерить сопротивление постоянному току до 30 МОм, для чего на порхнем пределе измерения следует применить источник постоянного напряжения на 150 В, включенный через добавочное сопротивление 1,51 МОм. Включение прибора для измерения напряжений и сопротивлений показано на рис. 85, б, в.
Этим прибором можно измерять и емкость, для чего его включают по схеме (рис. 85, г). К зажимам, предназначенным для подключения прибора при измерении напряжения, подводится пита- пне от сети переменного напряжения 3 В последовательно с измеряемым конденсатором Сх (ожидаемая емкость 0,05—5 мкФ) пли переменного напряжения 15 В (ожидаемая емкость 0,05— 0,1 мкФ). Переключатель пределов измерения надо установить соответственно подводимому к прибору напряжению. Емкость определяют по номограмме (рис. 85, д), приведенной в паспорте, прилагаемом к прибору. Пользоваться номограммой несложно. Значение измеряемой емкости находят по наклонной шкале, соответствующей подведенному к прибору напряжению и установленному пределу измерения (3 или 15 В), в точке пересечения с вертикальной прямой, проведенной от деления горизонтальной шкалы номограммы, соответствующего делению шкалы прибора, против которого установилась его стрелка.
Если, например, при измерении емкости конденсатора к прибору подвели переменное напряжение 3 В, установив переключатель на предел измерения 3 В, и стрелка прибора установилась против тринадцатого деления его шкалы, то, приложив линейку к номограмме так, чтобы одна из ее сторон находилась против тринадцатых делений горизонтальных шкал номограммы (линейка будет располагаться вертикально), по наклонной шкале, соответствующей напряжению питания 3 В, определим, что измеряемый конденсатор имеет емкость 0,1 мкФ.      
Приборы Ц430 и Ц430/1 имеют небольшие размеры (128х88х х 48 мм) и массу, равную 0,45 кг. Для удобства выбора прибора при проведении наладочных работ приводится сводная таблица электрических характеристик комбинированных малогабаритных детекторных приборов (табл. 8).

Единицы измерения мощности тока — Справочник химика 21

    Мощностью называют количество энергии, отдаваемой химическим источником тока в единицу времени. Единицей измерения мощности служит ватт, гектоватт, киловатт и т. д. Максимальная теоретическая мощность, которой обладает химический источник тока, равна  [c.105]

    В техно-химических расчетах используются, главным образом, только механические, тепловые и электрические параметры свойств и состояния тела (вещества) длина, площадь, объем, масса, вес, сила, давление, мощность, работа, температура, теплоемкость, сила тока, напряжение и т. п. Для измерения и численного выражения этих параметров приняты следующие единицы измерения  [c.7]

    Количество использованного тепла q равно расходу мощности Р (в тех же единицах измерения). Как известно, мощность электрического тока связана с напряжением U и сопротивлением R зависимостью  [c.367]

    Необходимо условиться относительно единицы измерения количества теплоты. В настоящее время за единицу количества теплоты принят джоуль, который равен работе, производимой силой в 1 ньютон при перемещении точки ее приложения на 1 -метр по направлению этой силы. С другой стороны, джоуль можно охарактеризовать как работу, совершаемую электрическим током мощностью в 1 ватт в течение 1 с. Наконец, следует отметить, еще одно определение джоуля, связанное непосредственно с представлением о количестве теплоты. Джоуль — это такое количество теплоты, которое необходимо для нагревания 1/4,186 г воды на ГС в интервале температур от 14,65 до 15,65°С. Последнее определение иллюстрирует взаимосвязь джоуля с калорией, которая в настоящее время для определения количества теплоты не рекомендуется. Следовательно, единицей теплоемкости для принятой единицы количества вещества является Дж/К. [c.29]

    Х/3/2 2 единицы измерения 1 В = 1 кг м /(с -А) = =1 Дж/(А с) =1 Вт/А.] Единица измерения электрического потенциала, вольт, есть разность потенциалов между двумя точками проводящей проволоки, по которой проходит ток 1 ампер, когда мощность, рассеиваемая на участке между этими точками, составляет 1 ватт. Знак э. д. с. определяется в соответствии с правилом, согласно которому положительный заряд должен двигаться от большего потенциала к меньшему. Э. д. с. гальванического элемента — это разность электрических потенциалов между двумя кусками металла одного и того же состава, представляющих собой концы цепи проводящих фаз. Например, в элементе Даниэля (см.) [c.228]

    Основной единицей для измерения мощности электрического тока является ватт (вт). Ватт — мощность электрического тока величиной в 1 а при напряжении 1 в. Величина мощности [c.174]

    Рассмотрим, например, компоновку государственной поверочной схемы для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в волноводном тракте в диапазоне частот 78,3. .. 178,6 ГГц (ГОСТ 8.535—85). Основным в этой схеме (рис. 4.1) является государственный эталон единицы мощности, который состоит из комплекса следующих средств измерений три калориметрических измерителя мощности с отсчетными устройствами волноводная сличительная установка измерительная установка постоянного тока. Эталон обеспечивает воспроизведение единицы по средним и квадратическим отклонениям результата, не превышающим 5о = 2,5-10- для электромагнитных колебаний мощностью [c.95]

    Единицей мощности является ватт. Ватт — это мощность тока величиной в 1 а при напряжении в 1 е. Определение мощности источника тока производят путем умножения силы измеренного на его зажимах. напряжения на величину развиваемой им величины тока. Так, например, мощность генератора, развивающего напряжение в 6 е, при силе тока в 200 а равна 1200 вт. или 1,2 кет. [c.26]

    На самом приборе, на его шкале и на специальной табличке обозначены товарный знак завода-изготовителя, наименование или условное обозначение, единица измерения, класс точности, предел измерений, обозначение градуировки термопары, в комплекте с которой работает прибор, характеристика питающего тока, мощность двигателя, заводской номер прибора, год выпуска. [c.83]

    В приборе применен диодный вольтметр с усилителем постоянного тока, как наиболее простой и не требующий чувствительного измерительного прибора. Однако необходимо учитывать, что диодный вольтметр потребляет значительную мощность и, следовательно, несколько искажает результаты измерений. Поэтому лучше применить ламповый вольтметр с анодным детектированием или любой другой с большим входным сопротивлением. Измерительный прибор (на схеме типа ПМГ-70 на 5 ма) может быть проградуирован в единицах добротности для определенной силы тока в цепи связи. [c.210]

    Мощность распыла наконечников можно определять или путем измерения объема распыливаемой жидкости за единицу времени, или при помощи прибора, измеряющего интенсивность тока жидкости. Если отклонение от номинального значения составляет 15%, изношенный наконечник подлежит безусловной замене. Для точного измерения равномерности распыла жидкости вдоль штанги опрыскивателя необходимо располагать набором лотков, которые не всегда есть. Электронные индикаторы равномерности распыла позволяют проводить эту проверку очень быстро. [c.346]

    Диапазон измеряемых давлений в вакуумметре ВР-3 разбит на 4 поддиапазона с верхними пределами 100 10 1 и 0,1 жж рт. ст. Шкала измерительного прибора проградуирована в единицах давления. Погрешность измерения давления составляет 10%. Вакуумметр питается от сети переменного тока напряжением 220 в. Потребляемая мощность прибора ПО вт. [c.171]

    Наиболее распространенным в эксплуатации относительным манометром, предварительно проградуированным по компрессионному манометру, является теплоэлектрический манометр, основанный на изменении теплопроводности газа в зависимости от давления. Стандартные приборы, имеющиеся в продаже, имеют пределы измерения от 10 до 1 мм рт. ст., причем в крайних точках диапазона точность измерений весьма невелика. При помощи специальных устройств верхний предел измерений может быть доведен до 50— 60 мм рт. ст. [42]. Заводами радиотехнической промышленности выпускаются вакуумметры ВТ-2 и ВИТ-1, которые включают в себя датчик — измеритель давлений — манометрическую лампу ЛТ-2 в стеклянном баллоне или ЛТ-4М в металлическом баллоне и электрическую схему питания и измерения, соединенную проводами с измерительной частью. Измеритель давлений непосредственно присоединяется к вакуумному аппарату в месте измерения давления. Внутри измерительного баллона расположена нить накала, к которой подводится электрический ток с постоянной мощностью таким образом, количество тепла, выделяемое нитью накала в единицу времени, является постоянной величиной. К нити накала присоединена термопара для измерения ее температуры. Если давление внутри баллона понижается, то теплопроводность газа, которая зависит от давления в области весьма низких давлений, также уменьшается и температура нити накала оказывается более высокой. Это изменение температуры фиксируется термопарой и может быть измерено вакуумметром ВТ-2 или ВИТ-1, соединенным с манометрической лампой. [c.324]

    Схема работает следующим образом. Излучатель 1 и приемник 2 устанавливаются в среде измеряемого газа на фиксированном расстоянии. Генератор 3 через фазовращатель 4 и усилитель мощности 5 возбуждает в излучателе незатухающие ультразвуковые колебания, которые воспринимаются приемником и усилителем 6. Генератор питает также нормализатор 7, выдающий на дискриминатор 8 прямоугольные импульсы. Одновременно нормализатор 9 подает на дискриминатор прямоугольные импульсы с усилителя, которые имеют сдвиг по фазе, соответствующий изменению скорости звука. Это выделяется дискриминатором как изменение напряжения или тока и регистрируется индикатором 10, градуированным непосредственно в единицах температуры. Измерение сдвига фаз ведется на частоте 2 кгц. Диапазон измерений температуры (при разности фаз 360°) лежит в интервале О—30° С. [c.253]

    Существенные различия в свойствах тлеющего и высокочастотного разрядов наблюдались при измерениях энергетического распределения ионов методом задерживающего потенциала. Типичный вид экспериментальных кривых показан на рис. 5. Кривые относятся к одинаковой мощности разряда, одинаковому давлению и приведены к одному полному току ионов. При нормировке полного ионного тока к единице указанные кривые могут быть описаны общей эмпирической формулой [c.113]

    Измерение напряженности электрического поля ё (продольного градиента потенциала) в положительном столбе тлеющего разряда позволяет рассчитать удельную мощность, рассеиваемую в плазме на единицу длины столба, а при знании распределения плотности тока по радиусу — и удельную мощность, рассеиваемую в единице объема. [c.42]

    В технике ослабление чаще выражают в децибелах. Децибел — общепринятая в акустике, электро- и радиотехнике, связи логарифмическая единица измерения отношений токов, напряженйй, смещений, энергий, мощностей  [c.38]

    После некоторых экспериментальных поисков избран была следующая общая схема аппарата. Жидкость подается при комнатной температуре, непрерь ным, строго равномерным ло времени потоком в испарительный Сосуд, нагреваемый до температуры полного испарения с помощью внешней обмотки. электрическим током, где и подвергается нагреву до кипения и испарения. Скорость потока продукта тОчно определяется. При этом, наряду с температурными замёрами, производится точное измерение мощности, поглощаемой прибором. Вслед за этим / производится отдельный опыт нагрева аппарата в идентичных температурных и адиационных условиях и производится второй замер потребляемой электроэнергии. Очевидно, ч о разность первого и второго замеров, будучи отнесенной к весовому количеству жидкости, испаряющейся за единицу времени в испарителе, даст полную теплоту испарения, которая и явля ся продукцией аппарата.  [c.55]

    В качестве единицы измерения электрической энергии в гальванотехнике наибольшее распространение получил киловатт-час (квт-ч). Киловатт-час — это работа тока мощностью в 1 кет в течение 1 ч. В киловатт-часах измеряют эперпн.о, потреб.чяемую электрическими двигателя,чи, гальваническими ваннами и т. п. [c.23]

    При этом мощность, при.ходящаяся на единицу поверхности металла, в сходственных точках модели и оригинала равна S=[EH], определить потери в стали можно следующим образом. Модель (ее стальные конструкции) изготавливается из той же стали, что и конструкции оригинала. Толщина t hoik этих конструкций (листов, труб и т. п.) должна быть больше длины волны в металле три f=50 гц (линейный масштаб в этом случае может быть нарушен), чтобы конструнции были непрозрачны для электромагнитных волн (у оригинала это требование соблюдается всегда). Модель питается токам частотой 50 гц, и масштаб тока определяется согласно (4)1). По разности результатов измерений мощности потерь в модели со стальными конструкциями и без них определяются потери в стали и по ним —- вносимое сталью сопротивление. Масштаб при этом получается не тот, что в первом случае, а Именно  [c.78]

    Физический принцип изотопного разделения во вращающейся плазме подтвержден экспериментами с неоном, аргоном, криптоном и ураном. Кроме того, на криптоне была продемонстрирована непрерывная работа разделительного элемента при наличии массового потока. Было показано несколько путей для создания вращающейся урановой плазмы. Измеренные к настоящему времени значения в общем согласуются с теоретическими расчетами, поэтому можно рассчитывать и иа достижение больших коэффициентов разделения и разделительной мощности, предсказанных теорией. Но полученных данных еще недостаточно, чтобы сконструировать разделительный элемент, который мог бы работать экономично. Экспериментальные результаты указывают на более или менее подходящие условия работы, включая геометрию установки и диапазон параметров. Например, увеличение магнитного поля до нескольких тесл, а кольцевого анода — до нескольких десятков сантиметров при токе порядка 100 А приведет к движущей силе, которая при соответствующем выборе других параметров дуги вызовет очень высокую скорость вращения. Это обеспечит эффективное разделение около 100 кг ЕРР/год на разделительный элемент при удельном расходе эиергни в несколько сот киловатт-часов па килограммовую единицу работы разделения. Не решены пока технические проблемы, связанные с использованием урановых соединений в плазменной фазе. [c.297]

    В газообразных системах количественное измерение числа существующих или образованных ионов относительно легко выполняется. В этом случае можно практически полностью разделить ионы, прежде чем произойдет рекомбинация, прилагая достаточно мощнее электрическое поле. В газах при нормальных условиях рекомбинация происходит за время порядка секунды, если концентрация ионов не очень высока. В воздушном конденсаторе, к пластинам которого приложено напряжение и в котором воздух ионизируется посредством излучения, протекает ионизационный ток. Этот измеряемый ток будет током насыщения, если напряженность поля в воздушном зазоре конденсатора достаточна для того, чтсбы разделить все ноны, прежде чем они рекомбинируют, и доставить их к электродам. Следовательно, ток насыщения определяется числом ионов, образованных с помощью излучения в 1 сек, и пропорционален мощности излучения (мощности дозы). Если, например, при облучении воздуха в 1 сж образуется в единицу времени п однозарядных ионов каждого знака, то при заземлении одной обкладки конденсатора происходит перенос зарядов и соответствующая сила ионизационного тока равна [c.109]

    Заканчивая описание электроннолучевой труики, необходимо остановиться на способах измерения в ней электрических величин и на особенностях терминологии. Энергия возбуждающих электронов определяется потенциалом второго анода это удовлетворительно по точности в пределах напряжения от нескольких сот вольт (300—400 V) до нескольких киловольт (б—10 кУ), когда коэффициент вторичной эмиссии экрана остаётся равным или большим единицы. Ток пучка измеряется обычно в цепи катод — второй анод, и точное определение его связано со значительными ошибками. Степень точности зависит от конструкции электронной оптики и наличия па пути луча дополнительных экранирующих электродов. При работе с раз-вёрнутьш лучом особенно трудно оценить плотность и мощность возбуждения. Числители обеих величин ( 2) могут быть отнесены к площади светящегося пятна или ко всему растру. Одинаковое количество энергии возбуждения в обоих случаях будет выражаться совершенно различными цифрами. Например, на экране телевизионной трубки с растром около 100 см- при токе пучка 200 лА и напряжении второго анода 5 кУ нагрузка на экран, отнесённая к растру, будет около [c.35]

    Для измерения различных электрических величин (тока, напряжения, мощности и т. д.) существуют различные приборы. Все они основаны на том принципе, что электрическая сила преобразуется в механическую силу — во вращающий момент стержня, к которому прикреплена стрелка. Последняя движется снаружи прибора по шкале и указывает измеряемую электрическую величину в избранных единицах. Для преобразования электрической энергии в механическую во всяком приборе есть подвижная часть и еподвижная. Как известно, электрический ток, проходя по проводнику, создает магнитное поле (притягивает и отталкивает, как магнит). Если в приборе есть неподвижный магнит, то катушка с намотанным проводником, по которому пропущен ток, должна быть подвижной, и ее движение при помощи механической системы будет передаваться стрелке прибора. Ток можно пропускать и по двум катушкам, из которых одна должна быть неподвижной, а другая подвижной. Словом, чтобы получить движение в приборе под действием тока, какая-либо деталь прибора должна быть неподвижной, а другая, взаимодействующая с ней, подвижной. Электроизмерительные приборы по принципу действия бывают различных систем электродинамической, электро- [c.38]

---

Как называется прибор для измерения мощности

Ваттметр (ватт + др.-греч. μετρεω — «измеряю») — измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала.

Содержание

Классификация [ править | править код ]

По назначению и диапазону частот ваттметры можно разделить на три категории — низкочастотные (и постоянного тока), радиочастотные и оптические. Ваттметры радиодиапазона по назначению делятся на два вида: проходящей мощности, включаемые в разрыв линии передачи, и поглощаемой мощности, подключаемые к концу линии в качестве согласованной нагрузки. В зависимости от способа функционального преобразования измерительной информации и её вывода оператору ваттметры бывают аналоговые (показывающие и самопишущие) и цифровые.

Ваттметры низкой частоты и постоянного тока [ править | править код ]

НЧ-ваттметры используются преимущественно в сетях электропитания промышленной частоты для измерения потребляемой мощности, могут быть однофазные и трехфазные. Отдельную подгруппу составляют варметры — измерители реактивной мощности. Цифровые приборы обычно совмещают возможность измерения активной и реактивной мощности.

Аналоговые НЧ-ваттметры электродинамической или ферродинамической системы имеют в измерительном механизме две катушки, одна из которых подключается последовательно нагрузке, другая параллельно. Взаимодействие магнитных полей катушек создает вращающий момент, отклоняющий стрелку прибора, пропорциональный произведению силы тока, напряжения и косинуса или синуса разности фаз (для измерения соответственно активной или реактивной мощности).

Цифровые НЧ-ваттметры имеют в качестве входных цепей два датчика — по току и по напряжению, подключаемые соответственно последовательно и параллельно нагрузке, датчики могут быть на основе измерительных трансформаторов, термисторов, термопар и другие. Информация с датчиков через АЦП передается на вычислительное устройство, в котором рассчитываются активная и реактивная мощность, далее итоговая информация выводится на цифровое табло и, при необходимости, на внешние устройства (для хранения, печати данных и так далее).

• ПРИМЕРЫ: MI 2010А, СР3010, ЩВ02

Ваттметры поглощаемой мощности радиодиапазона [ править | править код ]

Ваттметры поглощаемой мощности образуют весьма большую и широко используемую подгруппу ваттметров радиодиапазона. Видовое деление этой подгруппы связано в основном с применением различных типов первичных преобразователей (приемных головок). В серийно выпускаемых ваттметрах используются преобразователи на базе термистора, термопары и пикового детектора; значительно реже, в экспериментальных работах, применяются датчики, основанные на других принципах — пондеромоторном, гальваномагнитном и т. д. При работе с ваттметрами поглощаемой мощности следует помнить, что из-за неидеального согласования входного сопротивления приемных головок с волновым сопротивлением линии, часть энергии отражается и реально ваттметр измеряет не падающую мощность, а поглощаемую, которая отличается от падающей на величину, равную K_P×P_пад, где K_P — коэффициент отражения по мощности.

Термисторные (болометрические) ваттметры состоят из приемного преобразователя на базе термистора (или болометра) и измерительного моста с источником низкочастотного переменного тока для подогрева термистора. Принцип действия термисторного преобразователя состоит в зависимости сопротивления термистора от температуры его нагрева, которая, в свою очередь зависит от рассеиваемой мощности сигнала, подаваемого на него. Измерение осуществляется методом сравнения мощности измеряемого сигнала, рассеиваемой в термисторе и разогревающей его, с мощностью тока низкой частоты, вызывающей такой же нагрев термистора. В процессе измерения полная мощность, рассеиваемая на термисторе (при подаче на него одновременно измеряемого сигнала и тока подогрева) и, соответственно, сопротивление термистора поддерживается одинаковым с помощью измерительного моста, который уравновешивается изменением тока подогрева. В первых моделях термисторных ваттметров уравновешивание осуществлялось вручную, в современных ваттметрах уравновешивание автоматическое, показания выводятся в цифровом виде. К недостаткам термисторных ваттметров относится их малый динамический диапазон — максимальная мощность рассеивания — несколько милливатт, это ограничение преодолевается использованием аттенюаторов, делящих мощность, но вносящих при этом дополнительную погрешность.

Калориметрические ваттметры отличаются от термисторных тем, что для поглощения измеряемой мощности используется отдельная нагрузка, от которой тепло передается на термисторный преобразователь через рабочую среду — дистиллированную воду или специальную жидкость. Жидкая среда циркулирует со строго заданной скоростью потока, омывая по очереди входную нагрузку, преобразователь и охлаждающий теплообменник.

Термоэлектрические ваттметры в качестве первичного преобразователя используют термопару (или блок термопар) прямого или косвенного нагрева. При измерении горячий спай термопары нагревается под воздействием подводимой мощности измеряемого сигнала, при этом вырабатывается термо-э.д.с. Измерительная информация в виде сигнала постоянного тока поступает на электронный блок (аналоговый или цифровой), где обрабатывается и поступает на показывающее устройство.

Ваттметры с пиковым детектором просты в устройстве, в отличие от других видов ваттметров способны измерять не только мощность непрерывного сигнала, но и пиковую мощность радиоимпульсов, однако, из-за низкой точности измерения в настоящее время применяются редко. По принципу действия такой ваттметр представляет собой выпрямительный вольтметр переменного тока, имеющий на входе нагрузку с сопротивлением, равным волновому сопротивлению кабеля, и с отcчетным устройством, проградуированным в значениях мощности.

Ваттметры проходящей мощности радиодиапазона [ править | править код ]

В ваттметрах проходящей мощности в качестве первичного преобразователя, обычно используется направленный ответвитель — устройство, позволяющее ответвлять от основного тракта передачи очень небольшую долю энергии. Отведенная часть энергии подается на вторичный преобразователь, например, детекторную или термисторную головку, откуда сигнал измерительной информации подается на функциональный преобразователь и, далее, на показывающее устройство.

На относительно низких частотах (в ДВ- и СВ-диапазонах), использование направленных ответвителей затруднительно, в этом случае в качестве первичных преобразователей можно использовать датчики силы тока и напряжения в линии, измерительная информация с которых далее обрабатывается в функциональном преобразователе (перемножение значений с учетом разности фаз). Датчиками могут служить, например, трансформатор напряжения и трансформатор тока. Такой способ измерения используется обычно в специализированных приборах для контроля мощности, выдаваемой в антенну радиопередатчиком. На сверхвысоких частотах, в волноводных трактах, для измерения проходящей мощности может использоваться пондеромоторный метод или датчики, встраиваемые в стенку волновода — термисторные, термоэлектрические, гальваномагнитные.

Оптические ваттметры [ править | править код ]

• ПРИМЕРЫ: ОМК3-69, ОМ3-65

Наименования и обозначения [ править | править код ]

• Измеритель мощности — другое название ваттметров радио- и оптического диапазонов
• Киловаттметр — прибор для измерения мощности больших значений (единицы сотни киловатт)
• Милливаттметр — прибор для измерения мощности малых значений (меньше 1 ватта)
• Варметр — прибор для измерения реактивной мощности
• Ваттварметр — прибор, позволяющий измерять активную и реактивную мощность

Для обозначения типов электроизмерительных (низкочастотных) ваттметров традиционно используется отраслевая система обозначений, в которой приборы маркируются в зависимости от системы (основного принципа действия):

• Дхх — приборы электродинамической системы
• Цхх — приборы выпрямительной системы
• Фхх, Щхх — приборы электронной системы
• Нхх — самопишущие приборы

Ваттметры радио- и оптического диапазонов маркируются по ГОСТ 15094:

• М1-хх — калибраторы, установки или приборы для поверки ваттметров (радиодиапазона)
• М2-хх — ваттметры проходящей мощности (радиодиапазона)
• М3-хх — ваттметры поглощаемой мощности (радиодиапазона)
• М5-хх — преобразователи приемные (головки) ваттметров
• ОМ3-хх — оптические ваттметры поглощаемой мощности

Каким прибором измеряют мощность? Вопрос достаточно актуальный, так как в настоящее время электрическая сеть имеется повсюду. Без электричества не работает практически ничего. Неудивительно, что это привело к огромной популярности приборов, измеряющих показатели таких сетей. Важный факт — измерение мощности можно провести только в ваттах. Однако в некоторых случаях возникает потребность перевода ватта в киловатт. Чаще всего это делается для удобства расчетов.

Общее описание электрических сетей

Мощность — это один из трех основных параметров, который характеризует электрическую сеть. Данный параметр отражает то количество работы, которую выполняет сила тока за одну единицу времени. Здесь важно понимать, что общая мощность всех включенных приборов в сеть не должна превышать ту, которая подается поставщиком. Если это произойдет, то возможны негативные последствия, начиная с выхода из строя оборудования и заканчивая коротким замыканием и последующим пожаром. Для того чтобы избежать таких неприятностей, были изобретены измерители мощности, которые называются ваттметрами.

Тут важно понимать, что в цепи постоянного тока измерить этот параметр можно и без использования данного прибора. Для этого используют умножение. Перемножаются значения напряжения и силы тока в цепи. Однако обойтись тем же самым методом в цепи переменного тока не получится. Именно для таких сетей и были изобретены измерительные приборы и инструменты.

Использование аппаратуры

Основными источниками, использующими эти агрегаты, стали мастерские, занимающиеся ремонтом электрических приборов. Активно используют ваттметры и в электроэнергетической промышленности, а также машиностроении. Еще одной довольно распространенной моделью стали бытовые приборы. Основными покупателями таких изделий стали любители электроники, владельцы компьютеров или просто люди, желающие экономить на электроэнергии.

Один небольшой факт. В некоторых случаях приходится проводить преобразование ватт в киловатты. Чаще всего это делается в промышленных отраслях, где мощность настолько велика, что, если измерять ее в Вт, то значения будут слишком велики. При переводе единиц измерений есть такое правило: 1000 ВТ — это 1 кВт.

Чаще всего устройства применяются для таких целей, как:

• определение мощности отдельного агрегата;
• тестирование всей электрической цепи или ее отдельных частей;
• контроль работоспособности устройств;
• учет потребления электроэнергии всеми подключенными устройствами.

Краткое описание типов приборов

Здесь важно начать с того, что, прежде чем начать измерять мощность, обычно измеряют силу тока и напряжение. Основываясь на выбранном способе измерения, последующем преобразовании и выводе полученных данных, различают такие виды измерительных приборов и инструментов, как цифровые и аналоговые.

Аналоговые типы приборов отличаются тем, что они имеют полукруглую шкалу, а также движущуюся стрелку. Они также разделяются на две более мелких группы — самопишущие и показывающие. Эти приборы отражают мощность лишь активного участка цепи. Измерение прибор ведет в ваттах (Вт).

Цифровые измерители мощности (ваттметры) могут использовать для измерения и активной и реактивной мощности. К тому же у этого аппарата функционал намного шире, так как на его табло выводится показатель не только мощности, а также силы тока, напряжения и расхода энергии во времени. Еще одно преимущество заключается в том, что вывод всех значений можно производить удаленно, то есть на компьютер оператора.

Суть работы аналоговых приборов

Если говорить об устройствах аналогового типа для измерения мощности, то наиболее точными и часто используемыми стали приспособления электродинамической системы.

Принцип действия этого измерителя мощности основывается на работе двух катушек. Одна из них характеризуется тем, что она не двигается, ее сопротивление мало, как и число витков. А вот обмотка, наоборот, довольно толстая. Второй же экземпляр противоположен первому. То есть катушка движется, толщина обмотки низкая, а вот число витков довольно велико, из-за чего сопротивление также повышено. Подключение этого прибора осуществляется параллельно нагрузке. Для того чтобы избежать возникновения короткого замыкания между внутренними катушками устройства, прибор снабжается добавочным сопротивлением.

Суть работы цифровых приспособлений

Принцип действия этих измерителей мощности сложнее, чем у предыдущего типа. Причиной тому стало то, что мощность измеряется не напрямую. Основа работы устройства лежит в том, что сначала производятся предварительные измерения силы тока и напряжения. Для того чтобы их провести, нужно последовательно нагрузке подключить датчик тока, а параллельно — датчик напряжения. Выполнены эти агрегаты могут быть на базе термисторов или измерительных трансформаторов.

Мгновенные значения, полученные посредством аналого-цифрового преобразователя, передаются на микропроцессор, имеющийся у измерителя. В этом моменте производятся необходимые расчеты, благодаря которым можно получить значение активной и реактивной мощности. Итоговые результаты всех измерений выдаются на дисплей этого прибора, а также на дисплей тех устройств, которые подключены к нему. Оптическая мощность не измеряется этими видами приборов.

Бытовые приспособления

На сегодняшний день довольно распространенным и удобным прибором в быту стал ваттметр, при помощи которого можно измерить расход электрической энергии в доме. Данная модель является портативной версией устройства, при помощи которой измеряется мощность на отдельном участке. Благодаря этому становится возможным посчитать материальные расходы, которые уйдут на электроэнергию, если оставить работать сеть с такими же параметрами.

Данное приспособление довольно удобно, если необходимо распланировать расход средств, а также поможет провести оптимизацию некоторых участков домашней цепи.

Бытовые ваттметры

Этот агрегат относится к цифровой группе приборов. По своему внешнему виду он сильно напоминает адаптер или же переходник, который обладает дисплеем индикаторного типа. Кроме того, на корпусе расположено несколько кнопок, управляющих работой устройства. Основное предназначение этого прибора — регистрация и вывод на экран результатов потребления мощности любым бытовым прибором, который подключается к сети через него. Таких параметров довольно много, и это не только потребляемая мощность. Если ввести конкретный тариф, то устройство может даже показать количество материальных средств, которые будут уплачены за работу именно этого прибора. Оно может также фиксировать мощность излучения.

Функции прибора

Кроме обычных показателей этот прибор способен также зафиксировать такие значения, как пиковая мощность и пиковое значение силы тока. Кроме этого имеется и несколько других функций. Устройство показывает также текущее время, может работать как обычные часы реального времени. Еще одна возможность использования аппарата — звуковая сигнализация, которая сработает, если прибор начнет потреблять большее количество мощности, чем пользователь задаст вручную.

Кнопки, имеющиеся на приборе, могут быть использованы для того, чтобы вручную настраивать функции работы устройства. Имеется возможность выставить максимально допустимую мощность излучения, выставить стоимость киловатта за час и т.д.

В плане эксплуатации этот прибор очень прост. Для его работы необходимо подключить его к сети, то есть воткнуть в розетку. Далее необходимо подключить вилку исследуемого прибора к этому бытовому ваттметру. Отображение всех параметров подключенного устройства начнется автоматически.

Из основных параметров этого прибора можно выделить то, что к нему можно подключить практически любую бытовую технику. Общая максимальная мощность приборов не должна превышать показателя в 3600 Вт. Также нельзя превышать показатель силы тока в 16 А.

Мощность цепи электрического тока можно определить косвенным методом, измерив ток и напряжение (рис. 5) и найдя их произведение

Приемник энергии

Рис. 5. Схема для измерения мощности амперметром и вольтметром.

Этот способ обладает рядом недостатков, заключающихся:

1) в необходимости при каждом измерении производить вычисление, требующее затраты времени;

2) в значительной относительной погрешности при измерении мощности, равной сумме относительных погрешностей измерения напряжения и измерения тока;

3) в невозможности производить измерение при изменяющихся значениях тока и напряжения вследствие невозможности произвести одновременный отсчет по двум приборам и др.

Электродинамический ваттметр. Для непосредственного измерения мощности в цепи электрического тока применяется электродинамический ваттметр.

Электродинамический ваттметр (рис. 6) представляет собой измерительный механизм электродинамической системы. Неподвижная последовательная катушка или катушка тока ваттметра соединяется последовательно с приемниками энергии. Подвижная параллельная катушка или катушка напряжения, соединенная последовательно с добавочным сопротивлением, образует параллельную цепь ваттметра, которая присоединяется параллельно приемникам энергии.

Рис. 6. Схема устройства и соединений электродинамического ваттметра

Угол поворота подвижной части ваттметра

где I ─ ток последовательной катушки;

I_u ─ ток параллельной катушки ваттметра.

Так как вследствие применения добавочного резистора параллельно цепи ваттметра имеет практически постоянное сопротивление r_u , то

Таким образом, по углу поворота подвижной части ваттметра можно судить о мощности цепи. Шкала ваттметра, как следует из уравнения (2), равномерна.

Приборы для измерения количества электричества. Электрические счетчики

Электрические счетчики представляют собой интегрирующие приборы, предназначенные для измерения электрической энергии и количества протекающего электричества за некоторый промежуток времени.

Счетчики, так же как и показывающие приборы, делятся на системы. Наибольшее распространение получили счетчики электрической энергии индукционной системы для цепей переменного тока и электродинамической системы для цепей постоянного тока.

Основное отличие счетчиков от показывающих приборов заключается в том, что угол поворота подвижной части их не ограничивается пружиной, а имеет нарастающее значение, причем каждому обороту подвижной части счетчика соответствует определенное значение измеряемой величины.

Для регистрации электрической энергии или количества электричества каждый счетчик имеет счетный механизм, представляющий собой, по существу, счетчик оборотов, соединенный с подвижной частью зубчатой передачей.

Индукционные счетчики активной энергии однофазного тока.

На рис. 7 дана схема устройства и соединения индукционного счетчика отечественного производства типа СО.

Счетчик состоит из последовательного А и параллельного Б электромагнитов, алюминиевого диска Д, укрепленного на оси, и постоянного тормозного магнита М.

При включении счетчика в цепь переменного тока по его последовательной обмотке (цепи) будет проходить ток потребителей энергии, вследствие чего в последовательном электромагните возникает магнитный поток Ф_I. Напряжение U на обмотке параллельного электромагнита вызовет в ней ток I_u, и в сердечнике электромагнита будет поддерживаться магнитный поток Ф_u, состоящий из двух частей: рабочего Ф_up и вспомогательного Ф_uB. Магнитный поток последовательного электромагнита и рабочий поток параллельного электромагнита, пронизывая диск, индуктируют в нем вихревые токи (рис. 7). Вращающий момент, возникающий от взаимодействия вихревых токов с магнитными потоками, заставит вращаться диск Д счетчика.

Следовательно, числом оборотов диска счетчика можно измерять электрическую энергию.

Рис. 7. Схема устройства и соединения индукционного счетчика.

Рис. 8. Схема устройства счетного механизма.

Число оборотов диска счетчика или пропорциональная ему электрическая энергия регистрируется счетным механизмом (рис. 8). Движение диска счетчика через червячную передачу и шестерни передается пяти роликам, на боковых поверхностях которых нанесены цифры от 0 до 9. Ролики свободно надеты на ось А. Первый (см. рис. 8 – правый) ролик скреплен с шестерней и при движении диска счетчика беспрерывно вращается. Один оборот его вызывает поворот второго ролика на 1/10 часть оборота. Один оборот второго ролика вызывает поворот третьего ролика также на 1/10 часть оборота и т. д. Ролики прикрываются алюминиевым щитком с отверстиями, через которые видно только по одной цифре на каждом ролике. Таким образом, прочитанное через отверстия в щитке числовое значение даст величину энергий, зарегистрированную счетчиком за весь период его работы, начиная с момента, когда показания его соответствовали нулевому значению.

Для нахождения энергии, израсходованной за какое-то время, нужно из показания счетчика в конце измерения вычесть показания, снятые вначале. На щитке счетчика всегда указывается передаточное число счетчика С, т. е. число оборотов диска счетчика, соответствующее единице энергии, регистрируемой счетчиком, – например, 1 кВт • ч равен 4 000 оборотов диска.

Индукционные счетчики активной энергии в цепях трехфазного тока

Для измерения электрической энергии в четырехпроводных цепях применяются трехэлементные счетчики. Схема включения такого счетчика (рис. 9) принципиально та же, что и ваттметра. Как показывает название, такой счетчик имеет три электромагнитные системы, которые воздействуют или на три диска, укрепленных на одной оси (например, счетчик типа СА4-ТЧ), или на два диска, также укрепленных на одной оси (например, счетчик типа СА4-И45, в котором на один диск воздействуют две системы, на второй – одна). Счетчик имеет один счетный механизм. Устройство каждой электромагнитной системы трехэлементного счетчика ничем не отличается от устройства электромагнитной системы однофазного счетчика.

Рис. 9. Схема устройства и соединения трехэлементного

трехдискового счетчика типа СА4-ТЧ

Наиболее распространенными приборами для измерения электрической энергии в трехпроводных цепях трёхфазного тока являются двухэлементные счетчики.

Двухэлементный счетчик имеет две электромагнитные системы, которые воздействуют на два диска, укрепленных на одной оси (например, счетчик типа САЗ-И43, рис. 10).

Рис. 10. Схема устройства и соединения двухэлементного двухдискового счетчика типа САЗ-И43

Вольтметры и амперметры | Безграничная физика

Вольтметры и амперметры

Вольтметры и амперметры используются для измерения напряжения и тока соответственно.

Цели обучения

Сравнить схемы подключения амперметра и вольтметра

Основные выводы

Ключевые моменты

• Вольтметр — это прибор, используемый для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.
• Амперметр — это измерительное устройство, используемое для измерения электрического тока в цепи.
• Вольтметр подключен параллельно к устройству для измерения его напряжения, а амперметр подключен последовательно к устройству для измерения его тока.
• В основе большинства аналоговых измерителей лежит гальванометр, прибор, который измеряет ток, используя движение или отклонение иглы. Отклонение иглы вызывается магнитной силой, действующей на провод с током.

Ключевые термины

• шунтирующее сопротивление : небольшое сопротивление R, помещенное параллельно гальванометру G для получения амперметра; чем больше измеряемый ток, тем меньше R должно быть; большая часть тока, протекающего через счетчик, шунтируется через R для защиты гальванометра
• гальванометр : аналоговое измерительное устройство, обозначенное G, которое измеряет ток, используя отклонение стрелки, вызванное силой магнитного поля, действующей на провод с током.

Вольтметры и амперметры измеряют напряжение и ток цепи соответственно. Некоторые измерители в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях являются вольтметрами или амперметрами.

Вольтметры и амперметры : Краткое введение в вольтметры и амперметры для студентов-физиков.

Вольтметры

Вольтметр — это прибор, который измеряет разность электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.Аналоговый вольтметр перемещает указатель по шкале пропорционально напряжению в цепи; цифровой вольтметр обеспечивает числовой дисплей. Любое измерение, которое можно преобразовать в напряжение, можно отобразить на правильно откалиброванном измерителе; такие измерения включают давление, температуру и расход.

Вольтметр : Демонстрационный вольтметр из класса физики

Чтобы вольтметр мог измерять напряжение устройства, он должен быть подключен параллельно этому устройству.Это необходимо, потому что параллельные объекты испытывают одинаковую разность потенциалов.

Вольтметр, подключенный параллельно : (a) Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (V) подключается параллельно источнику напряжения или одному из резисторов. Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между точками a и b. Невозможно подключить вольтметр напрямую к ЭДС без учета его внутреннего сопротивления r. (b) Используемый цифровой вольтметр

Амперметры

Амперметр измеряет электрический ток в цепи.Название происходит от названия единицы измерения электрического тока в системе СИ, ампер (А).

Чтобы амперметр мог измерять ток устройства, он должен быть последовательно подключен к этому устройству. Это необходимо, потому что последовательно соединенные объекты испытывают одинаковый ток. Их нельзя подключать к источнику напряжения — амперметры предназначены для работы с минимальной нагрузкой (которая относится к падению напряжения на амперметре, обычно составляющему небольшую долю вольта).

Амперметр серии : Амперметр (A) подключается последовательно для измерения тока.Весь ток в этой цепи протекает через счетчик. Амперметр будет иметь такие же показания, если он расположен между точками d и e или между точками f и a, как и в показанном положении. (Обратите внимание, что заглавная буква E обозначает ЭДС, а r обозначает внутреннее сопротивление источника разности потенциалов.)

Гальванометры (аналоговые измерители)

У аналоговых счетчиков

иглы, которые поворачиваются, чтобы указывать на числа на шкале, в отличие от цифровых счетчиков, которые имеют числовые показания.Сердцем большинства аналоговых счетчиков является устройство, называемое гальванометром, которое обозначается номером G . Ток через гальванометр I _G вызывает пропорциональное движение или отклонение стрелки.

Двумя важнейшими характеристиками любого гальванометра являются его сопротивление и чувствительность по току. Чувствительность по току — это ток, который дает полное отклонение стрелки гальванометра, другими словами, максимальный ток, который может измерить прибор.Например, гальванометр с токовой чувствительностью 50 мкА имеет максимальное отклонение стрелки, когда через него протекает 50 мкА, находится на половине шкалы, когда через него проходит 25 мкА, и так далее.

Если такой гальванометр имеет сопротивление 25 Ом, то только напряжение В = IR = (50 мкА) (25 Ом) = 1,25 мВ дает показания полной шкалы. Подключив резисторы к этому гальванометру различными способами, вы можете использовать его как вольтметр или амперметр для измерения широкого диапазона напряжений или токов.

Гальванометры как вольтметры

Гальванометр может работать как вольтметр, если он подключен последовательно с большим сопротивлением R . Значение R определяется максимальным измеряемым напряжением. Предположим, вам нужно 10 В для полного отклонения вольтметра, содержащего гальванометр с сопротивлением 25 Ом и чувствительностью 50 мкА. Тогда приложенное к измерителю напряжение 10 В должно давать ток 50 мкА. Общее сопротивление должно быть:

[латекс] \ text {R} _ {\ text {tot}} = \ text {R} + \ text {r} = \ frac {\ text {V}} {\ text {I}} = \ frac { 10 \ text {V}} {50 \ mu \ text {A}} = 200 \ text {k} \ Omega, [/ latex]

или:

[латекс] \ text {R} = \ text {R} _ {\ text {tot}} — \ text {r} = 200 \ text {k} \ Omega — 25 \ Omega \ приблизительно 200 \ text {k} \Омега.[/ латекс]

(R настолько велик, что сопротивление гальванометра, r, почти ничтожно.) Обратите внимание, что 5 В, приложенное к этому вольтметру, вызывает отклонение половинной шкалы, пропуская через измеритель ток 25 мкА, поэтому показания вольтметра пропорциональны к напряжению по желанию. Этот вольтметр не будет полезен для напряжений менее примерно половины вольта, потому что отклонение измерителя будет слишком маленьким для точного считывания. Для других диапазонов напряжения другие сопротивления устанавливаются последовательно с гальванометром.Многие измерители позволяют выбирать шкалы, которые включают последовательное включение соответствующего сопротивления с гальванометром.

Гальванометры как амперметры

Тот же гальванометр может также работать как амперметр, если он установлен параллельно небольшому сопротивлению R , часто называемому шунтирующим сопротивлением. Поскольку сопротивление шунта невелико, большая часть тока проходит через него, что позволяет амперметру измерять токи, намного превышающие те, которые вызывают полное отклонение гальванометра.

Предположим, например, что нам нужен амперметр, который дает полную шкалу отклонения для 1,0 А и который содержит тот же гальванометр на 25 Ом с чувствительностью 50 мкА. Поскольку R и R включены параллельно, напряжение на них одинаковое.

Эти ИК-капли: IR = I _G r

так, чтобы: [latex] \ text {IR} = \ frac {\ text {I} _ \ text {G}} {\ text {I}} = \ frac {\ text {R}} {\ text {r }}. [/ latex]

Решая для R и отмечая, что IG составляет 50 мкА, а I равно 0.{-3} \ Omega. [/ Latex]

Нулевые измерения

Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому через измерительные устройства не протекает ток, который мог бы помешать измерению.

Цели обучения

Объясните, почему используются нулевые измерения

Основные выводы

Ключевые моменты

• Измерения напряжения и тока стандартными вольтметрами и амперметрами изменяют измеряемую цепь, внося погрешности.Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток.
• Нулевые измерения используются для уменьшения погрешности измеренных значений напряжения и тока.
• Потенциометр и мост Уитстона — это два метода измерения нуля.
• Потенциометр — это прибор, который измеряет неизвестное напряжение путем противодействия известному напряжению, не потребляя ток от измеряемого источника напряжения.
• Мост Уитстона — это электрическая цепь, используемая для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ветвей мостовой схемы, одна из которых включает неизвестный компонент.

Ключевые термины

• нулевые измерения : методы более точного измерения тока и напряжения путем балансировки цепи таким образом, чтобы ток не протекал через измерительное устройство
• потенциометр : прибор, который измеряет напряжение путем противодействия ему точной долей известного напряжения и без потребления тока из неизвестного источника.
• Мост Уитстона : прибор, используемый для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ножек мостовой схемы, одна ножка которой включает неизвестный компонент.

Нулевые измерения

Стандартные измерения цепей изменения напряжения и тока, вносящие числовые погрешности. Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток. Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому ток через измерительный прибор не протекает, а цепь остается неизменной. Нулевые измерения обычно более точны, но более сложны, чем стандартные вольтметры и амперметры. Их точность все еще ограничена.

Потенциометр

При измерении ЭДС аккумулятора и подключении аккумулятора напрямую к стандартному вольтметру, как показано на, фактическая измеренная величина — это напряжение на клеммах В. Напряжение связано с ЭДС батареи соотношением В = ЭДС — Ir , где I — протекающий ток, а r — внутреннее сопротивление батареи.

Вольтметр, подключенный к батарее : аналоговый вольтметр, подключенный к батарее, потребляет небольшой, но ненулевой ток и измеряет напряжение на клеммах, которое отличается от ЭДС батареи. (Обратите внимание, что заглавная буква E символизирует электродвижущую силу или ЭДС.) Поскольку внутреннее сопротивление батареи точно неизвестно, невозможно точно рассчитать ЭДС.

ЭДС можно было бы точно рассчитать, если бы были известны r , что бывает редко. Если бы ток I можно было сделать нулевым, тогда В = ЭДС , и ЭДС можно было бы непосредственно измерить. Однако стандартным вольтметрам для работы необходим ток.

Потенциометр — это прибор для измерения нуля для измерения потенциалов (напряжений).Источник напряжения подключен к резистору R, , пропускающему через него постоянный ток. Вдоль провода наблюдается постоянное падение потенциала (падение ИК-излучения), поэтому переменный потенциал получается через контакт вдоль провода.

Неизвестная ЭДС _x (обозначенная надписью E _x ), подключенная последовательно с гальванометром, показана на. Обратите внимание, что ЭДС _x противостоит другому источнику напряжения. Расположение точки контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль.Когда гальванометр показывает ноль, ЭДС _x = IR _x , где R _x — это сопротивление участка провода до точки контакта. Поскольку через гальванометр не протекает ток, он не проходит через неизвестную ЭДС, и определяется ЭДС _x .

Потенциометр : Потенциометр является устройством измерения нуля. (a.) Источник напряжения, подключенный к резистору с длинным проводом, пропускает через него постоянный ток I.(b) Неизвестная ЭДС (обозначенная буквой Ex) подключается, как показано, и точка контакта по R регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль. Отрезок провода имеет сопротивление Rx и сценарий Ex = IRx, где I не зависит от соединения, поскольку через гальванометр не течет ток. Таким образом, неизвестная ЭДС пропорциональна сопротивлению сегмента провода.

Стандартная ЭДС заменяется на ЭДС _x , и точка контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль, так что ЭДС _с = IR _с .В обоих случаях через гальванометр не проходит ток. Ток I через длинный провод идентичен. Принимая соотношение ЭДС _x / ЭДС _с , I отменяет, а решение для ЭДС _x дает то, что видно в.

Поскольку для R используется длинный однородный провод, соотношение сопротивлений R _x / R _с такое же, как отношение длин провода, который обнуляет гальванометр для каждой ЭДС.Три величины в правой части уравнения теперь известны или измерены, и можно вычислить ЭДС _x . В этом расчете часто меньше неопределенности, чем при прямом использовании вольтметра, но он не равен нулю. Всегда есть некоторая неопределенность в соотношении сопротивлений R _x / R _s и стандартных ЭДС. Кроме того, невозможно определить, когда гальванометр показывает ровно ноль, что вносит ошибку как в R _x , так и в R _s , а также может влиять на текущий I .

Измерения сопротивления

Многие так называемые омметры измеряют сопротивление. Наиболее распространенные омметры прикладывают напряжение к сопротивлению, измеряют ток и вычисляют сопротивление по закону Ома. Их показания и есть это рассчитанное сопротивление. Простые конфигурации с использованием стандартных вольтметров и амперметров имеют ограниченную точность, поскольку измерители изменяют как напряжение, подаваемое на резистор, так и ток, протекающий через него. Мост Уитстона — это устройство измерения нуля для расчета сопротивления путем уравновешивания падения потенциала в цепи.Устройство называется мостом, потому что гальванометр образует мост между двумя ветвями. Для выполнения нулевых измерений в схемах используются различные мостовые устройства. Резисторы R ₁ и R ₂ точно известны, а стрелка через R ₃ указывает, что это переменное сопротивление. Можно точно прочитать значение R ₃ . При неизвестном сопротивлении Rx в цепи R ₃ регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль.

Мост Уитстона : мост Уитстона используется для расчета неизвестных сопротивлений. Переменное сопротивление R3 регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль при замкнутом переключателе. Это упрощает схему, позволяя рассчитывать Rx на основе падения ИК-излучения.

Тогда разность потенциалов между точками b и d равна нулю, что означает, что b и d имеют одинаковый потенциал. При отсутствии тока, протекающего через гальванометр, он не влияет на остальную цепь.Таким образом, ветви abc и adc параллельны, и каждая ветвь имеет полное напряжение источника. Поскольку b и d имеют одинаковый потенциал, падение IR вдоль и должно равняться падению IR вдоль ab . Опять же, поскольку b и d имеют одинаковый потенциал, падение ИК-излучения вдоль dc должно равняться падению ИК-излучения вдоль bc . Это уравнение используется для вычисления неизвестного сопротивления, когда ток через гальванометр равен нулю.Этот метод может быть очень точным, но он ограничен двумя факторами. Во-первых, ток через гальванометр не может быть точно равен нулю. Во-вторых, всегда есть неопределенности в R ₁ , R ₂ и R ₃ , которые вносят вклад в неопределенность в R _x .

6.4 Электрические измерительные приборы — знакомство с электричеством, магнетизмом и схемами

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

---

К концу раздела вы сможете:

• Опишите, как подключить вольтметр в цепь для измерения напряжения
• Опишите, как подключить амперметр в цепь для измерения тока
• Опишите использование омметра

Закон

Ома и метод Кирхгофа полезны для анализа и проектирования электрических цепей, предоставляя вам значения напряжения, проходящего тока и сопротивления компонентов, составляющих цепь.Для измерения этих параметров требуются инструменты, и эти инструменты описаны в этом разделе.

Вольтметры и амперметры постоянного тока

В то время как вольтметры , измеряют напряжение, амперметры, измеряют ток. Некоторые измерители в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях на самом деле являются вольтметрами или амперметрами (рисунок 6.4.1). Внутренняя конструкция простейшего из этих счетчиков и то, как они подключены к системе, которую они контролируют, позволяют лучше понять применение последовательного и параллельного подключения.

(рисунок 6.4.1)

Рисунок 6.4.1. Датчики топлива и температуры (крайний правый и крайний левый, соответственно) в этом Volkswagen 1996 года выпуска представляют собой вольтметры, которые регистрируют выходное напряжение «передающих» устройств. Эти единицы пропорциональны количеству бензина в баке и температуре двигателя. (Источник: Кристиан Гирсинг)

Измерение тока с помощью амперметра

Чтобы измерить ток через устройство или компонент, амперметр подключается последовательно с устройством или компонентом.Последовательное соединение используется потому, что последовательно соединенные объекты имеют одинаковый ток, проходящий через них. (См. Рисунок 6.4.2, где амперметр обозначен символом A.)

(рисунок 6.4.2)

Рисунок 6.4.2 (a) Когда амперметр используется для измерения тока через два резистора, подключенных последовательно к батарее, одиночный амперметр подключается последовательно с двумя резисторами, потому что ток через два резистора в ряд. (b) Когда два резистора соединены параллельно с батареей, три метра или три отдельных показания амперметра необходимы для измерения тока от батареи и через каждый резистор.Амперметр подключается последовательно к рассматриваемому компоненту.

Амперметры должны иметь очень низкое сопротивление, доли миллиома. Если сопротивлением нельзя пренебречь, установка амперметра в цепь изменит эквивалентное сопротивление цепи и изменит измеряемый ток. Поскольку ток в цепи проходит через измеритель, амперметры обычно содержат предохранитель для защиты измерителя от повреждения слишком высокими токами.

Измерение напряжения с помощью вольтметра

Вольтметр подключается параллельно к любому устройству, которое он измеряет.Параллельное соединение используется потому, что объекты, находящиеся параллельно, испытывают одинаковую разность потенциалов. (См. Рисунок 6.4.3, где вольтметр обозначен символом V.)

(рисунок 6.4.3)

Рисунок 6.4.3. Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (В) помещается параллельно источнику напряжения или одному из резисторов. Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между положительной клеммой и отрицательной клеммой аккумулятора или источника напряжения.Невозможно подключить вольтметр напрямую через ЭДС без учета внутреннего сопротивления батареи.

Поскольку вольтметры подключаются параллельно, вольтметр должен иметь очень большое сопротивление. Цифровые вольтметры преобразуют аналоговое напряжение в цифровое значение для отображения на цифровом индикаторе (рисунок 6.4.4). Недорогие вольтметры имеют сопротивление порядка, тогда как высокоточные вольтметры имеют сопротивление порядка. Значение сопротивления может варьироваться в зависимости от того, какая шкала используется на измерителе.

(рисунок 6.4.4)

Рисунок 6.4.4. (a) Аналоговый вольтметр использует гальванометр для измерения напряжения. (b) Цифровые счетчики используют аналого-цифровой преобразователь для измерения напряжения. (Фото а и б: Джозеф Дж. Траут)

Аналоговые и цифровые счетчики

В лаборатории физики вы можете встретить два типа измерителей: аналоговые и цифровые. Термин «аналоговый» относится к сигналам или информации, представленной непрерывно изменяющейся физической величиной, такой как напряжение или ток.Аналоговый измеритель использует гальванометр, который по сути представляет собой катушку провода с небольшим сопротивлением в магнитном поле, с прикрепленной стрелкой, указывающей на шкалу. Ток течет через катушку, заставляя катушку вращаться. Чтобы использовать гальванометр в качестве амперметра, параллельно катушке помещают небольшое сопротивление. У вольтметра большое сопротивление ставится последовательно с катушкой. Цифровой измеритель использует компонент, называемый аналого-цифровым (аналого-цифровым) преобразователем, и выражает ток или напряжение как серию цифр и, которые используются для запуска цифрового дисплея.Большинство аналоговых счетчиков было заменено цифровыми.

ПРОВЕРЬТЕ ПОНИМАНИЕ 6.8

---

Цифровые счетчики способны обнаруживать меньшие токи, чем аналоговые счетчики, использующие гальванометры. Как это объясняет их способность измерять напряжение и ток более точно, чем аналоговые измерители?

Омметры

Омметр — это прибор, используемый для измерения сопротивления компонента или устройства. Работа омметра основана на законе Ома.Традиционные омметры содержат внутренний источник напряжения (например, аккумулятор), который подключается к проверяемому компоненту, создавая ток через компонент. Затем для измерения силы тока использовался гальванометр, а сопротивление вычислялось по закону Ома. Современные цифровые измерители используют источник постоянного тока для пропускания тока через компонент, и измеряется разность напряжений на компоненте. В любом случае сопротивление измеряется по закону Ома, где известно напряжение и измеряется ток, либо известен ток и измеряется напряжение.

Интересующий компонент должен быть изолирован от цепи; в противном случае вы будете измерять эквивалентное сопротивление цепи. Омметр никогда не следует подключать к «активной» цепи, к которой подключен источник напряжения и через нее протекает ток. Это может повредить глюкометр.

Кандела Цитаты

Лицензионный контент

CC, особая атрибуция

• Загрузите бесплатно по адресу http://cnx.org/contents/[email protected]. Получено из : http://cnx.org/contents/[email protected]. Лицензия : CC BY: Attribution

Текущее электричество — Science World

Цели

• Опишите компоненты, необходимые для замыкания электрической цепи.

• Продемонстрируйте различные способы завершения цепи (параллельной или последовательной).

• Определите, как электричество используется в бытовых приборах.

• Опишите взаимосвязь между электроном и текущим электричеством.

Материалы

Фон

Электричество используется для работы вашего мобильного телефона, силовых поездов и кораблей, для работы вашего холодильника и двигателей в таких машинах, как кухонные комбайны.Электрическая энергия должна быть заменена на другие формы энергии, такие как тепловая, световая или механическая, чтобы быть полезной.

Все, что мы видим, состоит из крошечных частиц, называемых атомами. Атомы состоят из еще более мелких частей, называемых протонами, электронами и нейтронами. Атом обычно имеет одинаковое количество протонов (имеющих положительный заряд) и электронов (имеющих отрицательный заряд). Иногда электроны можно отодвинуть от своих атомов.

Электрический ток — это движение электронов по проводу.Электрический ток измеряется в ампер и (ампер) и относится к количеству зарядов, которые перемещаются по проводу за секунду.

Для протекания тока цепь должна быть замкнута; Другими словами, должен быть непрерывный путь от источника питания через цепь, а затем обратно к источнику питания.

Параллельная цепь (вверху)

Цепь серии (внизу)

Напряжение иногда называют электрическим потенциалом и измеряется в вольт .Напряжение между двумя точками в цепи — это полная энергия, необходимая для перемещения небольшого электрического заряда из одной точки в другую, деленная на размер заряда.

Сопротивление измеряется в Ом и относится к силам, которые препятствуют прохождению электронного тока в проводе. Мы можем использовать сопротивление в своих интересах, преобразовывая электрическую энергию, потерянную в резисторе, в тепловую энергию (например, в электрической плите), световую энергию (лампочка), звуковую энергию (радио), механическую энергию (электрический вентилятор) или магнитную энергию. энергия (электромагнит).Если мы хотим, чтобы ток протекал напрямую из одной точки в другую, мы должны использовать провод с минимально возможным сопротивлением.

Аккуратная аналогия, помогающая понять эти тер мс: система водопроводных труб.

• Напряжение эквивалентно давлению воды, которая выталкивает воду в трубу
• Ток эквивалентен расходу воды
• Сопротивление похоже на ширину трубы — чем тоньше труба, тем выше сопротивление и тем труднее протекает вода.

В этой серии заданий учащиеся будут экспериментировать с проводами, батареями и переключателями, чтобы создать свои собственные электрические цепи, одновременно изучая напряжение, ток и сопротивление.

Интересный факт!

Вы можете заметить, что символы для некоторых единиц СИ (Международная система единиц) в этом плане урока написаны с заглавной буквы, например, вольт (В) и ампер (А), в отличие от тех, к которым вы привыкли. используя (м, кг).При названии единицы в честь человека принято использовать заглавную букву. В этих случаях подразделения были названы в честь Алессандро Вольта и Андре-Мари Ампера. Единица измерения сопротивления также была названа в честь человека (Георг Симон Ома), но использует символ Ω, который представляет греческую букву омега. Эти правила важно соблюдать, поскольку строчные и прописные буквы могут означать разные единицы измерения, такие как тонна (т) и тесла (Т). Единственным исключением является то, что для литров допустимо использовать L, поскольку букву «l» часто путают с цифрой «1»!

Словарь

амперметр : прибор для измерения электрического тока в цепи; единица измерения — амперы или амперы (А).
цепь : Путь для прохождения электрического тока.
проводник : Вещество, состоящее из атомов, которые свободно удерживают электроны, что позволяет им легче проходить через него.
электрический ток : непрерывный поток электрического заряда, перемещающийся из одного места в другое по пути; требуется для работы всех электрических устройств; измеряется в амперах или амперах (A).
электрохимическая реакция : реакция, которая чаще всего включает в себя перенос электронов между двумя веществами, вызванный или сопровождаемый электрическим током.
электрод : проводник, по которому ток входит или выходит из объекта или вещества.
электрон : субатомная частица с отрицательным электрическим зарядом.
изолятор : Вещество, состоящее из атомов, которые очень прочно удерживают электроны, что не позволяет электронам легко проходить сквозь них.
параллельная цепь : Тип схемы, которая позволяет току течь по параллельным путям. Электрический ток распределяется между разными путями.Если лампочки подключены в параллельную цепь, и одна из лампочек удалена, ток все равно будет течь, чтобы зажечь другие лампочки в цепи.
полупроводник : Вещество, состоящее из атомов, которые удерживают электроны с силой между проводником и изолятором.
последовательная цепь : Схема, в которой все компоненты соединены по единому пути, так что один и тот же ток течет через все компоненты. Если вынуть одну из лампочек, цепь разорвется, и ни одна из других лампочек не будет работать.
напряжение : Разность потенциалов между двумя точками в цепи, например положительным и отрицательным полюсами батареи. Его часто называют «толчком» или «силой» электричества. Возможно наличие напряжения без тока (например, если цепь неполная и электроны не могут течь), но невозможно иметь ток без напряжения. Он измеряется в вольтах (В).
вольтметр : прибор, используемый для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками в цепи.

Прочие ресурсы

г. до н.э. Hydro | Power Smart для школ

г. до н.э. Hydro | Изучение простых схем

г. до н.э. Hydro | Изучение последовательных и параллельных цепей

г. до н.э. Hydro | Электробезопасность

Как работает материал | Как работают светодиоды

Для покупки елочных мини-лампочек: Home Depot, Canadian Tire

Для приобретения небольших учебных лампочек (номиналом не более 2 вольт каждая): Boreal Science

Что такое анализ мощности и измерения мощности

В этой статье мы рассмотрим, что такое анализ мощности и какие инструменты используются для его выполнения.В этой статье вы:

• См. , что такое электрическая мощность на самом деле
• Узнайте , зачем нам нужен анализ мощности и как он рассчитывается
• Разберитесь в , как выполняется анализ мощности и что такое анализатор мощности.

Готовы начать? Пошли!

Что такое анализ мощности?

Мощность — это частота выполнения работы, то есть количество энергии, потребляемой в единицу времени.Мощность электрической системы — это умножение напряжения на ток, интегрированное и затем разделенное на периодическое время. Периодическое время (равное частоте) должно быть известно, чтобы рассчитать мощность электрической системы. «Анализ мощности» — это просто метод проверки и изучения мощности, обычно с использованием анализатора мощности.

Что такое анализатор мощности?

Анализатор мощности — это прибор, который измеряет и количественно определяет скорость потока мощности в электрических системах.Поток мощности выражается в Джоулях в секунду (Дж / с) или в киловатт-часах (кВт / ч). Электрическая мощность — это скорость передачи электрической энергии в электрической системе между двумя точками в единицу времени.

Анализатор мощности SIRIUS XHS с 4-мя высоковольтными и 3-мя низковольтными усилителями для подключения датчика тока

Что такое электроэнергия

Вы можете посмотреть на электрическую цепь, но вы не можете увидеть, присутствует ли напряжение или течет ли ток.Вы не должны протягивать руку, чтобы узнать, потому что это чрезвычайно опасно и, возможно, даже смертельно. Поэтому мы должны использовать правильный инструмент для измерения электричества.

Итак, как мы можем визуализировать электричество, движущееся по цепи? Что ж, мы можем видеть движение воды, поэтому давайте воспользуемся этим в качестве аналогии, чтобы объяснить, как работают электрические цепи. Хорошо известно, что если вода должна вытекать из трубы, вода должна иметь силу или «давление», толкающее ее, будь то сила тяжести или механический насос.

Электрическая схема в сравнении с водяным насосом

По нашей аналогии:

• Напряжение — это давление, при котором вода движется по трубе. Чем выше давление, тем быстрее будет течь вода. Измеряется в вольтах (В).
• Ток — это доступный объем воды, в который может втекать вода. Чем больше объем, тем больше воды может протекать. Это измеряется в амперах (A).
• Сопротивление — это уменьшение объема внутри трубы, которое ограничивает поток воды.Измеряется в омах (R или Ω).

Если ток движется только в одном направлении, это очень похоже на воду, текущую по трубе или шлангу. В нашей аналогии это DC (постоянный ток). Однако если ток движется вперед и назад, то он аналогичен переменному току (переменному току).

Электропитание переменного тока — это то, что мы используем для транспортировки электроэнергии на большие расстояния, например, от электростанции до наших домов и предприятий.

Питание постоянного тока используется для современной электроники, а также для аккумуляторов.

Офисный компьютер, на котором вы, возможно, читаете это, например, подключается к источнику переменного тока, но внутри него есть типовой трансформатор, известный как импульсный источник питания (SMPS), который преобразует переменный ток в постоянный ток и преобразует постоянное напряжение в желаемый уровень. Если вы используете ноутбук, SMPS, скорее всего, находится во внешнем «кирпичике», который соединяет розетку переменного тока на стене и систему питания постоянного тока внутри ноутбука. Если вы читаете это на телефоне или планшете, это также устройство постоянного тока, которое использует внешний SMPS для зарядки своей внутренней батареи.

Количественная оценка электроэнергии

В физике электроэнергия — это скорость выполнения работы. Это эквивалентно количеству энергии, потребляемой в единицу времени. Единица измерения мощности — джоуль в секунду (Дж / с), также известный как ватт (Вт).

Что такое электроэнергетика

Электрическая мощность — это скорость передачи электрической энергии в электрической системе между двумя точками в единицу времени. Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена.Его можно просто преобразовать из одного типа энергии в другой или передать .

Так как идеальной электрической системы не существует, всегда будут некоторые потери при передаче энергии. Самая распространенная форма потерь в электрической системе — это тепло. Если цепь физически нагрета, это означает, что часть энергии, которую она несет, преобразуется в тепло и, следовательно, не может использоваться для выполнения полезной работы.

Это снижает эффективность всей электрической системы.Не случайно, что механические системы также выделяют тепло — не кладите руку на зажженную лампу накаливания, иначе вы напрямую испытаете преобразование энергии в тепло. Электроэнергия — это просто расширение основной физики мощности в целом.

Условно электрическая мощность выражается в киловатт (кВт) .

Как рассчитать электрическую мощность?

Количество мощности в цепи рассчитывается путем умножения Напряжение (В) на Ток (А) , что дает Вт (Вт) , используя следующее уравнение:

\ [P (t) = I (t) \ cdot V (t) \]

Это основное уравнение можно преобразовать с помощью закона Ома, который гласит, что ток, протекающий через линейное сопротивление, прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению электрической цепи при постоянной температуре.T u (t) \ cdot i (t) \; dt \]

Где:

• P — мощность в ваттах (Вт)
• i — ток в амперах (А)
• u — напряжение в вольтах (В)
• T — периодическое время в секундах (с)

Изобразим это уравнение на графике:

Уравнение для расчета мощности, отображаемое на декартовой плоскости, показывающее напряжение и ток, а также полученную кривую мощности после интегрирования.

Глядя на кривизну форм сигналов в визуализации, мы можем видеть, что мощность в системе переменного тока не просто умножение напряжения на ток, как в системе постоянного тока. Он определяется средним по времени мгновенной мощностью за один цикл. Это означает, что мы должны знать частоту, чтобы рассчитать мощность электрической системы.

Общие сведения об измерении мощности

В основном, в электрических системах переменного тока (AC) есть три типа мощности, которые необходимо измерить.Это:

1. Активная мощность (P)
2. Реактивная мощность (Q)
3. Полная мощность (S)

Чтобы проиллюстрировать взаимосвязь между ними, мы можем использовать удобный инструмент, известный как треугольник власти, основанный на теореме Пифагора:

Треугольник мощности, иллюстрирующий соотношение между активной, реактивной и полной мощностью, включая угол фи и коэффициент мощности, также известный как косинус фи (косинус фи)

Давайте подробнее рассмотрим эти термины и то, что они на самом деле означают:

Что такое активная мощность (P)

Активная мощность (P), также известная как «активная мощность» или «активная мощность», — это полезная мощность, которая используется в цепи переменного тока.

Что такое реактивная мощность (Q)

Реактивная мощность (Q) не используется, но передается между источником, таким как электростанция, и нагрузкой, в основном она используется для передачи активной мощности через электрическую систему.

Какая полная мощность (S)

Полная мощность (S) — это векторная сумма активной и реактивной мощности в системе переменного тока.

Какой коэффициент мощности (PF)

Коэффициент мощности (PF) — это соотношение между активной и полной мощностью, которое может принимать значения от 1 до -1.

Коэффициент мощности — это показатель количества активной мощности, присутствующей в линии передачи, по сравнению с полной мощностью, которая объединяет активную и реактивную мощность. Другими словами, это коэффициент, на который полезная мощность в линии передачи меньше теоретически возможной максимальной мощности. Уменьшение теоретически идеального коэффициента мощности вызвано не совпадением по фазе напряжения и тока.

Коэффициент мощности часто обозначается как «косинус фи», «косинус фи» или «косинус».”

Реактивная мощность может быть положительной или отрицательной, на что указывает положительный или отрицательный знак угла фи (𝜑). Это говорит нам, опережает ли ток напряжение, или он отстает от напряжения в линии передачи.

Когда значение реактивной мощности составляет положительное значение , оно отстает, указывая на индуктивную нагрузку, потребляющую реактивную мощность.

Если значение реактивной мощности равно отрицательному значению , оно является опережающим, что указывает на емкостную нагрузку, которая передает реактивную мощность.

Чисто омические нагрузки, как и традиционные лампы накаливания, имеют коэффициент мощности, очень близкий к 1. Это означает, что напряжение и ток синфазны, поэтому в линии передачи присутствует очень небольшая реактивная мощность.

При положительных коэффициентах мощности, чем ближе они к нулю, тем больше разность фаз между напряжением и током и тем больше реактивной мощности присутствует в линии передачи. Это похоже на отрицательный коэффициент мощности, только в противоположном направлении: при PF = -1 разность фаз между напряжением и током составляет 180 °.

Мощность против энергии — в чем разница?

Термины «электрическая энергия» и «электроэнергия» не взаимозаменяемы, потому что это не одно и то же. Используя приведенную ранее аналогию с водой, легко проиллюстрировать эту разницу:

Мощность означает емкость , в то время как энергия представляет доставку во времени .

Мощность — это, по сути, скорость потока воды в шланге, основанная на ее давлении и объеме.Электрическая мощность измеряется в ваттах (Вт), киловаттах (кВт) и мегаваттах (МВт).

Энергия — это количество воды, которое проходит через шланг за определенный период времени. Поэтому счет за электроэнергию будет указан в киловаттах — часов (кВтч).

Почему мы измеряем мощность?

По словам всемирно известного консультанта по вопросам управления Питера Друкера: « Если вы не можете измерить это, вы не можете управлять им» .

Измерение напряжения и тока — это только начальный шаг к анализу электрической системы, и его легко можно сделать с помощью любого анализатора мощности или измерителя мощности, представленных на рынке.

Но для того, чтобы что-то успешно управлять, нужно как можно больше информации. Именно для этого и предназначен анализатор мощности. Анализаторы мощности позволяют пользователю выполнять комплексный анализ любой электрической системы с помощью всего лишь нескольких операций.

По мере того, как электричество и мощность становятся все более и более важными, критически важно, чтобы их можно было измерять и регулировать в соответствии с самыми высокими стандартами, чтобы обеспечить бесперебойное снабжение и чтобы оборудование, которое работает с ними, было надежным, безопасным и эффективным.Анализаторы мощности имеют решающее значение для проведения точных и всесторонних измерений, от самого производства энергии до фазы передачи, которая доставляет ее в наши дома и на предприятия.

Измерение мощности с максимально возможным уровнем точности важно по разным причинам:

• На НИОКР по повышению качества продукции и услуг
• Для повышения энергоэффективности
• Снижение затрат и времени
• Соответствие национальным и международным стандартам
• Обеспечение безопасности продукции и операторов

Для чего нужны анализаторы мощности?

Анализаторы мощности

проводят широкий спектр испытаний и измерений электрических компонентов, цепей и систем.Некоторые из наиболее часто выполняемых анализов включают:

Анализ потока нагрузки используется для определения компонентов энергосистемы, которые включают величину напряжения, величину тока, фазовый угол phi системы, активную мощность, реактивную мощность, полную мощность и коэффициент мощности в установившемся режиме. операция.

Кроме того, для нелинейных нагрузок необходимо измерить и проанализировать реактивную мощность искажения, а также реактивную мощность гармоник. Теоретически напряжение и ток имеют идеальную синусоидальную волну 50 Гц в Европе (и 60 Гц в основном в Северной и Южной Америке).Это так, если к сети подключены только чисто омические линейные нагрузки (например, лампы накаливания, электрические нагреватели, электродвигатели переменного тока и т. Д.).

Треугольник мощности, показанный ранее, справедлив только для омических нагрузок, но в настоящее время к сети подключается все больше и больше нелинейных нагрузок, а также нелинейных производственных единиц. Это ввело новое измерение в треугольник мощности, а именно искажение и реактивную мощность гармоник. Эти явления рассматриваются в отдельной статье «Что такое качество электроэнергии» [* СКОРО].

Давайте посмотрим на новый треугольник власти:

Новый треугольник мощности иллюстрирует взаимосвязь между активной, реактивной и полной мощностью, включая новое измерение искажений и реактивной мощности гармоник

В приведенном ниже примере линейное напряжение подает мощность переменного тока в систему, а переключающий выпрямитель преобразует ее в мощность постоянного тока, необходимую для светодиода. Взгляните на принципиальную схему измерительной установки:

Принципиальная схема испытательной установки для измерения мощности светодиодов с измерениями напряжения и тока как переменного, так и постоянного тока с помощью модуля питания от Dewesoft

В настоящее время появляется все больше нелинейных нагрузок (балластные блоки, выпрямители, инверторы, персональные компьютеры и т. Д.)), подключенных к сети, а также единиц нелинейной генерации (ветровая, солнечная и другие формы производства энергии). Следовательно, формы сигналов напряжения и тока искажены и не являются идеальными синусоидальными формами сигналов. Следовательно, гармонический анализ необходим для определения влияния этих нелинейных нагрузок на ток и напряжение в электрической системе.

Анализ короткого замыкания выполняется для получения информации обо всех возможных сценариях работы электрической системы и для определения способности отдельных компонентов системы влиять на силу тока в цепи или выдерживать ее.

Координационный анализ используется для поддержки разработки защиты от сверхтоков. Он принимает во внимание характеристики защитного устройства, включая его размеры и настройки, чтобы установить идеальный рабочий диапазон.

Анализаторы мощности Dewesoft

Анализаторы мощности Dewesoft — это не только самые маленькие анализаторы мощности в мире, но и самые мощные. Гибкая аппаратная платформа в сочетании с мощным программным обеспечением дает уникальные возможности тестирования для любого вида электрических измерений .Анализатор мощности Dewesoft может рассчитать более 100 параметров мощности , таких как P, Q, S, PF, cos phi и многие другие.

Он также предлагает несколько функций других инструментов:

• Возможность записи необработанных данных
• Осциллограф
• Анализ БПФ
• Гармоники
• и т. Д.

Все эти расчеты можно производить в режиме онлайн, в режиме реального времени, при постобработке или и то, и другое.

Анализатор мощности Dewesoft сочетает в себе несколько инструментов и функций в одном устройстве — анализатор мощности, анализатор БПФ, регистратор данных RAW, осциллограф, анализатор гармоник, регистратор температуры, регистратор вибрации и многое другое.

Анализаторы мощности Dewesoft R8 могут быть оснащены до 64 высокоскоростных аналоговых входов ( до 1 Мвыб / с при 16 битах и ​​полосе пропускания 2 МГц на канал ) для измерения напряжения и тока в одном корпусе.

Анализатор мощности Dewesoft R8DB может быть сконфигурирован с 64 каналами, которые можно выбрать в соответствии с измерительным приложением для универсального измерительного устройства

Входы полностью изолированы как со стороны датчика (канал на землю), так и между каналами, и даже изолированное возбуждение датчика.Настоящая гальваническая развязка означает на меньше шума, , избегание контура заземления , и , превосходное качество сигнала .

Высокое напряжение можно напрямую измерить с помощью наших высоковольтных входов с защитой 1600 В постоянного тока / CAT II 1000 В / CAT III 600 В . Ток можно измерять с помощью высокоточных датчиков тока, таких как преобразователи тока с нулевым потоком, токовые клещи переменного / постоянного тока, катушки Роговского и шунты.

Dewesoft предлагает широкий выбор преобразователей тока и датчиков тока для любого диапазона и точности измерения тока

И хотя это в основном анализатор мощности, он также может измерять различные дополнительные типы сигналов, включая акселерометры, тензодатчики, датчики силы и нагрузки, термопары, RTD, счетчики и энкодеры, GPS, CAN BUS, XCP, FlexRay и даже видео.Все каналы синхронизированы между собой.

Типичный экран измерения трехфазного дельта с помощью программного обеспечения для анализа мощности DewesoftX

SIRIUS XHS — анализатор мощности нового поколения

Анализатор мощности SIRIUS XHS — последняя версия линейки продуктов SIRIUS. Это высокоскоростная система сбора данных, способная записывать со скоростью 15 Мвыб / с / канал и полосой пропускания до 5 МГц на всех аналоговых входах.

Показан новый SIRIUS XHS с четырьмя усилителями высокого напряжения и четырьмя усилителями низкого напряжения

Он оснащен совершенно новой технологией HybridADC , которая обеспечивает широкополосную запись переходных процессов и очень высокодинамичный сбор данных без псевдонимов.Фильтрация без псевдонимов позволяет регистрировать сигналы с динамическим диапазоном до 160 дБ. Высокая изоляция между каналами и землей предотвращает повреждение систем из-за чрезмерного напряжения и позволяет избежать контуров заземления.

Новая технология HybridADC в анализаторе мощности SIRIUS XHS

В большинстве систем питания SIRIUS XHS оснащен четырьмя усилителями высокого напряжения (HV) и четырьмя усилителями низкого напряжения (LV):

• SIRIUS XHS HV : Высоковольтный аналоговый вход высокого напряжения CAT II 1000 В с высоким уровнем изоляции .Этот усилитель может напрямую измерять пиковое напряжение в диапазоне от 20 В до 2000 В с полосой пропускания 5 МГц и точностью 0,03%. Этот усилитель идеально подходит для прямого подключения сигналов высокого напряжения. Разъемы этого усилителя всегда представляют собой изолированные безопасные банановые гнезда (красный / черный).
• SIRIUS XHS LV : Сильно изолированный аналоговый вход низкого напряжения . Этот усилитель может измерять диапазоны от 0,05 В до 100 В с полосой пропускания 5 МГц, точностью 0,03% и возбуждением для выбранных датчиков (требуется разъем DSUB9 для возбуждения датчика).Этот усилитель идеально подходит для прямого подключения низковольтных сигналов и датчиков тока. Разъемы этого усилителя доступны в DSUB9 или BNC. Обратите внимание, что разъем DSUB9 также предлагает возбуждение датчика, а также TEDS для настройки интеллектуального датчика.

При использовании разъема DSUB9 усилитель также поддерживает адаптеры интеллектуального интерфейса серии DSI, что позволяет подключать различные типы датчиков к каждому каналу низкого напряжения. К ним относятся:

• DSI-ACC для акселерометров и микрофонов IEPE
• DSI-CHG для акселерометров зарядного типа
• DSI-RTD для датчиков температуры RTD
• DSI-TH для термопар (J, K, T и т. Д.)
• DSI-LVDT для датчиков перемещения / расстояния LVDT

Когда любая модель DSI подключена к низковольтному каналу, программа сбора данных Dewesoft X автоматически обнаруживает ее (используя стандарт датчика TEDS) и настраивает для нее этот канал, устанавливая соответствующий тип входа, усиление, диапазон и масштабирование. Пользователь может выполнить дополнительные настройки и сохранить их в базе данных бортовых датчиков.

Уровень шума, подавление синфазного сигнала, дрейфы усиления и смещения обоих усилителей при более низкой полосе пропускания сопоставимы со стандартной линейкой приборов DualCoreADC SIRIUS.

Эти усилители идеально подходят для измерений электромобильности, где высочайшая точность, такая как анализ мощности, является абсолютной необходимостью.

Анализатор мощности со встроенным анализатором БПФ

Обычные анализаторы мощности используют обнаружение нулевой точки для определения периодического времени. Это означает, что они оценивают, когда напряжение или ток пересекает эту ось x, и используют это значение для вычисления периодического времени.

Dewesoft, с другой стороны, использует специальный алгоритм БПФ (быстрое преобразование Фурье) для определения периодического времени (частоты).

На основе этого заранее определенного периода времени анализ напряжения и тока с помощью БПФ может быть выполнен для определенного количества периодов (обычно 10, если базовая частота системы составляет 50 Гц) и с выбираемой частотой дискретизации. Анализ БПФ дает амплитуду напряжения, тока и cos phi для каждой гармоники.

Силовой модуль Dewesoft имеет встроенный анализатор БПФ в дополнение к другим типам визуальных дисплеев

Многофазные анализаторы мощности

В силовом модуле Dewesoft X есть несколько предустановленных системных конфигураций, доступных на выбор.Самые распространенные из них:

• Постоянный ток,
• 1 фаза
• 2-фазный — используется, например, со специальными типами двигателей
• 3-фазная звезда
• 3-фазный треугольник
Конфигурация
• Aron и V — это в основном конфигурации звезды и треугольника, но для измерения только двух токов вместо трех. Обычно это делается для экономии места или сокращения затрат.

Специальные конфигурации, такие как измерение 6-, 7-, 9- или 12-фазного двигателя, могут выполняться с несколькими однофазными или 3-фазными системами и суммированием значений мощности в библиотеке Math.Это означает, что мощность может быть измерена в нескольких точках полностью синхронно.

В математической библиотеке силовые модули могут быть дополнительно уточнены, например, КПД может быть рассчитан автоматически. Это также очень полезно при измерении многофазных двигателей (от 6 до 12 фаз).

Силовой модуль Dewesoft можно настроить для одно-, двух- и трехфазных систем. Их можно комбинировать для создания 6, 7, 9 или даже 12-фазных систем

Инженеры могут просто выбрать одну или несколько систем, которые они измеряют, из этого списка:

• 1 фаза
• 2 фазы
• 3-фазная звезда
• 3-фазный треугольник
• 3 фазы Aron
• 3 фазы V
• 3-х фазный 2-х метровый

Кроме того, доступен широкий диапазон других вариантов, включая частоту сети, единицы вывода, источник частоты (канал, который необходимо оценить для определения точной частоты), фазу и многое другое.

Благодаря модульной конструкции измерительных устройств Dewesoft пользователь никогда не ограничивается только измерением значений мощности. Системы Dewesoft DAQ могут подключаться практически к любому датчику в мире , что означает, что инженер может также измерять температуру, силу, вибрацию, звук, GPS, видео, скорость, число оборотов в минуту, крутящий момент и т. Д.

Схема подключения анализатора мощности Dewesoft для проверки инвертора и электродвигателей

Инженеры, выполняющие тестов на электрических или гибридных транспортных средствах. также могут захотеть измерить скорость автомобиля, температуру аккумулятора, данные шины CAN, положение GPS и даже нанести точное местоположение на испытательный трек.

Вместо использования двух, трех или даже более разных измерительных приборов, Dewesoft предлагает одновременную регистрацию всех измерений в одном приборе. Это дает несколько ключевых преимуществ:

• Нет необходимости объединять данные вручную после измерения.
• Данные полностью синхронизированы до одного образца.
• Все данные можно просмотреть на одном экране и записать в один файл данных.
• Настройка и использование только одной системы сбора данных и программного обеспечения позволяет сэкономить время на подготовку к тесту.

Анализатор мощности Dewesoft объяснил вживую на выставке Battery Show Expo

База данных датчиков

повышает точность измерения тока и напряжения

Следует отметить, что каждый усилитель, датчик тока и напряжения имеет некоторую неточность или нелинейность. Однако с помощью анализаторов мощности Dewesoft эти ошибки можно измерить заранее и внести в базу данных датчиков XML. Программное обеспечение Dewesoft X применяет поправочные коэффициенты в режиме реального времени , что приводит к более точным показаниям и результатам.

База данных аналоговых датчиков Dewesoft

Встроенная база данных датчиков также исключает ошибки, вызванные ошибками ручного ввода данных. Выбор датчика из списка вместо того, чтобы вводить параметры вручную, не только экономит время, но и предотвращает типографические ошибки, которые могут привести к неправильному масштабированию или выбору усиления.

Внутри базы данных датчиков масштабирование можно настроить с помощью формул y = mx + b, справочных таблиц, полиномов и даже кривых преобразования.Для большинства датчиков это нужно сделать только один раз. Инженеры могут добавлять, редактировать и удалять датчики, а также обновлять информацию о калибровке в любое время, включая сроки выполнения клиентских лицензий и т. Д.

Единицы измерения базы данных датчиков основаны на семи международных единицах СИ, определяющих константы:

.

• Длина — метр (м)
• Время — секунды
• Количество вещества — моль (моль)
• Электрический ток — Ампер (А)
• Температура — кельвин (К)
• Сила света — кандела (кд)
• Масса — килограмм (кг)

Таким образом, хотя они являются метрическими по своей сути, например, м / с2, в этом случае пользователь может выбрать G или g.Таким образом, устройства вывода могут быть удобны для всех пользователей во всем мире.

Программное обеспечение

Dewesoft также включает базы данных датчиков для датчиков счетчика / энкодера / датчика частоты вращения.

Измерение тока с помощью Dewesoft

Измерение тока обычно делится на две основные группы:

« Direct » — это когда провод необходимо отключить, а датчик подключить последовательно к цепи. Этот метод работает без дополнительных схем.

Наиболее распространенным устройством измерения постоянного тока является шунтирующий резистор, который затем подключается последовательно со схемой.Шунтирующий резистор имеет очень низкое сопротивление, которое очень точно определено производителем. Шунтирующий резистор работает по принципу, согласно которому при прохождении тока через резистор будет очень небольшое падение напряжения, которое мы можем измерить и преобразовать в ток по закону Ома.

Типовое устройство для измерения тока шунта

Мы можем измерить это падение и применить закон Ома для расчета тока.

Графическое представление закона Ома

Кроме того, важным фактором является точность резистора, так как это напрямую влияет на точность самого измерения.

Dewesoft DSIi-10A Токовый шунт

Dewesoft предлагает несколько токовых шунтов компактного размера, каждый из которых имеет внутри свой собственный нагрузочный резистор, предназначенный для измерения различных диапазонов тока. Эти шунты были спроектированы таким образом, чтобы оказывать наименьшее влияние на саму цепь.

Адаптеры

DSI можно подключить практически ко всем устройствам сбора данных Dewesoft. Изолированные аналоговые входы усилителей Dewesoft являются решающим фактором в обеспечении точных измерений, поскольку шунт подключается непосредственно к измеряемой цепи, а изоляция между цепью и измерительной системой всегда важна.Изолированные входы означают, что вы можете разместить свой шунт на стороне низкого или высокого уровня цепи и не беспокоиться о контуре заземления или ошибках измерения синфазного сигнала .

Снова принимая во внимание закон Ома и взаимосвязанный характер напряжения, тока и сопротивления, становится абсолютно ясно, что система сбора данных должна иметь возможность выполнять очень точное измерение напряжения и сопротивления, чтобы производить точное измерение тока.

« Косвенный » — это когда датчик тока не контактирует напрямую с цепью.Вместо этого он измеряет магнитное поле, которое индуцируется при протекании тока через проводник, а затем преобразует его в показания тока (электрические заряды создают электрические поля).

Преимуществом косвенного измерения тока является гальваническая изоляция датчика от проводника и тот факт, что саму цепь не нужно нарушать или отключать. Он также позволяет измерять очень высокие токи.

Dewesoft поддерживает почти все преобразователи тока, доступные сегодня на рынке.Некоторые преобразователи тока могут получать питание непосредственно от измерительного устройства, а для некоторых преобразователей тока требуется внешний источник питания, поскольку измерительное устройство не может передать необходимую им мощность возбуждения.

У Dewesoft есть решение для этого: SIRIUS PWR-MCTS2 представляет собой блок питания для питания этих преобразователей тока напрямую от приборов Dewesoft без каких-либо внешних источников питания сторонних производителей. SIRIUS PWR-MCTS2 предлагается в совместимом модульном шасси SIRIUS или SIRIUS XHS или непосредственно в стоечном шасси на базе SIRIUS, таком как система сбора данных R2DB, R3, R4 или R8.

SIRIUS R8 с несколькими измерительными срезами, включая совместимый со стойкой SIRIUS-PWR-MCTS2, а также модульное шасси SIRIUS-PWR-MCTS2 и SIRIUS 4xHV 4XLV

SIRIUS XHS-PWR для тестирования гибридных автомобилей и электромобилей

Еще одна инновация — это новый SIRIUS XHS-PWR, совершенно новый продукт от Dewesoft, разработанный специально для рынка электромобилей. Он оснащен запатентованным преобразователем тока DC-CT, который позволяет проводить очень точные измерения тока даже в самых сложных условиях, таких как очень высокие пики тока, а также тестирование тока утечки.

SIRIUS XHS-PWR со встроенным преобразователем тока DC-CT

Этот новый прибор идеально подходит для измерения электромобильности, где высочайшая точность, такая как анализ мощности, является абсолютной необходимостью. В преобразователе тока используется запатентованная технология DC-CT® , основанная на датчике потока Platiše. Он предлагает диапазоны 100A, 500A и 1000A, упакованные в очень маленькое шасси, полосу пропускания 1 МГц, устойчивость к внешним магнитным полям, низкие смещения и отличную линейность.

Типичный тест мощности в автомобиле, показывающий дополнительные входы, такие как шина CAN, видеокамера и положение GPS в реальном времени, наложенное на карту

Усилители также могут измерять пиковое напряжение 2000 В (CAT II 1000 В) с полосой пропускания до 5 МГц

SIRIUS XHS-PWR

Этот прибор имеет два входа:

Эти входы подключаются непосредственно к силовой линии автомобиля, обеспечивая максимальное удобство, пропускную способность и точность тестирования электронной мобильности.Он предлагает степень защиты IP65, что позволяет использовать его в суровых условиях и во время жестких поездок.

Таблица сравнения преобразователя тока DC-CT с датчиками тока других типов:

	Тип	Изолированный	Диапазон	Пропускная способность	Линейность	Точность	Темп. дрифт	Расход
DC-CT	постоянного / переменного тока	Есть	Высокая	Высокая	Отлично	Очень высокий	Очень низкий	Среднее
Магнитный датчик	постоянного / переменного тока	Есть	Высокая	Высокая	Отлично	Отлично	Низкая	Высокая
Холл	постоянного / переменного тока	Есть	Высокая	Среднее	Среднее	Среднее	Высокая	Низкое Среднее
Шунт	постоянного / переменного тока	№	Среднее	Среднее	Хорошо	Высокая	Среднее	Высокая
Роговский	AC	Есть	Высокая	Высокая	Хорошо	Среднее	Низкая	Низкая
CT	AC	Есть	Высокая	Среднее	Среднее	Среднее	Низкая	Низкая

Совместимые трансформаторы тока

Ниже приведена таблица, в которой дается краткий обзор доступных преобразователей тока и характеристик этих преобразователей, а также для каких приложений они лучше всего подходят.

Обзор преобразователей тока и областей их применения

Недвижимость								Приложения
Тип	AC	DC	Диапазон	Точность	Пропускная способность	Плюсы	Минусы	Анализатор мощности	Электронная мобильность	Мониторинг сети
Токовые клещи с сердечником	ДА	НЕТ	5 кА	0,5 — 4%	10 кГц	Дешевая	Тяжелый Негибкий Низкая пропускная способность	НЕТ	НЕТ	ДА
Дешевая катушка Роговского	ДА	НЕТ	10 кА	1%	20 кГц	Прочный Гибкий Линейный Без магнитного влияния Устойчивость к перегрузке	Нет измерения постоянного тока Ошибки высокого положения	НЕТ	НЕТ	ДА
Катушка Good Rogowsky	ДА	НЕТ	50 кА	0,3%	до 20 МГц	Прочный Гибкий Линейный Без магнитного влияния Устойчивость к перегрузке	Нет измерения постоянного тока Ошибки высокого положения	ЧАСТИЧНО	ЧАСТИЧНО	ДА
Токовые клещи постоянного / переменного тока с компенсацией Холла	ДА	ДА	300 А	1,5%	100 кГц	Измерение переменного / постоянного тока Высокая точность Широкая полоса пропускания Зажим может открываться	Низкий диапазон измерения	ДА	ДА	ДА
Токоизмерительные клещи постоянного / переменного тока	ДА	ДА	700 А	0,3%	500 кГц	Измерение переменного / постоянного тока Высокая точность Широкая полоса пропускания Зажим может открываться	Требуется внешний источник питания	ДА	ДА	ДА
Преобразователь тока нулевого потока	ДА	ДА	2000 А	0,002%	до 300 кГц	Измерение переменного / постоянного тока Высокая точность Высокая полоса пропускания Низкая фазовая ошибка Низкое смещение	Не открывается Требуется внешний источник питания	ДА	ДА	ДА

Dewesoft разрабатывает и производит всемирно известное оборудование для измерения и сбора данных для широкого спектра отраслей и приложений.С начала 2000-х годов основное внимание уделялось анализу мощности и анализу качества электроэнергии.

Тогда мы не знали, что автомобили станут электрическими такими быстрыми темпами, как сегодня. И это всего лишь одно приложение, в котором необходимы портативные высокопроизводительные анализаторы мощности и анализаторы качества электроэнергии.

Дополнительная информация

Продукты и решения

Статьи и база знаний

Примеры из практики и заметки по применению

Введение в электронное оборудование

Введение

В этом семестре вы будете изучать электричество и магнетизм.Чтобы сделать ваше пребывание здесь более поучительным, мы разработали это лабораторное упражнение, чтобы познакомить вас с некоторым оборудованием, которое вы будете использовать в этом курсе. Некоторые из терминов, которые будут использоваться, будут более подробно объяснены в последующих лабораторных занятиях, но будут использоваться здесь без подробных объяснений для начала.

Вам нужно будет распечатать копию этого документа. Ответы не будут отправляться в электронном виде. Версию для печати можно найти, нажав кнопку печати в верхнем правом углу этой страницы.

Вот список оборудования, которое вы будете использовать сегодня:

1

DC ( D irect C urrent) источник питания. Это источник напряжения, полярность которого не меняется, как это происходит в источнике напряжения AC ( A с переменным током C ). Стандартные электрические розетки подают напряжение переменного тока. Использование этого источника питания будет таким же, как при использовании сухой аккумуляторной батареи, за исключением того, что вы сможете изменять используемое напряжение.

2

Генератор сигналов. Это устройство генерирует сигнал переменного тока в форме синусоидальной, зубчатой ​​или прямоугольной формы. Частота (скорость изменения полярности сигнала), а также амплитуда (которая в этом упражнении будет такой же, как и напряжение) могут быть изменены по выбору пользователя. Это будет более безопасная и гибкая альтернатива использованию переменного напряжения от настенной розетки.

3

Цифровой мультиметр. Как следует из названия, это устройство измеряет (или метра, ) несколько величин, связанных с электрическими цепями.Мультиметр может использоваться как вольтметр , (для измерения напряжения), амперметр , (для измерения тока, как постоянного, так и переменного тока) и омметр (для измерения сопротивления).

4

Осциллограф. Этот элемент оборудования выглядит самым запутанным из всего оборудования, которое вы будете использовать сегодня. Однако по сути это просто вольтметр, который может показывать изменяющиеся во времени изменения напряжения.

Часть 1. Измерение напряжения, тока и сопротивления цифровым мультиметром

Для этой лаборатории предоставляются три разных мультиметра: Fluke 77, Radio Shack и Tenma.Работа этих мультиметров очень похожа, поэтому мы сосредоточимся здесь на Fluke 77. Большая центральная ручка используется для определения типа выполняемого измерения. Типы измерений, которые могут быть выполнены: переменное напряжение (), постоянное напряжение

(В),

постоянное напряжение ниже 300 мВ

(300 мВ), сопротивление

(Ом), переменный ток () и постоянный ток

( А).

Чувствительность измерителя можно выбрать, нажав желтую кнопку в центре ручки. Счетчик имеет цифровой дисплей (четыре полных цифры плюс первая цифра, которая может быть либо 1, либо ничего), поэтому могут отображаться положительные или отрицательные значения от 0 до 19 999.Нажав желтую кнопку, можно сместить десятичную точку, или вы можете использовать функцию автоматического выбора диапазона, которая автоматически устанавливает десятичную точку. Вы всегда должны использовать максимально чувствительную шкалу, чтобы получить максимальное количество значащих цифр.

Рисунок 1

Внизу мультиметра четыре гнезда. Они используются для подключения измеряемого объекта к мультиметру. Для измерения напряжения постоянного, переменного тока и сопротивления используйте два разъема, обозначенные «VΩ» и «COM».«При измерении напряжений разъем« VΩ »(красный) имеет положительный полюс, а разъем« COM »(черный) — отрицательный. Для измерения постоянного или переменного тока используйте разъем« 10 А »или« 300 мА »и разъем« Гнездо COM «. Гнездо» 300 мА «предназначено для измерения токов менее 300 мА, а гнездо» 10 А «- для измерения токов более 300 мА, но менее 10 А. Если вы когда-либо не уверены в величине тока в цепи всегда лучше использовать сначала соединение с более высоким током 10 А, чтобы избежать повреждения счетчика или перегорания предохранителя для соединения с нижним током 300 мА.Если вы обнаружите, что ваш измеритель не работает должным образом, вы можете проверить целостность предохранителя, используя другой мультиметр для измерения сопротивления цепи амперметра (которое должно составлять всего несколько Ом, а не «OL» для перегрузки или бесконечного сопротивления, что обычно указывает на то, что предохранитель перегорел и его необходимо заменить). Если вашему мультиметру требуется много времени для стабилизации при считывании напряжения, возможно, батарея разряжена (на что указывает символ «разряженная батарея» на дисплее). Ваш лабораторный инструктор может помочь вам, если вам потребуется помощь в замене предохранителя или батареи.Точность мультиметров указана в приложении.

Как использовать цифровой мультиметр

В этом сегменте мы будем измерять напряжение, ток и сопротивление цифровым мультиметром. Напряжение — это разность электрического потенциала между двумя точками в цепи, измеренная в единицах Вольт . Ток — количество электроэнергии, протекающей через сегмент цепи , измеренное в единицах Ампер , или Ампер . Сопротивление — сопротивление протеканию тока, измеренное в единицах Ом .

Измерение напряжения

Сначала создайте простую схему, подключив маленькую лампочку к источнику питания с помощью двух шнуров с банановой вилкой. Убедитесь, что источник питания повернут полностью вниз (ручка управления должна быть полностью повернута против часовой стрелки).

Примечание: цвет проводов не критичен.Цвет помогает определить полярность (красный — положительный, черный — отрицательный) и используется как стандартное наглядное пособие.

Медленно поверните ручку управления источником питания по часовой стрелке, пока лампочка не засветится со средней яркостью (ручка должна находиться примерно на полпути к максимальному значению на шкале; точное положение не имеет значения). Будьте осторожны, чтобы не пережечь лампочку из-за слишком высокого напряжения! Не изменяйте эту настройку, так как она будет использоваться в следующей процедуре.Теперь мы измерим напряжение, которое источник питания подает на схему.

Осторожно: НЕ поворачивайте блок питания намного дальше средней точки — установка напряжения выше этого значения может легко повредить лампы!

Включите мультиметр, настройте его на измерение постоянного напряжения и подключите провода от мультиметра к источнику питания. Провода должны подключаться к мультиметру в гнездо с маркировкой «COM» (отрицательный полюс) и гнездо с меткой «V.«Эти провода затем должны быть подключены к источнику питания поверх проводов, идущих к лампочке (« совмещенный »стиль). Теперь вы измеряете напряжение на двух клеммах источника питания . В отведенном для этого месте на вашу бумажную копию рабочего листа, напишите напряжение с правильными единицами измерения и погрешностью. Примечание: По данным производителя, расходомеры Fluke 77 рассчитаны на точность ± (0,3% от показаний + младшая значащая цифра) для напряжений от 0,001 В до 320 В.(Пример: 10,00 В ± (0,03 + 0,01) В. Измерители Micronta рассчитаны с точностью ± (0,5% от показаний + младший разряд) для напряжений от 300 мВ до 3 В и ± (1,0% от показаний). показание + младшая значащая цифра) для напряжений от 3 В до 1000 В. Напряжение Питания: Что означает отрицательное значение напряжения? ( подсказка: полярность )

Измерение тока

Теперь мы будем использовать мультиметр для измерения тока в цепи.Поскольку измерение тока через в цепи сильно отличается от измерения напряжения в двух точках в цепи, нам придется отрегулировать, как мы вставляем мультиметр в схему. Путь цепи должен быть разорван и амперметр должен быть подключен так, чтобы ток проходил через мультиметр. Выключите источник питания, не касаясь ручки управления. Отсоедините провода мультиметра от источника питания. На мультиметре переместите провод от разъема с маркировкой «V» к разъему с маркировкой «300 мА».«Теперь отсоедините один из проводов, идущих к лампочке, и замените его мультиметром и его проводами. Подключите один провод от мультиметра к источнику питания, а другой — к лампочке. Настройте мультиметр на измерение постоянного тока и включите снова включен источник питания. Теперь ваш счетчик должен измерять ток , протекающий по цепи . В отведенном ниже месте напишите ток с правильными единицами измерения и погрешностью. В отведенном для этого месте на твердой копии рабочего листа напишите напряжение с правильными единицами измерения и неопределенностью. Примечание: Счетчики Fluke 77 рассчитаны на точность ± (1,5% от показаний + 2 · наименьшая значащая цифра) для токов до 10 А. Счетчики Micronta имеют точность ± (1,0% от показаний + младшая значащая цифра) для токов до 30 мА, ± (1,5% от показания + младшая значащая цифра) для токов от 30 до 300 мА и ± (2,0% от показания + младшая цифра) для токов от 0,3 до 10 А. Ток в цепи: Что означает отрицательное значение тока?

Измерение сопротивления

Мы будем использовать мультиметр для последнего измерения этой цепи.Измерим сопротивление лампочки. Сопротивление измеряется аналогично измерению напряжения. Провода счетчика размещаются по обе стороны от элемента схемы, а сопротивление считывается с помощью счетчика. Разница между измерением напряжения и измерением сопротивления заключается в том, что мультиметр в режиме измерения сопротивления пропускает небольшой ток через элемент схемы, используя собственную батарею. Измерения сопротивления должны выполняться при отключенном от цепи компоненте. Снова выключите питание. Полностью вытащить лампочку из цепи. Установите ручку управления мультиметра в положение, обозначенное «Ω» (это греческий символ омега, обозначающий сопротивление). Подключите провод с одной стороны лампы к гнезду VΩ, а другой провод от гнезда COM к другой стороне лампы. Обязательно запишите свое значение на листе с правильными единицами измерения. Примечание : расходомеры Fluke 77 рассчитаны на точность ± (0,5% от показания + младшая значащая цифра) для сопротивлений до 3.2 МОм. Измерители Micronta рассчитаны на погрешность ± (1,0% от показаний + младшая значащая цифра) для сопротивлений до 300 кОм, ± (2,0% от показаний + младшая значащая цифра) для сопротивлений от 300 кОм до 3 МОм и ± ( 3,5% от показания + младший разряд) для сопротивлений от 3 МОм до 30 МОм. Сопротивление лампочки (при выключенном питании):

Часть 2. Измерение напряжения с помощью осциллографа

Эта часть лаборатории будет очень похожа на часть 1 в том, что вы будете измерять напряжение от простой цепи постоянного тока.Однако в этом случае вы будете использовать осциллограф.

Краткое описание осциллографов

Осциллограф очень похож на телевизионную трубку, где пучок электронов направляется к задней части экрана с помощью переменных электрических и магнитных полей. Экран покрыт люминофорным покрытием, которое светится при ударе электронов. Дальнейшее, более глубокое обсуждение можно найти в ряде электронных справочных материалов. Наиболее важными элементами управления осциллографа являются настройки усиления и развертки.Настройка усиления (измеряется в вольт на деление ) регулирует масштаб вертикальной координаты напряжения . Настройка развертки (измеряется в секундах на деление ) регулирует горизонтальный масштаб горизонтальной координаты времени . Экран осциллографа очень похож на декартову систему координат. Оси координат разделены на большие части (длиной около 1 см) и меньшие части между большими.

Рисунок 2

Большие деления по вертикали называются единицами усиления в вольтах на деление. Итак, если вы измеряли напряжение батареи AA (максимум 1,5 В) с настройкой усиления 1 в / деление, вы бы увидели, что горизонтальная кривая осциллографа появляется на 1,5 больших деления над центральной линией (с правильным полярность; ниже линии с обратной полярностью). Если установить усиление на 2 вольта / деление, кривая появится на 3 единицы выше средней линии.Крупные деления на горизонтальной шкале называются единицами развертки секунд на деление. При более высоком значении развертки будет отображаться больше сигнала (как широкоугольный объектив на объективе). камера). При низком значении развертки увеличивается меньшая часть кривой сигнала. Настройка развертки поможет вам разместить кривую сигнала на экране, чтобы можно было проводить более точные измерения. Развертка используется чаще всего при работе с сигналом переменного тока, в то время как усиление используется для регулировки сигналов переменного и постоянного тока.

Примечание: Внутренние ручки настроек усиления и развертки должны быть полностью повернуты по часовой стрелке, чтобы обеспечить их правильную калибровку; в противном случае ваши измерения могут быть неточными.

Процедура

Напряжение постоянного тока

Сначала вам нужно включить осциллограф и убедиться, что он правильно настроен. Вы должны увидеть ярко-зеленую горизонтальную линию поперек экрана. Отрегулируйте вертикальное положение линии кривой так, чтобы она совпадала с центральной линией сетки осциллографа.Отрегулируйте интенсивность и / или фокус, пока не получите тонкую сфокусированную линию. Теперь вы готовы визуально измерить напряжение вашего источника постоянного тока. Подключите провода банановой вилки от блока питания к осциллографу (помните полярность!). Как и раньше, установите напряжение примерно на половину максимального значения. Если вы больше не видите горизонтальную кривую, отрегулируйте настройку усиления, пока кривая снова не станет видимой. На рабочем листе запишите настройку усиления и смещение кривой на экране. Настройка усиления на осциллографе: Количество отделений: Напряжение питания: Что означает отрицательное значение напряжения?

Генератор сигналов и напряжение переменного тока

Теперь мы будем иметь дело с сигналом переменного тока.Этот сигнал будет поступать от генератора сигналов . Эти устройства могут показаться такими же запутанными, как осциллограф, с таким же множеством ручек и переключателей; генератор сигналов делает именно то, что подразумевает его название: он генерирует сигнал. Вы указываете частоту и форму волны (мы будем иметь дело только с синусоидальными и прямоугольными сигналами), и он генерирует сигнал в соответствии с вашими требованиями. Наиболее важными элементами управления являются переключатели диапазонов , функциональные переключатели и ручка точной настройки .С помощью переключателей диапазона вы можете регулировать частоту от доли цикла в секунду (Гц) до миллионов циклов в секунду (МГц). Функция переключает выбор между синусоидальной, квадратной и пилообразной волнами. Ручка точной настройки сообщает вам, где вы находитесь в диапазоне (выбранном переключателями диапазонов). Ручка обычно имеет шкалу от 0 до 1. Таким образом, если вы выбрали диапазон 1 кГц и установили ручку примерно на 0,75, вы будете иметь дело с сигналом с частотой около 750 Гц.

ПРИМЕЧАНИЕ: Всегда поворачивайте ручку амплитуды до максимального значения (т. Е. До упора по часовой стрелке). Это даст вам полный сигнал от генератора.

Настройте осциллограф, как вы делали в предыдущем разделе (убедитесь, что вы обнулили кривую и т. Д.). Подключите осциллограф к генератору сигналов с помощью банановых штекерных проводов. Включите генератор сигналов и настройте его на выдачу синусоидальной волны 60 Гц. Отрегулируйте развертку и усиление, пока на экране не будут отображаться два полных цикла.Как только сигнал появится на экране, определите его частоту, отметив настройку развертки и количество делений для одного цикла формы волны. Настройка развертки на прицеле: Количество делений за один цикл: Период: Частота сигнала: Частота, которую вы определили, такая же, как вы ожидали от генератора сигналов? Если нет, попросите вашего ТА вам помочь.

Авторские права © 2011 Advanced Instructional Systems, Inc.и Университет Северной Каролины | Кредиты

Электрические измерения: некоторые пояснения

В секторе электроники и электротехники для измерения электричества, протекающего через электрические кабели или любую электрическую установку, электрики используют электрические измерительные приборы. В зависимости от переменной, которую он хочет количественно оценить, в его распоряжении есть инструменты, которые помогут ему в его задаче. Какие переменные измеряют électricité? Какие существуют измерительные приборы? Ответы на его вопросы вы найдете далее в этой статье.

Это очень важная концепция, особенно с точки зрения энергоэффективности.

Какие существуют электрические единицы измерения?

Электричество — это энергия, которую можно количественно измерить с помощью электрических измерений. В области электротехники и электроники электрические измерения позволяют измерять несколько переменных: напряжение, ток, мощность, энергию и электрическое сопротивление. Электрический ток создается, когда отрицательные заряды движутся благодаря электронам. Движение отрицательных зарядов, переносимых электронами, генерирует электрический ток.

Напряжение электрическое

Электрическое напряжение используется для количественной оценки электрического потенциала, содержащегося в электрическом проводнике. Для определения электрического напряжения используется единица измерения вольт (В). Вольтметр необходим для эффективного измерения электрического напряжения.

Интенсивность электроэнергии

Обозначается символом A, электрическая напряженность оценивается в амперах. Интенсивность относится к потоку электронов в электрическом токе.Чтобы лучше объяснить силу электрического тока, ее часто сравнивают со скоростью потока воды в трубе при открытом водопроводном кране. С помощью этой переменной измерения можно определить скорость, с которой электроны циркулируют в электрической цепи. Для измерения интенсивности электрик использует амперметр.

Мощность

Он измеряется в ваттах (Вт) и применяется к току и напряжению. Чтобы лучше объяснить измеряемую переменную мощности, необходимо взять за основу струю воды.Мощность водяной струи распространяется на сжатие и течение воды.

Энергия

Обычно измеряется в киловатт-часах. Энергия — это мощность, которая используется в течение определенного периода времени. С помощью энергии мы оцениваем потребление электричества населением.

Электрическое сопротивление

Здесь измеряется способность материала сопротивляться циркуляции электричества. В электрической цепи электрическое сопротивление используется для преобразования электрической энергии в другую форму энергии.Мультиметр используется для измерения сопротивления электрического тока, и его единицей измерения является ом (Ом).

Частота

Что касается переменного тока, частота соответствует количеству обходов, которые совершает электричество, когда оно течет по проводникам. Единица измерения выражается в герцах (Гц).

Электрическое поле

Электрическое поле — это сила, которая притягивает или убирает другие электрические заряды. Эта переменная соответствует силе, излучаемой вокруг нее материалом, когда электричество не течет и находится под напряжением.Единица измерения — вольт на метр (В / м).

Это краткое описание различных единиц измерения электроэнергии.

Электроизмерительные приборы

Электрические измерения используются для определения энергетических ограничений, с которыми вы можете столкнуться во время электрических установок. Для определения электрических измерений доступно множество измерительных инструментов. Вот несколько инструментов, которые можно найти в ящике с инструментами электрика.

Мультиметр

В дополнение к нескольким измерениям, зависящим от устройства, мультиметр можно использовать для количественной оценки ряда переменных.Этот инструмент используется для измерения напряжения, сопротивления, интенсивности и непрерывности. Кроме того, он предлагает несколько вариантов прибора: аналоговый мультиметр, амперометрический мультиметр и цифровой мультиметр. Чтобы считать показания аналогового мультиметра, вы должны полагаться на расположение стрелок на циферблате. На цифровом мультиметре значения считываются на цифровом дисплее.

Токовые клещи

Он используется для измерения силы тока, протекающего через различные электрические проводники.Его использование простое, при защемлении проводника легко определить силу электрического тока. Существуют два типа токовых клещей: жесткие и гибкие. С помощью гибких клещей измерения производятся именно на переменном токе. А для клещей с жесткими губками измерение производится на переменном и постоянном токе.

Амперметр

Это устройство, используемое для измерения электрической напряженности в электрической цепи. Есть несколько типов амперметров, а именно цифровой амперметр и аналоговый амперметр.Аналоговый амперметр оценивает среднее значение тока, протекающего в электрической цепи. Цифровой амперметр оценивает в вольтах напряжение, возникающее во время шунта (это сопротивление тока).

Список инструментов не является исчерпывающим и не охватывает все устройства, используемые для измерения электрического тока.

Короче говоря, электрические измерения используются для измерения единиц электрического тока. Для считывания значений требуется использование измерительных приборов.Для этой цели доступно несколько измерительных приборов.

Электроэнергия | BrightRidge

Переменный ток (AC)	Электрический ток, меняющий направление на регулярные промежутки времени.
А	Измерение силы тока через проводник.
Атом	Наименьшая единица материи. Все в мире состоит из различных комбинаций атомов.
Аккумулятор	Один или группа подключенных электрических элементов, вырабатывающих постоянный электрический ток (DC).
Затемнение	Полная потеря электроэнергии в распределителе.
Затухание	Временное снижение напряжения, подаваемого распределителем электроэнергии.
Емкость	Способность компонента накапливать электрический заряд.
Заряд	Электроэнергия, произведенная из-за избытка или недостатка электронов в объекте.
Схема	Путь, по которому проходит электрический ток.
Проводник	Вещество или материал, через которые проходят электроны или электрический ток.
Текущий	Движение или поток электричества через проводник.
Постоянный ток (DC)	Электрический ток течет только в одном направлении
Распределительные линии	Воздушные или подземные линии электропередач, по которым электричество проходит через города и районы к вашему дому или офису.
Электроэнергия	Поток электронов.
Электрон	Отрицательно заряженная частица, вращающаяся вокруг ядра атома.Поток электронов производит электричество.
Энергетика	Умение делать работу. Энергия = Мощность x Время
Система энергоменеджмента	Система, предназначенная для обеспечения безопасности и надежности электрической сети.
Деление	Расщепление ядра атома с выделением тепловой энергии.
Предохранитель	Устройство электробезопасности, состоящее из проволоки или ленты из легкоплавкого металла, которая плавится и прерывает цепь, когда ток превышает установленную силу тока.
Генератор	Машина, преобразующая механическую энергию в электрическую.
Геотермальная энергия	Тепловая энергия, которая хранится под поверхностью земли.
Земля	Электрическое соединение с землей.
Сетка	Схема расположения подстанций и линий электропередачи энергосистемы.
Гидроэнергетика	Электроэнергия, вырабатываемая проточной водой, приводящей в движение турбину.
Изолятор	Любой материал, не пропускающий электричество.
Киловатт (кВт)	Устройство для измерения электрической энергии. (спрос)
Киловатт-час (кВтч)	Один киловатт электроэнергии, произведенной или использованной за один час.(энергия)
Молния	Вспышка света, вызванная атмосферным электрическим разрядом между двумя облаками или между облаком и землей.
Грозовой разрядник	Устройство, используемое для защиты электрического компонента от перенапряжения.
Нагрузка	Электрическое устройство или устройства, использующие электроэнергию.
Магнит	Объект, окруженный магнитным полем, способным притягивать железо или сталь.
Магнитное поле	Идентифицированная сила, которая существует вокруг магнита или электрического поля.
Мегаватт	Один миллион ватт.
Измеритель	Инструмент, регистрирующий количество чего-либо, проходящего через него, например электричества.
Двигатель	Устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую.
Нейтрон	Базовая частица в ядре атома, имеющая нейтральный электрический заряд.
Атомная энергетика	Энергия, получаемая при расщеплении атомов в ядерном реакторе.
Ядро	Центр атома, содержащий как протоны, так и нейтроны.
Ом	Единица измерения электрического сопротивления материала.
Мощность	Энергия, используемая для выполнения работы, измеряется в ваттах.
Коэффициент мощности	Неэффективное использование электроэнергии; отношение ватт к вольт-амперам.
Протон	Основная частица в ядре атома, имеющая положительный заряд.
Радио	Электрическое устройство, способное отправлять или получать сообщения с помощью электромагнитных волн в воздухе.
Сопротивление	Сопротивление прохождению электричества через материал.
Системы SCADA	Диспетчерский контроль и сбор данных. Компьютерная система, используемая для удаленного мониторинга и управления оборудованием подстанции.
Розетка	Отверстие, в которое что-то входит, например, розетка.
Солнечная энергия	Энергия, производимая солнечным светом или теплом.
Шип	Кратковременное повышение напряжения, продолжающееся только половину цикла.
Статическое электричество	Электрический заряд, возникающий из-за трения между двумя разнородными материалами.
Подстанция	Электрооборудование, на котором трансформаторы понижают высокое передаваемое напряжение для передачи потребителям.
Скачок	Кратковременное повышение напряжения.
Переключатель	Электрический компонент, используемый для соединения, разрыва или изменения соединений в электрической цепи.
Тепловой	От, использования, производства или вызванного теплом.
Термография	Метод, используемый для обнаружения и измерения тепла, излучаемого различными объектами, такими как электрическая распределительная панель. Этот прием можно запечатлеть фотографически.
Трансформатор	Электрическое устройство, повышающее или понижающее напряжение и ток электричества.
Турбогенератор	Большой вентилятор (ы), подключенный к генератору.Эта турбина (вентилятор) приводится в движение силой воды, пара или горячих выхлопных газов, которые вращают турбину.
Вольт	Единица измерения силы, используемая для выработки электрического тока. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Найти: