Измерение угла фазового сдвига контрольные вопросы

1. 1. В каком случае гармонические напряжения называют противофазными?

2. -понятие «фаза» характеризует гармоническое (синусоидальное) колебание в любой конкретный момент времени. Для гармонического колебания u1(t)=Um1Sin(ωt+φ1) c амплитудой Um1 и круговой частотой ω текущая (мгновенная) фаза в момент времени t равна φ = ωt + φ1, где φ1 – начальная фаза. Фазовым сдвигом Δφ двух гармонических сигналов одинаковой частоты u1(t)=Um1Sin (ωt + φ1) и u2(t) = Um2Sin (ωt + φ2) называется модуль разности их фаз: Δφ = φ1 – φ2. Если φ1 и φ2 постоянны во времени, то Δφ от времени не зависит. При Δφ = 0 гармонические напряжения называются синфазными, при Δφ= противофазными.

3. 2. Какой метод реализуется при измерении сдвига фаз электродинамическим или ферродинамическим логометром?

-принцип преобразования измеряемого угла сдвига фаз во временной интервал, длительность которого пропорциональна значению измеряемой величины.

4. 3. Какие преобразования претерпевает измеряемая величина в аналоговых электронных фазометрах?

- в электронно-счетных цифровых фазометрах сдвиг по фазе между двумя напряжениями преобразуется во временной интервал, заполняемый импульсами стабильной частоты с определенным периодом, которые подсчитываются электронным счетчиком импульсов. Интервалы времени ∆Т между ближайшими импульсами пропорциональны измеряемой разности фаз. Фазометр содержит входные цепи и формирующие устройства. Исследуемые напряжения преобразуются в серию коротких импульсов с крутыми фронтами. Из соседних пар импульсов с помощью триггера формируются прямоугольные импульсы, длительность которых равна интервалу времени ∆Т. Период повторения этих импульсов равен периоду исследуемых напряжений. Магнитоэлектрический измерительный прибор, включенный на выходе триггера, показывает среднее за период значение напряжения: Uср= Um∆Т / Т, =360 Uср /Um. Составляющие погрешности этих приборов: погрешность дискретности, погрешность генератора стабильной частоты, погрешность, зависящая от точности формирования и передачи временного интервала.

5. 4. В каком диапазоне частот работают аналоговые электронные фазометры?

-от 1 до 1000 МГц

6. 5. Какие фазометры обеспечивают наивысшую точность в диапазоне частот от нескольких герц до десятков мегагерц?

-фазометры с электродинамическим механизмом обеспечивают наиболее высокую точность при измерениях в цепях переменного тока частотой до 20 кГц. В диапазоне частот от долей герца до десятков мегагерц наилучшие результаты по точности дает цифровой фазометр. Такие фазометры рекомендуется применять в маломощных цепях, а также при искаженной форме напряжения.

7. 6. За счет чего при использовании цифровых фазометров удается обеспечить высокую точность измерений как в области высоких, так и в области низких частот?

-при измерении фазовых сдвигов в области низких частот применяют умножение частоты. Понижение частоты путем гетеродинного преобразования используют при измерении на высоких и сверхвысоких частотах.

8. 7. Чем отличаются друг от друга цифровой фазометр с усреднением и без усреднения? Когда они используются?

-особенностьцифрового фазометра с усреднением состоит в том, что его погрешность дискретности имеет две составляющие: одна связана с ограниченным числом импульсов в каждой пачке, а другая – с ограниченным числом пачек, попадающих в интервал.Цифровой фазометр с усреднением применяют для уменьшения влияния помех на результат измерения.

Цифровой фазометр без усреднения используется для измерения мгновенных значений сдвига фаз. Основным недостатком таких устройств является подверженность влиянию помех, в результате чего фазовые сдвиги изменяются случайным образом.

9. 8. В каком случае для измерения угла фазового сдвига следует выбрать электронный осциллограф?

- выбор метода измерения угла сдвига фаз зависит от диапазона частот, уровня и формы сигнала, от требуемой точности измерений. В лабораторных условиях в маломощных цепях для измерения угла сдвига фаз методом непосредственной оценки удобно использовать осциллограф.

Список использованной литературы

1.Калашников В.И. Информационно-измерительная техника и технологии: Учебник для вузов \ В.И.Калашников, С.В.Нефедов, А.Б.Путилин и др.; Под редакцией Г.Г.Раннева, - М.: Высшая школа, 2001.

2. Капиев Р.Э. Измерительно-вычислительные комплексы. Р.Э. Капиев Л., Энергоатомиздат, 1988 г.

3. Ломоносов В. Ю. Электротехника \ В. Ю. Ломоносов, К. М. Поливанов, О. П. Михайлов. — М.: Энергоатомиздат, 2011.

4. Манаев К.М. Приборы и методы электрических измерений.: Учеб. пособие для вузов в 2 т. \ К.М. Манаев – Махачкала.: Изд.: “Юпитер”, 1998.

5. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы: М.П. Цапенко – М.: Энергоатомиздат, 1985.

6 Борисов Ю.М. Электротехника: Учебник для вузов. – 2-е изд., пере-раб.– М: Энергоатомиздат, 1985. – 335 с.

7 Блажкин А.Т. Общая электротехника: Учебн. пособ. для неэлектро-техн. спец. вузов. /А.Т.Блажкин, В.А.Бесекерский и др. – 4-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат, 1986. – 159 с.

8 Глазенко Т.А., Прянишников В.А. Электротехника и основы элек-троники. – М.: Высшая школа, 1996. –356 с.