- •КАспий қоғамдық университеті
- •I тарау дүниені танып білудегі өлшеудің ролі
- •Өлшеу техникасы мен ғылымның және өндірістің өзара байланысы
- •1.2. Метрологиялық қамтамасыздандыру
- •1.2.1. Метрологиялық қамтамасыздандырудың ғылыми, техникалық және заңдық негіздері
- •1.3. Физикалық шамалардың түрлері
- •1.3.1. Өлшеу шкалалары
- •1.3.2. Өлшеу ақпараты
- •1.3.3. Физикалық шамалар мен олардың бірліктер жүйесі
- •1.4. Өлшеу қателіктері
- •1.4.1. Қателіктердің жіктелуі
- •1.4.2. Қателіктерді бағалау принциптері
- •1.4.3. Жүйелі қателіктерді алу және жою тәсілдері
- •1.5. Өлшеу және оның негізгі операциялары
- •1.5.1 Өлшеу мен оның негізгі операциялары
- •1.5.2. Өлшеу міндеттері
- •1.5.3. Өлшеу принциптері мен әдістері
- •1.6. Өлшеу аспаптары мен қондырғылары
- •1.6.1 Сурет. Өлшеу аспабының жалпы құрылымдық схемасы
- •1.6.1. Өлшеу жабдықтарының метрологиялық және метрологиялық емес сипаттамалары
- •1.6.2 Өлшеу жүйелері
- •1.6.2 Сурет. Өлшеп-есептеу түрлендіргішінің құрылымдық схемасы
- •1.7. Электрлік өлшеу
- •1.7.1. Электрлік шамаларды өлшегіш түрлендіргіштер
- •1.7.2. Өлшегіш аспаптардың өлшеу шектерін кеңейту
- •1.7.2.1 Сурет. Шунттар
- •1.7.2 Сурет. Тізбектің схемасы
- •1.7.3. Айнымалы ток бойынша өлшеу шекті кеңейту
- •1.7.3.1 Сурет. Төт-дың қосу схемасы
- •1.7.4. Айнымалы ток кернеуінің өлшеу шегін кеңейту
- •1.7.4 Сурет. Кернеу өлшеу трансформаторының қослу схемасы
- •Электромеханикалық аспатар
- •1.8.1 Сурет. Электромеханикалық өлшеу аспабының структуралық схемасы
- •1.8.2 Сурет. Магниттіэлектрлі жүйе аспабының құрылысы
- •1.8.3 Сурет. Электромагнитті жүйе аспабының құрылысы
- •1.8.4 Сурет. Электродинамикалық жүйе аспабының құрылысы мен вектролық диаграммасы
- •1.8.5 Сурет. Ваттметрдің бір фазалы айнымалы ток көзіне жалғану схемасы
- •1.8.6 Сурет. Электростатикалық аспатың құрылысы
- •Индукциялы жүйе аспатары
- •1.8.7 Сурет. Индукциялы жүйе аспабының құрылысы мен векторлық диаграммасы
- •Кедергіні өлшеу
- •Көпірлер мен компенсаторлар көмегімен электрлік шамаларды өлшеу Кедергіні тікелей өлшеу әдістері
- •1.9.1 Сурет. Омметрдің көмегімен кедергіні өлшеу схемалары
- •1.9.2 Сурет. Мегомметрмен өлшеу схемасы
- •Осциллографтар
- •1.10.1. Электрлік шамаларды электронды сәулелі осциллографтар көмегімен өлшеу
- •1.10.1 Сурет. Электронды-сәулелі түтікше құрылысы
- •1.10.2 Сурет. Осциллограф экранында сигнал кескінінің пайда болуы
- •1.10.3 Сурет. Сигналдар жиіліктерінің қатынасы мен фазалық ығысуы әртүрлі болғандағы Лиссажу фигураларының кескіні
- •1.10.4 Сурет. Фазалық ығысу бұрышын элипс әдісімен өлшеу
- •II тарау электрлік шамаларды өлшеу
- •2.1. Ток пен кернеуді өлшеу әдістері
- •2.2. Тұрақты токты өлшеу
- •2.1 Сурет. Шунтты микроамперметрдің схемасы
- •2.2 Сурет. Амперметрді токтың өлшеу трансформаторына қосу схемасы
- •2.3 Сурет. Вольтметрді кернеудің өлшеу трасформаторы арқылы қосу схемасы
- •2.3. Электр қуатын өлшеу
- •2.3.1 Сурет. Ваттметрді қосу схемасы (а) мен векторлық диаграммасы (б)
- •III тарау электрлік емес шамаларды өлшеу
- •3.1. Жалпы мағлұматтар
- •Температураны өлшеу аспаптарының жіктелуі
- •3.1 Сурет. Термоэлектрлі түрлендіргіштің схемасы
- •3.2 Сурет. Өлшеу аспаптарын термоэлектрлі түрлендіргіш тізбегіне қосу схемасы
- •Электрлі емес шамаларды өлшеу
- •Сурет. Тәсілмен өлшеу жүйесі
- •3.4. Сурет. Резисторлы датчик
- •Сурет. Орын ауыстыру және деформацияның электромагниттік датчиктер
- •3.5 Сурет. Электромагнитті датчиктер
- •3.4. Электрлік емес шамалардың электрлікке түрлендірілуі және олардың жіктелуі
- •Сурет. Техникалық орындалу принциптерін кескіндейтін схемалар
- •Сурет. Пьезоэлектриктің қысқыштары арасындағы кернеуді өлшеу
- •Қиыстырылған (комбинированные) түрлендіргіштер
- •3.7 Сурет. Екі өлшенетін түрлендіргіштің жиынтығынан қиыстырылған түрлендіргіш
- •Индуктивті өлшенетін түрлендіргіштер
- •3.8 Сурет. Тұрақты магниті бар магниттік жүйе болып табылатын түрлендіргішті
- •3.9 Сурет. А- сызықты діріл түрлендіргіші; б- бұрыштық діріл түрлендіргіші
- •3.10 Сурет. А- орамы қозғалмайтын және магниті қозғалмалы; б – орамы қозғалмалы магниті қоғалмайтын
- •Цифрлі және электронды өлшеу аспаптары
- •3.6. Сандық вольтметрлер
- •3.6.2 Сурет. Уақытты-импульсті түрлендіретін сандық вольтметрдің схемасы
- •Глоссарий
- •Пайдалы әдебиеттер
- •Метрология және өлшеу
1.9.1 Сурет. Омметрдің көмегімен кедергіні өлшеу схемалары
Тізбектей жалғаған кезде аспаптың стрелкасының бұрылу бұрышы:
(1.9.1)
мұндағы - шунттау коэффициенті шунта; Ik – омметр тізбегіндегі қысқаша тұйықталу тогы, яғни Rx=0 болғанда; RN - үлгі ретіндегі резистор кедергісі; Rx – өлшенетін кедергі; SI – аспаптың сезімталдығы.
Параллель жалғаған кезде аспаптың стрелкасының бұрылу бұрышы:
(1.9.2)
Аспаптың көрсетуі Rx кедергісінің тікелей функциясы болады, егер болатын болса ғана, ал бұл шаманың тұрақтылығын Rx=∞ кезінде жүргізеді, яғни омметр ұштары ажыратылып тұрған кезде стрелканы «∞»- белгісіне қою керек.
Омметрдің параллель жалғану схемасын аз кедергілерді өлшеу үшін ал тізбектей жалғану схемасын үлкен кедергілерді өлшеу үшін қолданады.
Мегомметрлерде магниттіэлектрлі жүйедегі логометрлік түрлендіргіштер қолданады, ал ток көзі ретінде тұрақты ток генераторын қолданады. Аспаптың схемасы 9.2- суретте көрсетілген.
Аспатың стрелкасының бұрылу бұрышы:
мұндағы r1, r2 – логометр орамдарының кедергісі; RN – үлгі ретіндегі кедергі.
Генератор шығысындағы кернеу аспатың көрсетуіне әсер етпейді, ол тек сынақтау кернеуін ғана көрсетеді.
1.9.2 Сурет. Мегомметрмен өлшеу схемасы
Өлшеммен салыстыру әдістері арқылы өлшеу (Компарирующие методы)
Өлшеммен салыстыру арқылы электр тізбегінің параметрлерін өлшеу әдісі кезінде өлшенетін шаманы өлшеммен, яғни өлшенетін шамамен бір аттас белгілі шамамен салыстыру принципіне негізделген.
Әртүрлі электрлік немесе электрлік емес шамаларды өлшеу үшін өлшенетін шаманы өлшеммен салыстыру әдісіне негізделіп жұмыс жасайтын өлшеу аспатары – көпірлік схемалар мен коменсаторлар қолданылады.
Көпірлік схемалар резисторлар, конденсаторлардың және индуктивті орамдардың параметрлерін өлшеу үшін кеңінен қолданылады.
Компенсаторлардың көмегімен айнымалы және тұрақты кернеулерін, электр қозғағыш күшін, кернеу мен байланысты өзгеретін басқада параметрлерді өлшеуге болады.
Көпірлік схемалардың және компенсаторлардың кеңінен қолданылатын түрлері 1.9.1-кестеде көрсетілген.
1.9.1-кесте
Көпірлік схемалар түрі |
Өлшенетін параметр теңдеуі |
Тұрақты ток көпірі | |
Аз кедергілерді өлшеуге арналған қосарланған көпір |
Rпр=0 ΔR=0 үшін |
Конденсатор параметрін өлшеу көпірі: а) шығын бұрышы аз болғанда | |
б) шығын бұрышы үлкен болғанда | |
в) жоғары кернеулі бөліп теңгеретін көпір | |
Орам параметрін өлшеу көпірі |
|
өзара индуктивтілікті өлшеу көпірі | |
Тұрақты ток компенсаторы |
үшін |
Екі координаталы айнымалы ток компенсаторы |
үшін |
Көпір схемаларының кеңінен қолданылуы олардың көмегімен өлшеу нәтижесін жоғары дәлдікпен алуға болатындығы, жоғары сезімталдығы және әртүрлі шамаларды өлшеуге мүмкіндік беретіндігімен түсіндіріледі. Көпір схемалары құратын иықшалардың сипатына, көпірді қоректендіретін ток түріне байланысты көпірлер тұрақты және айнымалы ток көпірлері болып екіге бөлінеді.
Схема түріне байланысты төрт иықты (жалқы) және алты иықты (қосарланған) болуы мүмкін Теңгерілу түріне байланысты қолмен немесе автоматты теңгерілетін болып бөлінеді. Айнымалы және тұрақты ток кернеуі мен ЭҚК-ті өлшеу үшін тұрақты және айнымалы ток компенсаторлары қолданылады. Қолмен немесе автоматты түрде теңгерілетін компенсаторлар болып бөлінеді
Көпірлік схемалардың және компенсаторлардың негізгі артықшылықтары мыналар:
- өлшеуді өте жоғары дәлдікпен жүргізуі;
өлшеу тізбегінен қуат тұтынбайды;
өлшенетін шаманың өте кең аралықтағы мәндерін өлшеуге мүмкіндік береді;
жоғары сезімталдылығы.
Ток түріне байланысты көпірлер мен компенсаторлар айнымала немесе тұрақты ток тізбектері үшін арналған болуы мүмкін.