12 Измерение несинусоидальных и импульсных токов и напряжений

Для измерения импульсных токов и напряжений следует пользоваться приборами, рабочий частотный диапазон которых охватывает все гармонические составляющие исследуемого сигнала и пренебрежение которыми недопустимо по условиям требуемой точности измерения. В частности для измерения действующих значений несинусоидальных токов и напряжений пользуются термоэлектрическими приборами.

Для измерения средневыпрямленных значений электронными приборами градуированных в средневыпрямленных значений, а для измерения амплитудных значений пиковыми вольтметрами. Большинство выпрямительных и многие электронные приборы имеют шкалы, градуированные в действующих значениях переменного тока и напряжения в то время, как на самом деле их показания пропорциональны средним или амплитудным значениям. Несмотря на широкий диапазон частот, такие приборы не следует использовать для измерения действующих значений несинусоидальных токов и напряжений, т.к. они градуируются для строго синусоидальной формы кривой и при отклонении от синусоидальности могут давать большие погрешности.

Для наблюдения и измерения характеристик мгновенных значений сигналов можно пользовать электронные осциллографы. При измерении несинусоидальных токов и напряжений можно пользоваться некоторыми соотношениями, отмеченными в таблице 9.1.

Таблица 9.1 – Соотношения параметров несинусоидальных сигналов определенной формы

Импульсные сигналы представляют собой как бы пачки синусоидальных колебаний путём амплитудной модуляции и прерываемых колебаний m=100.

Основными контролируемыми параметрами импульсных сигналов являются:

- период импульсов Т;

- частота следования импульсов f;

- ширина импульсов T_u, .

- длительность паузы Т_n;

- скважность импульсов Q=T/T;

- длительность переднего фронта импульса Δt1;

- длительность заднего фронта импульса Δt2.

Кроме этого, важно знать длительность переднего фронта импульса и заднего фронта импульса. Характеристики периодических одиночных импульсных сигналов измеряют с помощью осциллографа. Действующее значение напряжения

13 Измерение моцности и энергии

самый простой способ измерения мощности в цепях переменного тока – это метод 2-х приборов с последующим расчетом. Погрешность измерения в данном случае состоит из погрешности вольтметра и амперметра и погрешности метода. Погрешность метода обусловлена потреблением мощности приборов и зависит от схемы их включения. Для измерения мощности с помощью вольтметра и амперметра чаще всего используют приборы магнитоэлектрической системы, который обеспечивает широкий диапазон измерения и сравнительно высокая точность. Для измерения мощности более удобно использование прямого метода измерения мощности посредством ваттметра.

Рисунок 10.1 – Схема измерения мощности

Несмотря на удобства использования ваттметра на постоянном токе он имеет ограниченное применение из-за сравнительно узкого диапазона измерения и из-за значительной мощности потребления. Так электродинамические и ферродинамические ваттметры выпускаются на токи от 0,01А и напряжения от 3 до 600В, что значительно уже диапазона измерения амперметром и вольтметром на постоянном токе (рисунок, PW- измеряет активную мощность (Вт), Z [B*A] = S = I*U - полная мощность, Q= -реактивная мощность, вар).

Для расширения диапазона измерения мощности включают трансформаторы, что показано на рисунке 6.1.

Измерение энергии производят с помощью индукционных счетчиков, схема и принцип работы которых приведены на рисунке 4.7.