Правила за поддръжка и ремонт на комуникационни кабели

5.4. Измервания на електрически характеристики на кабелни, въздушни и смесени линии

5.4.1. Измерване на електрически характеристики на кабелни, въздушни и смесени линии локални мрежикомуникациите се извършват с цел проверка на съответствието на характеристиките с установените стандарти и предотвратяване на аварийни ситуации.

5.4.2. Електрическите измервания на линиите се извършват от измервателния екип на комуникационната компания в съответствие с действащите „Указания” за електрически измервания на GTS и STS линии.

5.4.3. Измервателната група извършва следните видове електрически измервания на линии:

Планирани (периодични);

Измервания за определяне на местата на щетите;

Контролни измервания, извършени след ремонтно-възстановителни дейности;

Измервания при въвеждане в експлоатация на новопостроени и реконструирани линии;

Измервания за уточняване на маршрута кабелна линияи дълбочина на кабела;

Измервания за проверка на качеството на продукти (кабели, проводници, отводители, предпазители, цокли, кутии, превключващи кутии, изолатори и др.), идващи от индустрията, преди инсталирането им на линии.

Видовете измерени параметри и обемите на планираните, контролните и приемните измервания на електрическите характеристики на кабелни, въздушни и смесени линии на локални съобщителни мрежи са дадени, както е посочено в точка 5.4.2. "Наръчници".

5.4.4. Измерените електрически характеристики на кабелни, въздушни и смесени линии на локални съобщителни мрежи трябва да отговарят на стандартите, посочени в Приложение 4.

5.4.5. Резултатите от планови, контролни и аварийни измервания на електрическите характеристики на линиите служат като изходни данни при определяне на състоянието на линейните съоръжения и като основа за разработване на планове за текущи и основен ремонти проекти за реконструкция на сгради.

Когато изучавате електротехника, човек трябва да работи с електрически, магнитни и механични величини и да измерва тези величини.

Да се ​​измери електрическа, магнитна или друга величина означава да се сравни с друга хомогенна величина, взета за единица.

Тази статия обсъжда класификацията на измерванията, които са най-важни за. Тази класификация включва класификацията на измерванията от методологична гледна точка, т.е. в зависимост от общите техники за получаване на резултати от измерване (видове или класове измервания), класификацията на измерванията в зависимост от използването на принципи и измервателни инструменти (методи за измерване) и класификацията на измерванията в зависимост от динамиката на измерваните величини.

Видове електрически измервания

В зависимост от общите методи за получаване на резултата, измерванията се разделят на следните видове: директни, индиректни и съвместни.

Към директни измерваниявключват тези, чиито резултати са получени директно от експериментални данни. Директното измерване може да се изрази условно с формулата Y = X, където Y е желаната стойност на измерваната величина; X е стойност, получена директно от експериментални данни. Този тип измерване включва измервания на различни физични величиниизползване на инструменти, калибрирани в установени единици.

Например измерване на ток с амперметър, температура с термометър и т.н. Този тип измерване включва и измервания, при които желаната стойност на дадена величина се определя чрез директното й сравняване с мярката. Използваните средства и простотата (или сложността) на експеримента не се вземат предвид, когато измерването се класифицира като директно.

Непрякото измерване е измерване, при което желаната стойност на дадено количество се намира въз основа на известна връзка между това количество и количествата, подложени на преки измервания. При индиректни измервания числената стойност на измереното количество се определя чрез изчисляване по формулата Y = F(Xl, X2 ... Xn), където Y е желаната стойност на измереното количество; X1, X2, Xn - стойности на измерените величини. Като пример за индиректни измервания можем да посочим измерването на мощността във вериги DCамперметър и волтметър.

Ставни измерваниясе наричат ​​тези, при които желаните стойности на противоположни величини се определят чрез решаване на система от уравнения, свързващи стойностите на търсените величини с директно измерени величини. Пример за съвместни измервания е определянето на коефициентите във формулата, свързваща съпротивлението на резистор с неговата температура: Rt = R20

Електрически методи за измерване

В зависимост от набора от техники за използване на принципите и средствата за измерване, всички методи се разделят на метод за пряка оценка и методи за сравнение.

Същност метод на пряка оценкасе крие във факта, че за стойността на измерената величина се съди по показанията на един (директни измервания) или няколко (непреки измервания) уреди, предварително калибрирани в единици на измерената величина или в единици на други величини, на които измерваната величина зависи.

Най-простият пример за метод за пряка оценка е измерването на количество с едно устройство, чиято скала е градуирана в подходящи единици.

Втората голяма група методи за измерване на електричество е обединена под общото наименование методи за сравнение. Те включват всички онези методи за електрически измервания, при които измерената стойност се сравнява със стойността, възпроизведена от мярката. по този начин отличителна чертаметодите за сравнение е прякото участие на мерките в процеса на измерване.

Методите за сравнение се разделят на следните: нулев, диференциален, заместващ и съвпад.

Нулевият метод е метод за сравняване на измерена стойност с мярка, при който полученият ефект от влиянието на стойностите върху индикатора се довежда до нула. По този начин, когато се постигне равновесие, се наблюдава изчезването на определено явление, например токът в даден участък от веригата или напрежението върху него, което може да се запише с помощта на устройства, които служат за тази цел - нулеви индикатори. Поради високата чувствителност на нулевите индикатори, а също и защото измерванията могат да се извършват с голяма точност, се получава по-голяма точност на измерване.

Пример за използване на нулевия метод би бил измерването електрическо съпротивлениемост с пълното му балансиране.

При диференциален метод, както и с нула, измерената величина се сравнява пряко или косвено с мярката и стойността на измерената величина в резултат на сравнението се оценява по разликата в ефектите, предизвикани едновременно от тези величини, и по известната стойност, възпроизведена по мярка. Така при диференциалния метод се получава непълно балансиране на измерената стойност и това е разликата между диференциалния метод и нулевия метод.

Диференциалният метод съчетава някои от характеристиките на метода на прякото оценяване и някои от характеристиките на нулевия метод. Той може да даде много точен резултат от измерването, ако само измереното количество и мярката се различават малко една от друга.

Например, ако разликата между тези две величини е 1% и е измерена с грешка до 1%, тогава грешката при измерване на желаното количество се намалява до 0,01%, ако не се вземе предвид грешката на мярката . Пример за прилагане на диференциалния метод е измерването с волтметър на разликата между две напрежения, от които едното е известно с голяма точност, а другото е желаната стойност.

Метод на заместванесе състои в последователно измерване на желаното количество с устройство и измерване със същото устройство на мярка, която възпроизвежда еднородно количество с измереното количество. От резултатите от две измервания може да се изчисли необходимо количество. Поради факта, че и двете измервания се правят от един и същ инструмент в едно и също външни условия, и желаната стойност се определя от съотношението на показанията на инструмента, грешката на резултата от измерването е значително намалена. Тъй като грешката на инструмента обикновено не е еднаква в различни точки на скалата, най-голямата точност на измерване се получава при едни и същи показания на инструмента.

Пример за прилагане на метода на заместване би бил измерването на относително голямо чрез последователно измерване на тока, протичащ през контролиран резистор и референтен. Веригата по време на измерванията трябва да се захранва от същия източник на ток. Съпротивлението на източника на ток и устройството, измерващо тока, трябва да бъде много малко в сравнение с променливите и референтните съпротивления.

Метод на съответствиее метод, при който разликата между измерената стойност и стойността, възпроизведена от мярката, се измерва чрез съвпадението на скалните знаци или периодичните сигнали. Този метод се използва широко в практиката на неелектрически измервания.

Пример е измерването на дължина. При електрическите измервания пример е измерването на скоростта на въртене на тяло с мигаща светлина.

Нека също посочим класификация на измерванията въз основа на промените във времето на измерената стойност. В зависимост от това дали измереното количество се променя във времето или остава непроменено по време на процеса на измерване, се разграничават статични и динамични измервания. Статичните измервания са измервания на постоянни или постоянни стойности. Те включват измервания на ефективни и амплитудни стойности на количествата, но в стабилно състояние.

Ако се измерват моментни стойности на променливи във времето величини, тогава измерванията се наричат ​​динамични. Ако по време на динамични измервания измервателните уреди ви позволяват непрекъснато да наблюдавате стойностите на измереното количество, такива измервания се наричат ​​непрекъснати.

Възможно е да се измери количество чрез измерване на неговите стойности в определени моменти t1, t2 и т.н. В резултат на това не всички стойности на измереното количество ще бъдат известни, а само стойностите в избрани моменти. Такива измервания се наричат ​​дискретни.

Електрическите измервания включват измервания на физически величини като напрежение, съпротивление, ток и мощност. Измерванията се извършват с помощта на различни средства– измервателни уреди, схеми и специални устройства. Видът на измервателния уред зависи от вида и размера (обхвата на стойностите) на измерваната величина, както и от необходимата точност на измерване. Основните SI единици, използвани при електрически измервания, са волт (V), ом (Ω), фарад (F), хенри (H), ампер (A) и секунди (s).

Електрическо измерванее определянето (чрез експериментални методи) на стойността на физична величина, изразена в подходящи единици.

Стойностите на единиците електрически величини се определят от международно споразумение в съответствие със законите на физиката. Тъй като „поддържането“ на единици електрически величини, определени от международни споразумения, е изпълнено с трудности, те се представят като „практически“ стандарти на единици електрически величини.

Стандартите се поддържат от държавни метрологични лаборатории различни държави. От време на време се провеждат експерименти, за да се изясни съответствието между стойностите на стандартите на единици електрически величини и дефинициите на тези единици. През 1990 г. държавните метрологични лаборатории на индустриализираните страни подписаха споразумение за хармонизиране на всички практически стандарти на единици електрически величини помежду си и с международните дефиниции на единици на тези величини.

Електрическите измервания се извършват в съответствие с държавните стандарти за единици напрежение и постоянен ток, съпротивление на постоянен ток, индуктивност и капацитет. Такива стандарти са устройства, които имат стабилни електрически характеристики, или инсталации, в които въз основа на определено физическо явление се възпроизвежда електрическо количество, изчислено от известните стойности на фундаменталните физически константи. Стандартите за ватове и ватчасове не се поддържат, тъй като е по-подходящо да се изчислят стойностите на тези единици, като се използват дефиниращи уравнения, които ги свързват с единици на други величини.

Електрическите измервателни уреди най-често измерват моментни стойности или на електрически величини, или на неелектрически величини, преобразувани в електрически. Всички устройства са разделени на аналогови и цифрови. Първите обикновено показват стойността на измерената величина с помощта на стрелка, движеща се по скала с деления. Последните са оборудвани с цифров дисплей, който показва измерената стойност под формата на число.

Цифровите инструменти са за предпочитане за повечето измервания, тъй като са по-удобни за отчитане и като цяло са по-гъвкави. Цифровите мултиметри („мултиметри“) и цифровите волтметри се използват за измерване на постояннотоково съпротивление, напрежение и сила със средна до висока точност. AC.

Аналоговите устройства постепенно се заменят с цифрови, въпреки че все още се използват там, където е важна ниската цена и не е необходима висока точност. За най-точни измервания на съпротивление и импеданс има измервателни мостове и други специализирани измервателни уреди. За регистриране на хода на промените в измерената стойност във времето се използват записващи устройства - лентови записващи устройства и електронни осцилоскопи, аналогови и цифрови.

Измерванията на електрически величини са един от най-често срещаните видове измервания. Благодарение на създаването на електрически устройства, които преобразуват различни неелектрически величини в електрически, методи и средства електроуредисе използват при измерване на почти всички физични величини.

Обхват на приложение на електрически измервателни уреди:

· научни изследванияпо физика, химия, биология и др.;

· технологични процеси в енергетиката, металургията, химическата промишленост и др.;

· транспорт;

· проучване и добив на полезни изкопаеми;

· метеорологична и океанологична работа;

· медицинска диагностика;

· производство и експлоатация на радио и телевизионни устройства, самолети и космически кораби т.н.

Голямо разнообразие от електрически величини, широк диапазон на техните стойности, изисквания висока точностизмервания, разнообразието от условия и области на приложение на електрически измервателни уреди са довели до разнообразие от методи и средства за електрически измервания.

Измерване на "активни" електрически величини (ток, електрическо напрежениеи т.н.), характеризиращ енергийното състояние на измервателния обект, се основава на прякото въздействие на тези количества върху чувствителния елемент и като правило се придружава от потреблението на определено количество електрическа енергияот обекта на измерване.

Измерването на „пасивни“ електрически величини (електрическо съпротивление, неговите сложни компоненти, индуктивност, тангенс на диелектричните загуби и т.н.), характеризиращи електрическите свойства на обекта на измерване, изисква захранване на обекта на измерване от външен източник на електрическа енергия и измерване на параметрите на реакцията сигнал.
Методите и средствата за електрически измервания в постоянни и променливи вериги се различават значително. Във веригите с променлив ток те зависят от честотата и естеството на промяната на количествата, както и от това какви характеристики на променливите електрически величини (моментна, ефективна, максимална, средна) се измерват.

За електрически измервания в постоянни вериги най-широко се използват магнитоелектрични измервателни уреди и цифрови измервателни устройства. За електрически измервания във вериги с променлив ток - електромагнитни уреди, електродинамични уреди, индукционни уреди, електростатични уреди, токоизправителни електроизмервателни уреди, осцилоскопи, цифрови уреди за измерване. Някои от изброените инструменти се използват за електрически измервания както в AC, така и в DC вериги.

Стойностите на измерените електрически величини са приблизително в диапазона: сила на тока - от до A, напрежение - от до V, съпротивление - от до Ohm, мощност - от W до десетки GW, честота на променлив ток - от до Hz . Диапазоните на измерените стойности на електрическите величини имат непрекъсната тенденция към разширяване. Измервания на високи и свръхвисоки честоти, измерване на ниски токове и високи съпротивления, високо напрежениеи характеристиките на електрическите величини в мощни електроцентрали са разделени на раздели, които разработват специфични методи и средства за електрически измервания.

Разширяването на диапазоните на измерване на електрическите величини е свързано с развитието на технологията за електрически измервателни преобразуватели, по-специално с развитието на технологията за усилване и отслабване на електрически токове и напрежения. Специфичните проблеми на електрическите измервания на свръхмалки и свръхголеми стойности на електрически величини включват борбата с изкривяванията, съпътстващи процесите на усилване и отслабване на електрически сигнали, и разработването на методи за изолиране на полезен сигнал от фона на шума. .

Границите на допустимите грешки в електрическите измервания варират от приблизително единици до %. За сравнително груби измервания се използват директни измервателни уреди. За по-точни измервания се използват методи, които се изпълняват с помощта на мостови и компенсационни електрически вериги.

Използването на електрически измервателни методи за измерване на неелектрически величини се основава или на известната връзка между неелектрическите и електрическите величини, или на използването на измервателни преобразуватели (сензори).

За да се осигури съвместна работа на сензори с вторични измервателни уреди, да се предават електрически изходни сигнали на сензори на разстояние и да се увеличи шумоустойчивостта на предаваните сигнали, се използват различни електрически междинни измервателни преобразуватели, които като правило изпълняват едновременно функциите на усилване (по-рядко затихване) на електрически сигнали, както и нелинейни трансформации с цел компенсиране на нелинейността на сензорите.

На входа на междинни измервателни преобразуватели могат да се подават всякакви електрически сигнали (стойности); като изходни сигнали най-често се използват унифицирани електрически сигнали на постоянен, синусоидален или импулсен ток (напрежение). AC изходните сигнали използват амплитудна, честотна или фазова модулация. Цифровите преобразуватели стават все по-разпространени като междинни измервателни преобразуватели.

Комплексна автоматизация на научни експерименти и технологични процесидоведе до създаването на цялостни инструменти измервателни инсталации, измервателни и информационни системи, както и за развитието на телеметричната техника и радиотелемеханиката.

Съвременното развитие на електрическите измервания се характеризира с използването на нови физични ефекти. Например, в момента, за да се създадат високочувствителни и високоточни електрически измервателни инструменти, квантови ефектиДжоузефсън, Хол и др. Постиженията на електрониката са широко въведени в измервателната техника, използва се микроминиатюризацията на измервателните уреди, техният интерфейс с компютърната технология, автоматизацията на процесите на електрически измервания, както и унифицирането на метрологичните и други изисквания към тях.

ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ИЗМЕРВАНИЯ
измерване на електрически величини като напрежение, съпротивление, ток, мощност. Измерванията се извършват с помощта на различни средства - измервателни уреди, схеми и специални устройства. Видът на измервателния уред зависи от вида и размера (обхвата на стойностите) на измерваната величина, както и от необходимата точност на измерване. Основните SI единици, използвани при електрически измервания, са волт (V), ом (Ω), фарад (F), хенри (H), ампер (A) и секунди (s).
СТАНДАРТИ ЗА ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ВЕЛИЧИНИ
Електрическото измерване е определянето (чрез експериментални методи) на стойността на физическа величина, изразена в подходящи единици (например 3 A, 4 V). Стойностите на единиците електрически величини се определят от международно споразумение в съответствие със законите на физиката и единиците на механичните величини. Тъй като „поддържането“ на единици електрически величини, определени от международни споразумения, е изпълнено с трудности, те се представят като „практически“ стандарти на единици електрически величини. Такива стандарти се поддържат от държавни метрологични лаборатории в различни страни. Например в Съединените щати Националният институт за стандарти и технологии носи правната отговорност за поддържането на стандарти за единици електрически величини. От време на време се провеждат експерименти, за да се изясни съответствието между стойностите на стандартите на единици електрически величини и дефинициите на тези единици. През 1990 г. държавните метрологични лаборатории на индустриализираните страни подписаха споразумение за хармонизиране на всички практически стандарти на единици електрически величини помежду си и с международните дефиниции на единици на тези величини. Електрическите измервания се извършват в съответствие с държавните стандарти за единици напрежение и постоянен ток, съпротивление на постоянен ток, индуктивност и капацитет. Такива стандарти са устройства, които имат стабилни електрически характеристики, или инсталации, в които въз основа на определено физическо явление се възпроизвежда електрическо количество, изчислено от известните стойности на фундаменталните физически константи. Стандартите за ватове и ватчасове не се поддържат, тъй като е по-подходящо да се изчислят стойностите на тези единици, като се използват дефиниращи уравнения, които ги свързват с единици на други величини. Вижте същоМЕРИЛНИ ЕДИНИЦИ НА ФИЗИЧНИ ВЕЛИЧИНИ.
ИЗМЕРВАТЕЛИ
Електрическите измервателни уреди най-често измерват моментни стойности или на електрически величини, или на неелектрически величини, преобразувани в електрически. Всички устройства са разделени на аналогови и цифрови. Първите обикновено показват стойността на измерената величина с помощта на стрелка, движеща се по скала с деления. Последните са оборудвани с цифров дисплей, който показва измерената стойност под формата на число. Цифровите измервателни уреди са за предпочитане за повечето измервания, защото са по-точни, по-лесни за отчитане и като цяло са по-гъвкави. Цифровите мултиметри („мултиметри“) и цифровите волтметри се използват за измерване на постояннотоково съпротивление, както и на променливотоково напрежение и ток със средна до висока точност. Аналоговите устройства постепенно се заменят с цифрови, въпреки че все още се използват там, където е важна ниската цена и не е необходима висока точност. За най-точни измервания на съпротивление и импеданс има измервателни мостове и други специализирани измервателни уреди. За регистриране на хода на промените в измерваната стойност във времето се използват записващи инструменти - лентови записващи устройства и електронни осцилоскопи, аналогови и цифрови.
ЦИФРОВИ ИНСТРУМЕНТИ
Във всички цифрови измервателни уреди(с изключение на най-простите) усилватели и други електронни компоненти се използват за преобразуване на входния сигнал в сигнал на напрежение, който след това се преобразува в цифрова форма от аналогово-цифров преобразувател (ADC). Число, изразяващо измерената стойност, се показва на светодиоден (LED), вакуумен флуоресцентен или течнокристален (LCD) индикатор (дисплей). Устройството обикновено работи под управлението на вграден микропроцесор, а в простите устройства микропроцесорът е комбиниран с ADC на една интегрална схема. Цифровите устройства са много подходящи за работа, когато са свързани към външен компютър. При някои видове измервания такъв компютър превключва измервателните функции на устройството и дава команди за предаване на данни за тяхната обработка.
Аналогово-цифрови преобразуватели.Има три основни типа ADC: интегриращи, последователни приближения и паралелни. Интегриращ ADC осреднява входния сигнал във времето. От трите изброени типа този е най-точният, макар и най-бавният. Времето за преобразуване на интегриращия ADC варира от 0,001 до 50 s или повече, грешката е 0,1-0,0003%. Грешката на ADC с последователно приближение е малко по-голяма (0,4-0,002%), но времето за преобразуване е от ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ИЗМЕРВАНИЯ 10 μs до ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ИЗМЕРВАНИЯ 1 ms. Паралелните ADC са най-бързи, но и най-малко точни: тяхното време за преобразуване е около 0,25 ns, грешката е от 0,4 до 2%.
Методи за дискретизация.Сигналът се пробва във времето чрез бързото му измерване в отделни точки от времето и задържането (запазването) на измерените стойности, докато се преобразуват в цифрова форма. Последователността от получени дискретни стойности може да се изведе на дисплея под формата на вълна; като повдигнете тези стойности на квадрат и сумирате, можете да изчислите средната квадратна стойност на сигнала; те могат също така да се използват за изчисляване на времето на нарастване, максималната стойност, средното време, честотния спектър и т.н. Вземането на проби от време може да бъде направено или за период от един сигнал („реално време“), или (с последователно или произволно вземане на проби) за няколко повтарящи се периоди.
Цифрови волтметри и мултиметри.Цифровите волтметри и мултиметри измерват квазистатична стойност на величина и я показват в цифрова форма. Волтметрите директно измерват само напрежение, обикновено DC, докато мултиметрите могат да измерват DC и AC напрежение, ток, DC съпротивление и понякога температура. Това са най-често срещаните инструменти общо предназначениес грешка на измерване от 0,2 до 0,001% може да има 3,5- или 4,5-разряден цифров дисплей. Знакът "полуцяло число" (цифра) е конвенция, която показва, че дисплеят може да показва числа над номиналния брой знаци. Например, 3,5-цифрен (3,5-цифрен) дисплей в диапазона 1-2V може да показва напрежения до 1,999V.
Измерватели на импеданс.Това са специализирани инструменти, които измерват и показват капацитета на кондензатор, съпротивлението на резистор, индуктивността на индуктор или общото съпротивление (импеданс) на връзката на кондензатор или индуктор към резистор. Предлагат се инструменти от този тип за измерване на капацитет от 0,00001 pF до 99,999 µF, съпротивление от 0,00001 ома до 99,999 kohm и индуктивност от 0,0001 mH до 99,999 H. Измерванията могат да се правят при честоти от 5 Hz до 100 MHz, въпреки че едно устройство го прави не покрива целия честотен диапазон. При честоти, близки до 1 kHz, грешката може да бъде едва 0,02%, но точността намалява близо до границите на честотните диапазони и измерените стойности. Повечето инструменти могат също така да показват производни стойности, като качествен фактор на намотка или коефициент на загуба на кондензатор, изчислени от основните измерени стойности.
АНАЛОГОВИ УСТРОЙСТВА
За измерване на напрежение, ток и съпротивление при постоянен ток се използват аналогови магнитоелектрически устройства с постоянен магнит и многооборотна подвижна част. Такива устройства от тип стрелка се характеризират с грешка от 0,5 до 5%. Те са прости и евтини (например автомобилни инструменти, показващи ток и температура), но не се използват там, където се изисква значителна точност.
Магнитоелектрически устройства.Такива устройства използват силата на взаимодействие магнитно полес ток в завоите на намотката на движещата се част, стремящи се да завъртят последната. Моментът на тази сила се балансира от момента, създаден от противоположната пружина, така че всяка текуща стойност съответства на определена позиция на стрелката на скалата. Подвижната част има формата на многооборотна телена рамка с размери от 3-5 до 25-35 mm и е максимално олекотена. Движещата се част, монтирана на каменни лагери или окачена на метална лента, се поставя между полюсите на силен постоянен магнит. Две спирални пружини, които балансират въртящия момент, служат и като проводници за навиването на движещата се част. Магнитоелектрическото устройство реагира на тока, преминаващ през намотката на неговата движеща се част, и следователно е амперметър или по-точно милиамперметър (тъй като горната граница на обхвата на измерване не надвишава приблизително 50 mA). Може да се адаптира за измерване на по-големи токове чрез свързване на шунтиращ резистор с ниско съпротивление успоредно на намотката на движещата се част, така че само малка част от общия измерван ток да се разклонява в намотката на подвижната част. Такова устройство е подходящо за токове, измерени в много хиляди ампера. Ако свържете допълнителен резистор последователно с намотката, устройството ще се превърне в волтметър. Спадът на напрежението при такава последователна връзка е равен на произведението на съпротивлението на резистора и тока, показан от устройството, така че неговата скала може да бъде калибрирана във волтове. За да направите омметър от магнитоелектрически милиамперметър, трябва да свържете серийно измерени резистори към него и да приложите серийна връзкапостоянно напрежение, например от батерия. Токът в такава верига няма да бъде пропорционален на съпротивлението и следователно е необходима специална скала за коригиране на нелинейността. Тогава ще бъде възможно директно да се отчете съпротивлението на скалата, макар и не с много висока точност.
Галванометри.Магнитоелектричните устройства също включват галванометри - високочувствителни инструменти за измерване на изключително малки токове. Галванометрите нямат лагери, подвижната им част е окачена на тънка лента или резба, използва се по-силно магнитно поле, а стрелката е заменена с огледало, залепено към нишката на окачването (фиг. 1). Огледалото се върти заедно с движещата се част, а ъгълът на неговото въртене се определя от изместването на светлинното петно, което хвърля върху скала, монтирана на разстояние около 1 m. Най-чувствителните галванометри могат да дадат отклонение на скалата 1 mm с промяна на тока от само 0,00001 μA.

ЗАПИСВАЩИ УСТРОЙСТВА
Записващите уреди записват „историята“ на промените в стойността на измерваната величина. Най-често срещаните типове такива инструменти включват записващи устройства с лентови диаграми, които записват крива на промяната в стойността с писалка върху диаграмна хартиена лента, аналогови електронни осцилоскопи, които показват кривата на процеса на екрана на катодна лъчева тръба и цифрови осцилоскопи , които съхраняват единични или рядко повтарящи се сигнали. Основната разлика между тези устройства е скоростта на запис. Лентовите записващи устройства с техните движещи се механични части са най-подходящи за запис на сигнали, които се променят за секунди, минути или дори по-бавно. Електронните осцилоскопи са в състояние да записват сигнали, които се променят във времето от милионни части от секундата до няколко секунди.
ИЗМЕРВАЩИ МОСТОВЕ
Измервателният мост обикновено е четирираменен електрическа верига, съставен от резистори, кондензатори и индуктори, предназначени да определят съотношението на параметрите на тези компоненти. Източник на захранване е свързан към една двойка противоположни полюси на веригата, а нулев детектор е свързан към другата. Измервателните мостове се използват само в случаите, когато се изисква най-висока точност на измерване. (За измервания със средна точност е по-добре да използвате цифрови инструменти, тъй като те са по-лесни за работа.) Най-добрите мостове за измерване на AC трансформатори имат грешка (измерване на съотношение) от порядъка на 0,0000001%. Най-простият мост за измерване на съпротивление е кръстен на своя изобретател Чарлз Уитстоун.
Двоен DC измервателен мост.Трудно свързване към резистор медни проводници, без въвеждане на контактно съпротивление от порядъка на 0,0001 Ohm или повече. В случай на съпротивление от 1 Ohm, такъв токов проводник въвежда грешка от порядъка на само 0,01%, но за съпротивление от 0,001 Ohm грешката ще бъде 10%. Двоен измервателен мост (мост на Томсън), чиято диаграма е показана на фиг. 2, е предназначен за измерване на съпротивлението на еталонни резистори с малка стойност. Съпротивлението на такива четириполюсни еталонни резистори се определя като съотношението на напрежението на техните потенциални клеми (p1, p2 на резистора Rs и p3, p4 на резистора Rx на фиг. 2) към тока през техните токови клеми (c1, c2 и c3, c4). С тази техника съпротивлението на свързващите проводници не въвежда грешки в резултата от измерването на желаното съпротивление. Две допълнителни рамена m и n елиминират влиянието на свързващия проводник 1 между клеми c2 и c3. Съпротивленията m и n на тези рамена са избрани така, че да е изпълнено равенството M/m = N/n. След това, чрез промяна на съпротивлението Rs, дисбалансът се намалява до нула и се установява Rx = Rs(N /M).

AC измервателни мостове.Най-често срещаните AC измервателни мостове са проектирани да измерват или при честота на линията 50-60 Hz, или при аудио честоти (обикновено около 1000 Hz); специализирани измервателни мостове работят на честоти до 100 MHz. По правило при AC измервателните мостове вместо две рамена, които прецизно задават съотношението на напрежението, се използва трансформатор. Изключение от това правило включва измервателният мост Maxwell-Wien.
Измервателен мост Максуел - Виена.Такъв измервателен мост прави възможно сравняването на еталони за индуктивност (L) с еталони за капацитет при работна честота, която не е точно известна. Капацитетните стандарти се използват при измервания с висока точност, защото са по-опростени като дизайн от прецизните стандарти за индуктивност, по-компактни, по-лесни за екраниране и практически не създават външни електромагнитни полета. Условията на равновесие на този измервателен мост са както следва: Lx = R2R3C1 и Rx = (R2R3) / R1 (фиг. 3). Мостът е балансиран дори в случай на „нечисто“ захранване (т.е. източник на сигнал, съдържащ хармоници на основната честота), ако стойността на Lx не зависи от честотата.

където T е периодът на сигнала Y(t). Максималната стойност Ymax е най-голямата моментна стойност на сигнала, а средната абсолютна стойност YAA е абсолютната стойност, осреднена във времето. Със синусоидална форма на трептене, Yeff = 0,707Ymax и YAA = 0,637Ymax.
Измерване на AC напрежение и ток.Почти всички инструменти за измерване на AC напрежение и ток показват стойност, която се предлага да се счита за ефективна стойност на входния сигнал. Евтините инструменти обаче често всъщност измерват средната абсолютна стойност или максимална стойностсигнал и скалата се калибрира така, че показанието да съответства на еквивалентната ефективна стойност, като се приеме, че входният сигнал е синусоидален. Не трябва да се пренебрегва, че точността на такива устройства е изключително ниска, ако сигналът е несинусоидален. Инструментите, способни да измерват истинската средноквадратична стойност на променливотоковите сигнали, могат да се основават на един от три принципа: електронно умножение, вземане на проби от сигнала или термично преобразуване. Устройствата, базирани на първите два принципа, като правило реагират на напрежение, а термичните електрически измервателни уреди - на ток. При използване на допълнителни и шунтови резистори всички устройства могат да измерват както ток, така и напрежение.
Електронно умножение.Извършва се повдигане на квадрат и осредняване във времето на входния сигнал до някакво приближение електронни схемис усилватели и нелинейни елементи за извършване на такива математически операции, като намиране на логаритъм и антилогаритъм на аналогови сигнали. Устройствата от този тип могат да имат грешка от порядъка на само 0,009%.
Вземане на проби от сигнала. AC сигналът се преобразува в цифрова форма с помощта на високоскоростен ADC. Стойностите на пробния сигнал се повдигат на квадрат, сумират се и се разделят на броя на пробните стойности в един период на сигнала. Грешката на такива устройства е 0,01-0,1%.
Термоелектрически измервателни уреди.Най-високата точност на измерване на ефективните стойности на напрежението и тока се осигурява от термични електрически измервателни уреди. Използват термотоков преобразувател под формата на малък вакумиран стъклен контейнер с нагревателна жица (0,5-1 см дължина), към средната част на която с мъничко перло е прикрепена термодвойка горещ възел. Перлата осигурява топлинен контакт и в същото време електрическа изолация. С повишаване на температурата, пряко свързано с ефективната стойност на тока в нагревателния проводник, на изхода на термодвойката се появява термо-ЕМП (напрежение на постоянен ток). Такива преобразуватели са подходящи за измерване на променлив ток с честота от 20 Hz до 10 MHz. На фиг. 5 показани електрическа схематермично електроизмервателно устройство с два преобразувателя на термичен ток, избрани по параметри. Когато на входа на веригата се приложи напрежение на променлив ток Vac, на изхода на термодвойката на преобразувателя TC1 се появява напрежение на постоянен ток, усилвателят A създава постоянен ток в нагревателния проводник на преобразувателя TC2, при което термодвойката на последния произвежда същото напрежение на постоянен ток, а конвенционално устройство за постоянен ток измерва изходния ток.

Ако времето (t1 - t2) се измерва в секунди, напрежението e - във волтове, а токът i - в ампери, тогава енергията W ще бъде изразена във ват-секунди, т.е. джаули (1 J = 1 Wh). Ако времето се измерва в часове, тогава енергията се измерва във ватчасове. На практика е по-удобно да изразите електроенергията в киловатчаса (1 kW*h = 1000 Wh).
Времемерни електромери.Електромерите със споделяне на времето използват много уникален, но точен метод за измерване на електрическата мощност. Това устройство има два канала. Единият канал е електронен превключвател, който пропуска или не пропуска входния сигнал Y (или обратния -Y входен сигнал) към нискочестотния филтър. Състоянието на ключа се контролира от изходния сигнал на втория канал, като съотношението на интервалите от време "затворен"/"отворен" е пропорционално на неговия входен сигнал. Средният сигнал на изхода на филтъра е равен на средното време на произведението на двата входни сигнала. Ако един входен сигнал е пропорционален на напрежението на товара, а другият е пропорционален на тока на товара, тогава изходното напрежение е пропорционално на мощността, консумирана от товара. Грешката на такива индустриални броячи е 0,02% при честоти до 3 kHz (лабораторните са само около 0,0001% при 60 Hz). Като високопрецизни инструменти, те се използват като стандартни броячи за проверка на работещи измервателни уреди.
Вземане на проби от ватметри и електромери.Такива устройства се основават на принципа на цифров волтметър, но имат два входни канала, които паралелно вземат проби от сигнали за ток и напрежение. Всяка примерна стойност e(k), представляваща моментните стойности на сигнала за напрежение в момента на вземане на проби, се умножава по съответната стойност на извадката i(k) на текущия сигнал, получен по същото време. Средното време на такива продукти е мощността във ватове:

Суматор, който натрупва продуктите на дискретни стойности във времето, дава общото електричество във ватчасове. Грешката на електромерите може да бъде само 0,01%.
Индукционни електромери.Индукционният измервателен уред не е нищо повече от променливотоков електродвигател с ниска мощност с две намотки - намотка за ток и намотка за напрежение. Проводящ диск, поставен между намотките, се върти под въздействието на въртящ момент, пропорционален на консумираната мощност. Този въртящ момент се балансира от токове, индуцирани в диска от постоянен магнит, така че скоростта на въртене на диска е пропорционална на консумацията на енергия. Броят на оборотите на диска за дадено време е пропорционален на общата електроенергия, получена от потребителя през това време. Броят на оборотите на диска се отчита от механичен брояч, който показва електричеството в киловатчаса. Устройствата от този тип се използват широко като домакински електромери. Тяхната грешка обикновено е 0,5%; имат дълъг експлоатационен живот при всякакви допустими ниваток.
- измерване на електрически величини: електрическо напрежение, електрическо съпротивление, ток, честота и фаза на променлив ток, мощност на тока, електрическа енергия, електрически заряд, индуктивност, електрически капацитет и т.н.... ... Велика съветска енциклопедия

електрически измервания- - [В.А.Семенов. Англо-руски речник за релейна защита] Теми релейна защита EN електрически измервания измерване на електроенергия ... Ръководство за технически преводач

Е. измервателни уреди са инструменти и устройства, използвани за измерване на Е., както и магнитни величини. Повечето измервания се свеждат до определяне на тока, напрежението (потенциалната разлика) и количеството електричество.… … Енциклопедичен речник F.A. Brockhaus и I.A. Ефрон - съвкупност от свързани по определен начин елементи и устройства, образуващи път за преминаване електрически ток. Раздел теория на електрическите вериги теоретична електротехника, който обсъжда математически методи за изчисляване на електрически... ... Енциклопедия на Collier

аеродинамични измервания Енциклопедия "Авиация"

аеродинамични измервания- Ориз. 1. аеродинамични измервания процесът на емпирично намиране на стойностите на физическите величини в аеродинамичен експеримент с помощта на подходящи технически средства. Има 2 вида I.A.: статичен и динамичен. В…… Енциклопедия "Авиация"

Електрически - 4. Електрически кодовепроектиране на мрежи за радиоразпръскване. М., Связиздат, 1961. 80 с.