Les mesures électriques incluent les mesures de grandeurs physiques telles que la tension, la résistance, le courant et la puissance. Les mesures sont effectuées à l'aide divers moyens– instruments de mesure, circuits et appareils spéciaux. Le type d'appareil de mesure dépend du type et de la taille (plage de valeurs) de la valeur mesurée, ainsi que de la précision de mesure requise. Les unités SI de base utilisées dans les mesures électriques sont le volt (V), l'ohm (Ω), le farad (F), le Henry (H), l'ampère (A) et la seconde (s).

Mesure électrique est la détermination (à l'aide de méthodes expérimentales) de la valeur d'une grandeur physique exprimée dans des unités appropriées.

Les valeurs des unités de grandeurs électriques sont déterminées par un accord international conformément aux lois de la physique. Le « maintien » des unités de grandeurs électriques déterminées par les accords internationaux étant semé d'embûches, elles sont présentées comme des normes « pratiques » d'unités de grandeurs électriques.

Les normes sont soutenues par les laboratoires métrologiques d'État différents pays. De temps en temps, des expériences sont menées pour clarifier la correspondance entre les valeurs des étalons des unités de grandeurs électriques et les définitions de ces unités. En 1990, les laboratoires nationaux de métrologie des pays industrialisés ont signé un accord pour harmoniser toutes les normes pratiques d'unités de grandeurs électriques entre eux et avec les définitions internationales des unités de ces grandeurs.

Les mesures électriques sont effectuées conformément aux normes nationales d'unités de tension et de courant continu, de résistance au courant continu, d'inductance et de capacité. De telles normes sont des appareils présentant des caractéristiques électriques stables ou des installations dans lesquelles, sur la base d'un certain phénomène physique, une grandeur électrique est reproduite, calculée à partir des valeurs connues des constantes physiques fondamentales. Les normes de watt et de wattheure ne sont pas prises en charge, car il est plus approprié de calculer les valeurs de ces unités en définissant des équations qui les relient à des unités d'autres quantités.

Les instruments de mesure électriques mesurent le plus souvent des valeurs instantanées soit de grandeurs électriques, soit de grandeurs non électriques converties en grandeurs électriques. Tous les appareils sont divisés en analogiques et numériques. Les premiers indiquent généralement la valeur de la grandeur mesurée au moyen d'une flèche se déplaçant le long d'une échelle à divisions. Ces derniers sont équipés d'un affichage numérique qui affiche la valeur mesurée sous forme de chiffre.

Les instruments numériques sont préférables pour la plupart des mesures, car ils sont plus pratiques pour effectuer des lectures et, en général, plus polyvalents. Les multimètres numériques (« multimètres ») et les voltmètres numériques sont utilisés pour mesurer la résistance, la tension et la force CC avec une précision moyenne à élevée. CA.

Les appareils analogiques sont progressivement remplacés par des appareils numériques, même s'ils sont toujours utilisés là où un faible coût est important et où une grande précision n'est pas nécessaire. Pour les mesures les plus précises de résistance et d’impédance, il existe des ponts de mesure et autres compteurs spécialisés. Pour enregistrer l'évolution des changements de la valeur mesurée au fil du temps, des instruments d'enregistrement sont utilisés - enregistreurs à bande et oscilloscopes électroniques, analogiques et numériques.

Les mesures de grandeurs électriques sont l’un des types de mesures les plus courants. Grâce à la création d'appareils électriques qui convertissent diverses grandeurs non électriques en grandeurs électriques, les méthodes et moyens d'instruments électriques sont utilisés pour mesurer presque toutes les grandeurs physiques.

Champ d'application des instruments de mesure électriques :

· recherche scientifique en physique, chimie, biologie, etc.;

· processus technologiques dans l'énergie, la métallurgie, l'industrie chimique, etc. ;

· transport;

· exploration et production de ressources minérales;

· travaux météorologiques et océanologiques ;

· diagnostics médicaux;

· production et exploitation d'appareils de radio et de télévision, d'avions et d'engins spatiaux, etc.

Une grande variété de grandeurs électriques, de larges plages de valeurs, d'exigences haute précision Les mesures, la variété des conditions et des domaines d'application des instruments de mesure électriques ont conduit à une variété de méthodes et de moyens de mesures électriques.

La mesure des grandeurs électriques « actives » (intensité du courant, tension électrique, etc.), caractérisant l'état énergétique de l'objet mesuré, repose sur l'impact direct de ces grandeurs sur l'élément sensible et s'accompagne généralement de la consommation d'une certaine quantité énergie électrique de l’objet à mesurer.

Mesure de grandeurs électriques « passives » ( résistance électrique, ses composantes complexes, inductance, tangente de perte diélectrique, etc.), caractérisant les propriétés électriques de l'objet à mesurer, nécessite de recharger l'objet à mesurer à partir d'une source externe d'énergie électrique et de mesurer les paramètres du signal de réponse.
Les méthodes et moyens de mesures électriques dans les circuits DC et AC diffèrent considérablement. Dans les circuits à courant alternatif, ils dépendent de la fréquence et de la nature du changement de grandeurs, ainsi que des caractéristiques des grandeurs électriques variables (instantanées, efficaces, maximales, moyennes) qui sont mesurées.

Pour les mesures électriques dans les circuits à courant continu, les instruments de mesure magnétoélectriques et les appareils de mesure numériques sont les plus largement utilisés. Pour les mesures électriques dans les circuits à courant alternatif - instruments électromagnétiques, instruments électrodynamiques, instruments à induction, instruments électrostatiques, instruments de mesure électriques redresseurs, oscilloscopes, instruments de mesure numériques. Certains des instruments répertoriés sont utilisés pour les mesures électriques dans les circuits AC et DC.

Les valeurs des grandeurs électriques mesurées sont approximativement comprises dans la plage : intensité du courant - de à A, tension - de à V, résistance - de à Ohm, puissance - de W à des dizaines de GW, fréquence du courant alternatif - de à Hz . Les plages de valeurs mesurées des grandeurs électriques ont une tendance continue à s'étendre. Les mesures à hautes et ultra-hautes fréquences, la mesure de faibles courants et de hautes résistances, les hautes tensions et les caractéristiques des grandeurs électriques dans les centrales électriques puissantes sont devenues des sections qui développent des méthodes et des moyens spécifiques de mesures électriques.

L'élargissement des plages de mesure des grandeurs électriques est associé au développement de la technologie des transducteurs de mesure électriques, notamment au développement de la technologie d'amplification et d'atténuation. courant électrique ov et stress. Les problèmes spécifiques des mesures électriques de valeurs ultra-petites et ultra-grandes de grandeurs électriques incluent la lutte contre les distorsions accompagnant les processus d'amplification et d'affaiblissement des signaux électriques, et le développement de méthodes pour isoler un signal utile d'un fond de bruit .

Les limites des erreurs tolérées dans les mesures électriques vont d'environ unités à %. Pour des mesures relativement approximatives, utilisez instruments de mesure action directe. Pour des mesures plus précises, on utilise des méthodes mises en œuvre à l'aide de circuits électriques en pont et en compensation.

L'utilisation de méthodes de mesure électriques pour mesurer des grandeurs non électriques repose soit sur la relation connue entre grandeurs non électriques et électriques, soit sur l'utilisation de transducteurs de mesure (capteurs).

Pour assurer le fonctionnement conjoint des capteurs avec des instruments de mesure secondaires, transmettre les signaux de sortie électriques des capteurs à distance et augmenter l'immunité au bruit des signaux transmis, divers convertisseurs de mesure électriques intermédiaires sont utilisés, qui, en règle générale, remplissent simultanément les fonctions d'amplification (moins souvent d'atténuation) des signaux électriques, ainsi que de transformations non linéaires pour compenser la non-linéarité des capteurs.

Tous les signaux électriques (valeurs) peuvent être fournis à l'entrée des transducteurs de mesure intermédiaires ; les signaux électriques unifiés de courant (tension) continu, sinusoïdal ou pulsé sont le plus souvent utilisés comme signaux de sortie. Les signaux de sortie CA utilisent une modulation d'amplitude, de fréquence ou de phase. Les convertisseurs numériques sont de plus en plus répandus en tant que convertisseurs de mesure intermédiaires.

L'automatisation complexe des expériences scientifiques et des processus technologiques a conduit à la création de moyens complexes d'installations de mesure, de systèmes de mesure et d'information, ainsi qu'au développement de la technologie de télémétrie et de la radiotélémécanique.

Le développement moderne des mesures électriques se caractérise par l’utilisation de nouveaux effets physiques. Par exemple, à l'heure actuelle, les effets quantiques de Josephson, Hall, etc. sont utilisés pour créer des instruments de mesure électriques de haute sensibilité et de haute précision. Les réalisations électroniques sont largement introduites dans la technologie de mesure, la microminiaturisation des instruments de mesure et leur interface avec la technologie informatique sont utilisées. , l'automatisation des processus de mesure électrique, ainsi que l'unification des exigences métrologiques et autres pour ceux-ci.

Mesures électriques lignes de câbles communications

1. Mesures des paramètres électriques des lignes de communication par câble

1.1 Dispositions générales

Les propriétés électriques des lignes de communication par câble sont caractérisées par des paramètres de transmission et des paramètres d'influence.

Les paramètres de transmission évaluent la propagation de l'énergie électromagnétique le long d'une chaîne de câbles. Les paramètres d'influence caractérisent les phénomènes de transfert d'énergie d'un circuit à un autre et le degré de protection contre les interférences mutuelles et externes.

Les paramètres de transmission comprennent les paramètres principaux :

R - résistance,

L - inductance,

C - capacité,

G - conductivité d'isolation et paramètres secondaires,

Z - impédance d'onde,

un - coefficient d'atténuation,

β - coefficient de phase.

Les paramètres d'influence comprennent les paramètres primaires ;

K - connexion électrique,

M - couplage magnétique et paramètres secondaires,

Perte de couplage proche

Bℓ est la perte de couplage à l'extrémité distante.

Dans la région des basses fréquences, la qualité et la portée de la communication sont principalement déterminées par les paramètres de transmission, et lorsque des circuits haute fréquence sont utilisés, les caractéristiques les plus importantes sont les paramètres d'influence.

Lors de l'exploitation de lignes de communication par câble, des mesures de leurs paramètres électriques sont effectuées, qui sont divisées en prévention, contrôle et urgence. Des mesures préventives sont effectuées à certains intervalles pour évaluer l'état des lignes de communication et mettre leurs paramètres aux normes. Des mesures de contrôle sont effectuées après maintenance et autres types de travaux pour évaluer la qualité de leur mise en œuvre. Des mesures d'urgence sont effectuées afin de déterminer la nature et la localisation des dommages causés à la ligne de communication.

1.2 Mesure de résistance de circuit

Il existe une distinction entre la résistance du circuit (Rc) au courant continu et la résistance du circuit au courant alternatif. La résistance CC de 1 km de fil dépend du matériau du fil (résistivité - p), du diamètre du fil et de la température. La résistance de tout fil augmente avec l'augmentation de la température et diminue avec l'augmentation du diamètre.

Pour toute résistance à la température à partir de 20 °C, la résistance peut être calculée à l'aide de la formule :

Rt =Rt=20 [1+a (t-20) ]Ohm/km ,

où Rt est la résistance à une température donnée,

a est le coefficient de température de résistance.

Pour les circuits à deux fils, la valeur de résistance résultante doit être multipliée par deux.

La résistance de 1 km de fil au courant alternatif dépend, outre les facteurs ci-dessus, également de la fréquence du courant. La résistance au courant alternatif est toujours supérieure à celle au courant continu en raison de l'effet cutané.

La dépendance de la résistance du fil au courant alternatif sur la fréquence est déterminée par la formule :

R=K1 × Rt Ohm/km ,

où K1 est un coefficient prenant en compte la fréquence actuelle (avec l'augmentation de la fréquence actuelle, K1 augmente)

La résistance du circuit de câbles et des fils individuels est mesurée au niveau des sections d'amplification montées. Pour mesurer la résistance, un circuit en pont CC avec un rapport de bras d'équilibrage constant est utilisé. Ce schéma est fourni par les instruments de mesure PKP-3M, PKP-4M, P-324. Les schémas de mesure utilisant ces instruments sont présentés dans la Fig. 1 et fig. 2.

Riz. 1. Schéma de mesure de la résistance du circuit à l'aide du dispositif PKP

Riz. 2. Schéma de mesure de la résistance du circuit avec l'appareil P-324

La résistance mesurée est recalculée pour 1 km de circuit et comparée aux normes d'un câble donné. Les normes de résistance pour certains types de câbles légers et symétriques sont données dans le tableau. 1.

Tableau 1

ParamètreCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSDC résistance du circuit ( ¦ = 800 Hz), à +20 °C, Ohm/km115 ÷ 12536.0d=0.4 £ 148d=0,8 £ 56,155,5d=1,2 £ 31,9d=0,9 £ 28,5d=0,75 £ 95d=0,9 £ 28,5d=1,4 £ 23,8d=1,2 £ 15,85d=0,6 £ 65,8d=1,0 £ 23,5d=0,7 £ 48d=1,2 £ 16,4d=1,4 £ 11,9

La résistance au courant continu d est égale et la résistance active des câbles de communication à champ léger (P-274, P-274M, P-275) ne dépend pas des méthodes de pose des lignes et des conditions météorologiques (« sec », « humide » ) et n'a qu'une dépendance à la température, augmentant avec l'augmentation de la température ambiante (air, sol, etc.).

Si, à la suite de la comparaison, la valeur de résistance mesurée est supérieure à la normale, cela peut indiquer la présence d'un mauvais contact dans les épissures de câbles ou dans les moitiés de connexion.

1.3 Mesure de capacité

La capacité (Cx) est l'un des principaux paramètres de transmission les plus importants des circuits de lignes de communication par câble. Par sa taille, vous pouvez juger de l'état du câble et déterminer la nature et la localisation de ses dommages.

Dans la nature, la capacité du câble est similaire à la capacité d'un condensateur, où le rôle des plaques est joué par les surfaces des fils, et le matériau isolant situé entre eux (papier, polystyrène, etc.) sert de diélectrique. .

La capacité des circuits de ligne de communication par câble dépend de la longueur de la ligne de communication, de la conception du câble, des matériaux isolants et du type de torsion.

La valeur de la capacité des circuits de câbles symétriques est influencée par les âmes et les gaines de câbles voisines, car elles sont toutes proches les unes des autres.

Les mesures de capacité des câbles sont effectuées à l'aide d'instruments de mesure tels que PKP-3M, PKP-4M, P-324. Lors de la mesure du dispositif PKP, la méthode de mesure balistique est utilisée et le dispositif P-324 mesure à l'aide d'un circuit en pont AC avec un rapport variable des bras d'équilibrage.

Sur les lignes de communication par câble, les opérations suivantes peuvent être effectuées :

mesurer la capacité d'une paire de cœurs ;

mesurer la capacité du noyau (par rapport à la terre).

1.3.1 Mesure de la capacité d'une paire de noyaux à l'aide de l'appareil P-324

La capacité d'une paire de noyaux est mesurée selon le diagramme illustré à la Fig. 3.

Riz. 3. Schéma de mesure de la capacité d'une paire de noyaux

L'un des bras d'équilibre est un ensemble de résistances nR, trois fois une réserve de résistance - Rms. Les deux autres bras sont la capacité de référence Co et la capacité mesurée Cx.

Pour assurer l'égalité des angles de perte d'épaulement, les potentiomètres BALANCE Cx ROUGH et BALANCE Cx SMOOTH sont utilisés. L'équilibre du pont est assuré à l'aide d'un magasin de résistance Rms. Si les angles de perte des bras et d'équilibre du pont sont égaux, l'égalité suivante est valable :

Puisque Co et R sont constants pour un circuit de mesure donné, la capacité mesurée est inversement proportionnelle à la résistance du magasin. Par conséquent, la réserve de résistance est calibrée directement en unités de capacité (nF) et le résultat de la mesure est déterminé à partir de l'expression :

Cx = nSMS.

1.3.2 Mesure de la capacité du noyau par rapport à la terre

La mesure de la capacité du conducteur par rapport à la terre est effectuée selon le schéma de la Fig. 4.

Riz. 4. Schéma de mesure de la capacité du noyau par rapport à la terre

Les normes pour la valeur moyenne de la capacité de travail d'une paire de conducteurs pour certains types de lignes de communication par câble sont données dans le tableau. 2.

Tableau 2

ParamètreCâbleP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSValeur moyenne de la capacité de travail, nF/km32,6 ÷ 38.340.45d =0,4 d =0,5 C=50d =0,8 C=3836,0d =1,2 C=27 d =1,4 C=3624,0 ÷ 25d =0,9 С=33,5d =0,6 С=40d =1,0 С=34d =0,7 С=41d =1,2 С=34,5d =1,4 С=35,5

Note:

. La capacité des câbles de communication à champ lumineux varie en fonction de la méthode d'installation, des conditions météorologiques et de la température ambiante. La plus grande influence hydrate ou recouvre la gaine du câble de couches semi-conductrices (sol, précipitations, suie, etc.). La capacité du câble P-274 change sensiblement avec l'augmentation de la température et de la fréquence (avec l'augmentation de la température, la capacité augmente et avec l'augmentation de la fréquence, elle diminue).

La capacité de travail du câble MKSB, MKSG dépend du nombre de quads (simple, quatre et sept quad) et du nombre de cœurs de signal.

1.4 Mesure de la résistance d'isolement

Lors de l'évaluation de la qualité de l'isolation d'un circuit, la notion de « résistance d'isolation » (Riz) est généralement utilisée. La résistance d’isolement est l’inverse de la conductivité de l’isolement.

La conductivité de l'isolation du circuit dépend du matériau et de l'état de l'isolation, des conditions atmosphériques et de la fréquence du courant. La conductivité de l'isolant augmente considérablement lorsque l'isolant est contaminé, s'il présente des fissures ou si l'intégrité de la couche isolante du câble est endommagée. Par temps humide, la conductivité de l’isolant est supérieure à celle par temps sec. À mesure que la fréquence du courant augmente, la conductivité de l’isolation augmente.

La résistance d'isolement peut être mesurée avec les appareils PKP-3, PKP-4, P-324 lors des tests préventifs et de contrôle. La résistance d'isolement est mesurée entre les conducteurs et entre le conducteur et la terre.

Pour mesurer la résistance d'isolement Riz, l'enroulement de commande du MU est connecté en série avec la source de tension et la résistance d'isolement mesurée. Plus la valeur du Riz mesurée est petite, plus le courant dans l'enroulement de commande du MU est élevé, et donc plus la FEM dans l'enroulement de sortie du MU est élevée. Le signal amplifié est détecté et enregistré par le périphérique IP. L'échelle de l'instrument est calibrée directement en mégohms, donc la lecture de la valeur mesurée est Riz. s'effectue sur l'échelle supérieure ou moyenne, en tenant compte de la position de l'interrupteur Rmom LIMIT.

Lors de la mesure de la résistance d'isolement avec le dispositif PKP, un circuit ohmmétrique est utilisé, composé d'un microampèremètre et d'une source d'alimentation 220 V connectés en série. L'échelle microampèremétrique est calibrée de 3 à 1000 MΩ.

Les normes de résistance d'isolation pour certains types de câbles de communication sont indiquées dans le tableau. 3.

Tableau 3

ParamètreCâbleP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSRésistance d'isolation des conducteurs simples par rapport aux autres conducteurs, à t=20 °C au moins, MOhm/km 100÷1000 250÷2500 500050001000050001000010000

La résistance d'isolement des câbles de communication à champ lumineux dépend en grande partie de la méthode d'installation, des conditions de fonctionnement ainsi que de la température ambiante.

1.5 Mesure des paramètres secondaires de transmission

1.5.1 Impédance caractéristique

L'impédance caractéristique (Zc) est la résistance que rencontre une onde électromagnétique lorsqu'elle se propage le long d'un circuit homogène sans réflexion. Elle est caractéristique de ce type de câble et dépend uniquement des paramètres primaires et de la fréquence du courant transmis. L'amplitude de l'impédance de l'onde caractérise le circuit, car elle montre la relation entre la tension (U) et le courant ( je ) en tout point d'une chaîne homogène, la valeur est constante, indépendamment de sa longueur.

Étant donné que tous les paramètres primaires, à l'exception de la capacité, dépendent de la fréquence du courant, à mesure que la fréquence du courant augmente, l'impédance caractéristique diminue.

La mesure et l'évaluation de la valeur de la résistance aux ondes peuvent être effectuées à l'aide de l'appareil P5-5. À cette fin, des travaux sont effectués aux deux extrémités de la ligne de communication par câble. À une extrémité, le circuit à mesurer est perturbé par une résistance active, pour laquelle il est recommandé d'utiliser des résistances mastic haute fréquence SP, SPO ou un magasin de résistances sans fil, à l'autre, l'appareil P5-5 est connecté ; . En ajustant la résistance à l'extrémité du circuit et en augmentant le gain du dispositif à l'extrémité proche du circuit, nous obtenons une réflexion minimale à l'extrémité de la ligne selon le dispositif P5-5. La valeur de résistance sélectionnée à l'extrémité du circuit correspondra dans ce cas à l'impédance caractéristique du circuit.

Les normes pour la valeur moyenne de la résistance des vagues sont données dans le tableau. 4.

Tableau 4

Fréquence, kHzCâbleP-274P-274MP-270TG, TBTZG, TZSP-296MKB MKGMKSB MKSGsukhov watersukhov water0.8720495823585798 ÷1085 368 ÷648 43548749010,0230155258181146231 ÷308 147 ÷200 160190,519616,0205135222158139133 ÷174 15218218660131142 ÷147 130174174,6120129142 ÷146 171168,4200128169,2167,3300126168,2166,3

1.5.2 Atténuation de fonctionnement

Lorsque l'énergie électrique se propage à travers les fils, les amplitudes de courant et de tension diminuent ou, comme on dit, subissent une atténuation. La diminution d'énergie sur une longueur de chaîne de 1 km est prise en compte via le coefficient d'atténuation, autrement appelé atténuation kilométrique. Le coefficient d'atténuation est indiqué par la lettre un et est mesuré en népers par 1 km. Le coefficient d'atténuation dépend des principaux paramètres du circuit et est provoqué par deux types de pertes :

atténuation due aux pertes d'énergie dues à l'échauffement du fil métallique ;

atténuation due aux pertes dues aux imperfections d'isolation et aux pertes diélectriques.

Dans la plage de fréquences inférieures, les pertes dans le métal dominent et les pertes dans le diélectrique commencent à les affecter davantage.

Puisque les paramètres primaires dépendent de la fréquence, alors un dépend de la fréquence : avec une fréquence de courant croissante un augmente. L'augmentation de l'atténuation s'explique par le fait qu'avec l'augmentation de la fréquence du courant, la résistance active et la conductivité de l'isolation augmentent.

Connaissant le coefficient d'atténuation du circuit ( un ) et la longueur de la chaîne (ℓ), alors on peut déterminer l'atténuation intrinsèque de la chaîne entière (a) :

une = un × ℓ, Np

Pour les réseaux à quatre voies qui forment un canal de communication, il n'est généralement pas possible de garantir pleinement les conditions d'une commutation cohérente. Par conséquent, pour prendre en compte l'incohérence des circuits d'entrée et de sortie du canal de communication formé dans des conditions réelles (réelles), il ne suffit pas de connaître uniquement sa propre atténuation.

L'atténuation de fonctionnement (ap) est l'atténuation du circuit câblé dans des conditions réelles, c'est-à-dire sous aucune charge à ses extrémités.

En règle générale, dans les conditions réelles, l'atténuation de fonctionnement est supérieure à l'atténuation intrinsèque (ar >UN).

Une méthode de mesure de l'atténuation de fonctionnement est la méthode de différence de niveau.

Lors de la mesure à l'aide de cette méthode, un générateur avec une FEM connue et une résistance interne Z® connue est requis. Le niveau de tension absolu à la charge adaptée du générateur Z® est mesuré par l'indicateur de niveau de station A et est déterminé :

et le niveau de tension absolu à la charge Z je mesuré par l'indicateur de niveau de la station B.

Les normes pour le coefficient d'atténuation des circuits de certains types de lignes de communication par câble sont présentées dans le tableau. 5.

Les paramètres secondaires des câbles de communication à champ lumineux dépendent largement du mode de pose des lignes (suspension, au sol, dans le sol, dans l'eau).

1.6 Mesure des paramètres d'influence

Le degré d'influence entre les circuits d'une ligne de communication par câble est généralement évalué par l'ampleur de l'atténuation transitoire. L'atténuation transitoire caractérise l'atténuation des courants d'influence lors de leur transition du circuit d'influence au circuit influencé. Lorsqu'un courant alternatif traverse le circuit d'influence, un champ magnétique alternatif est créé autour de lui, qui traverse le circuit concerné.

Une distinction est faite entre l'atténuation de couplage à l'extrémité proche Ao et l'atténuation de couplage à l'extrémité distante Aℓ.

L'atténuation des courants transitoires se produisant à l'extrémité du circuit où se trouve le générateur du circuit d'influence est appelée atténuation transitoire proche.

L'atténuation des courants transitoires arrivant à l'extrémité opposée du deuxième circuit est appelée atténuation transitoire à l'extrémité éloignée.

Tableau 5. Normes pour le coefficient d'atténuation du circuit, Np/km.

Fréquence, kHzCâbleP-274P-274MP-270TG, TBTZG, TZSP-296MKB MKGMKSB MKSGSukhov vodesukhov vode0,80,1080,1570,0950,1440,065 0,04÷0,670,043÷0,066 0,0440,043100,2840,3980,2680,3740,1160,344÷0,6440,091÷0,170 0,200,0910,087160,3200,4450,3040,4210,1360,103÷0,1 820,230,0960,092300,1740,129÷0,220 0,240,1110,114600,2290,189÷0,275 0,280,1500,1451200,3110,299÷0,383 0,380,2180,2102000,3920,460,2940,2743000,4740,3720,3325520,81

1.6.1 Perte de couplage à l'extrémité proche

Il est important de mesurer et d'évaluer la perte de couplage à l'extrémité proche pour les systèmes à quatre fils avec des directions de transmission et de réception différentes. De tels systèmes comprennent des systèmes de transmission à un seul câble (P-303, P-302, P-301, P-330-6, P-330-24) fonctionnant sur un seul câble à quatre (P-296, P-270).

La méthode la plus courante pour mesurer l'atténuation transitoire est la méthode de comparaison utilisée lors de l'utilisation d'un ensemble d'instruments VIZ-600, P-322. Lors de la mesure avec l'appareil P-324, une méthode mixte (comparaison et addition) est utilisée.

L'essence de la méthode de comparaison et d'addition est qu'en position 2, la valeur de l'atténuation transitoire (Ao) est complétée par l'atténuation du magasin (amz) jusqu'à une valeur inférieure à 10 Np. En modifiant l'atténuation du chargeur, la condition Ao + amz ≥10 Np est atteinte.

Pour faciliter la lecture de la valeur mesurée, les chiffres sur le commutateur NP ne représentent pas l'atténuation de l'amz, qui est effectivement introduite par le magasin, mais la différence de 10 - amz.

Étant donné que l'atténuation du magasin ne change pas en douceur, mais par pas de 1 Np, le reste de l'atténuation en Np est mesuré sur une échelle à aiguille (PI) allant de 0 à 1 Np.

Avant la mesure, l'instrument (IP) est calibré, pour lequel l'interrupteur du circuit NP est réglé sur la position GRAD (position 1 sur la Fig. 9). Dans ce cas, la sortie du générateur est connectée au compteur via un câble d'extension de référence (EC) avec une atténuation de 10 Np.

Les normes d'atténuation transitoire sont données dans le tableau. 6.

Tableau 6. Normes pour l'atténuation de transition à l'extrémité proche à l'intérieur et entre des quadruples adjacents, pas moins, Np

Type de câble Fréquence, kHz Longueur de ligne, km Atténuation de transition P-27060106.0 P-29660108.8 MKB MKG100 2000,850 0,8506,8 6,8 MKSB, MKSG Gamme de fréquences complète 0,6507,2

Pour le câble P-296, l'atténuation de la diaphonie est également vérifiée aux fréquences de 10 kHz et 30 kHz.

1.6.2 Diaphonie distante

Il est important de mesurer et d'évaluer la diaphonie distante également pour les systèmes à quatre fils, mais avec les mêmes directions de réception et de transmission. Ces systèmes comprennent des systèmes de transmission à deux câbles tels que le P-300, le P-330-60.

Pour mesurer l'atténuation de transition à l'extrémité de Aℓ, il est nécessaire d'avoir deux appareils P-324 installés aux extrémités opposées des circuits mesurés. La mesure s'effectue en trois étapes.

De plus, à l'aide de l'appareil P-324, il est possible de mesurer des atténuations d'au moins 5 Np à l'entrée de l'appareil, une rallonge UD 5 Np, qui fait partie de l'appareil, est allumée pour vérifier la fonctionnalité de l'appareil.

Le résultat de la mesure résultant est divisé en deux et l'atténuation d'un circuit est déterminée.

Ensuite, le circuit est assemblé et le trajet de mesure de l'appareil de la station B connecté au circuit d'influence est calibré. Dans ce cas, la somme de l'atténuation du circuit, de la rallonge UD 5Np et du chargeur d'atténuation doit être d'au moins 10 Np, le reste de l'atténuation au-delà de 10 Np est réglé sur le dispositif pointeur.

La troisième étape mesure l'atténuation du couplage distant. Le résultat de la mesure est la somme des lectures du commutateur NP et du dispositif pointeur.

La valeur mesurée de l'atténuation de couplage à l'extrémité distante est comparée à la norme. La norme d'atténuation transitoire à l'extrémité éloignée est donnée dans le tableau. 7.

Tableau 7

Type de câble Fréquence, kHz Longueur de ligne, km Atténuation de diaphonie P-27060105.5 P-29660105.0 MKB MKG100 2000,850 0,8507,8 7,8 MKSB, MKSG Gamme de fréquences complète 0,6508,2

Dans tous les circuits de câbles symétriques, l'atténuation transitoire diminue avec l'augmentation de la fréquence, approximativement selon une loi logarithmique. Pour augmenter l'atténuation transitoire entre les circuits, lors de la fabrication, les âmes conductrices sont torsadées en groupes (paires, quatre, huit), les groupes sont torsadés en une âme de câble, les circuits sont blindés et lors de la pose de lignes de communication par câble, le câble est équilibré . L'équilibrage sur les câbles basse fréquence consiste à les traverser en plus lors du déploiement et à allumer les condensateurs. L'équilibrage sur câbles HF consiste à croiser et commuter des circuits de contre-couplage. Le besoin d'équilibrage peut survenir lorsque les paramètres d'influence du câble se détériorent lors de son utilisation à long terme ou lors de la construction d'une ligne de communication longue distance. La nécessité d'équilibrer le câble doit être déterminée dans chaque cas spécifique, en fonction de la valeur réelle de l'atténuation transitoire des circuits, qui dépend du système de communication (le système d'utilisation des circuits de câbles et des équipements de compactage) et de la longueur de la ligne. .

2. Détermination de la nature et de la localisation des dommages aux lignes de communication par câble

2.1 Dispositions générales

Les câbles de communication peuvent présenter les types de dommages suivants :

abaisser la résistance d'isolement entre les âmes du câble ou entre les âmes et la terre ;

abaisser la résistance d'isolement « coque - terre » ou « armure - terre » ;

rupture complète du câble ;

claquage diélectrique ;

asymétrie de la résistance du noyau ;

paires brisées dans un câble équilibré.

2.2 Tests pour déterminer la nature du dommage

La détermination de la nature des dommages (« masse », « coupure », diminution « courte » de la résistance d'isolement) est effectuée en testant chaque âme de câble à l'aide de circuits mégger ou ohmmètre de divers instruments de mesure (par exemple, P-324, PKP- 3, PKP-4, KM-61C, etc.). Un appareil « testeur » combiné peut être utilisé comme ohmmètre.

Les tests sont effectués dans l'ordre suivant :

La résistance d'isolement entre un noyau et les autres connectés au blindage mis à la terre est vérifiée.

Au poste A, où sont effectués les tests, tous les noyaux sauf un sont connectés entre eux et au blindage et mis à la terre. A la station B, les conducteurs sont isolés. La résistance d'isolement est mesurée et comparée à la norme pour un type de câble donné. Des tests et des analyses sont effectués pour chaque âme de câble. Si la valeur mesurée de la résistance d'isolement est inférieure à la norme, la nature du dommage est alors déterminée :

dommages à l'isolation par rapport à la terre ;

endommagement de l'isolation par rapport au blindage du câble ;

dommages à l'isolation par rapport aux autres âmes du câble.

Pour déterminer la nature des dommages au poste A, ils retirent alternativement la « masse » des âmes des câbles et réalisent une analyse :

a) si le retrait de la « masse » d'un noyau (par exemple, du noyau 2 sur la Fig. 13) entraîne une forte augmentation de la résistance d'isolement, alors l'isolation entre le noyau testé (noyau 1) et celui à partir duquel le « le sol »a été retiré est endommagé (noyau 2);

b) si la suppression de la « masse » de tous les noyaux n'entraîne pas une augmentation de la résistance d'isolement à la norme, alors l'isolation du noyau testé (noyau 1) est endommagée par rapport au blindage du câble (terre).

Si lors du prochain test, il s'avère que la résistance d'isolement est de centaines d'Ohms ou d'unités de kOhms, cela indique un possible court-circuit entre les conducteurs du câble testé (par exemple, un « court-circuit » est affiché entre les conducteurs 3 et 4) ;

L'intégrité des âmes du câble est vérifiée, pour laquelle toutes les âmes de la station B sont connectées entre elles et au blindage. À la station A, l'intégrité de chaque noyau est vérifiée avec un ohmmètre.

Établir la nature du dommage permet de choisir l'une des méthodes permettant de déterminer la localisation du dommage.

2.3 Détermination de l'emplacement des dommages à l'isolation des fils

Pour déterminer l'emplacement des dommages causés à l'isolation du noyau, des circuits en pont sont utilisés, dont le choix dépend du fait qu'un câble donné possède ou non des noyaux réparables.

S'il existe un fil utilisable en résistance égale à celui endommagé et si la résistance d'isolement du fil endommagé peut atteindre 10 mOhm, les mesures sont effectuées à l'aide de la méthode du pont avec un rapport variable des bras équilibrés.

Lors des mesures, les valeurs de résistance des bras du pont Ra et Rm sont sélectionnées de manière à ce qu'il n'y ait pas de courant dans la diagonale du pont auquel l'alimentation est connectée.

Lors de la détermination de l'emplacement des dommages d'isolation à l'aide de la méthode du pont avec un rapport de bras d'équilibrage variable, les appareils PKP-3, PKP-4 et KM-61S sont utilisés. Dans ces appareils, la résistance Rm est variable et est déterminée par des mesures au moment de l'équilibre du pont, et la résistance Ra est constante et pour les appareils PKP est choisie égale à 990 Ohms, pour l'appareil KM-61S - 1000 Ohms.

Si les fils bons et endommagés ont des résistances différentes, des mesures sont prises aux deux extrémités de la ligne de communication par câble.

Lors de l'utilisation d'appareils PKP-3, PKP-4, d'autres méthodes de mesure de la résistance d'isolement peuvent être utilisées pour déterminer l'emplacement des dommages au câble :

1. Méthode pont avec rapport de bras d'équilibrage variable avec ligne auxiliaire. Il est utilisé lorsqu'il y a des fils réparables dont la résistance n'est pas égale à celle endommagée, et que la résistance d'isolation du fil endommagé peut atteindre 10 MOhm et que le fil auxiliaire est supérieur à 5 000 MOhm,
2. Méthode du pont avec rapport de bras d'équilibrage constant utilisant la méthode à double boucle. Il est utilisé en présence de courants parasites importants et d'une résistance d'isolement du fil endommagé jusqu'à 10 M0 m, et auxiliaire - supérieure à 5 000 MOhm.
3. Méthode du pont avec un rapport de bras d'équilibrage constant à des résistances transitoires élevées. Il est utilisé lorsqu'il existe un fil utilisable, de résistance égale à celui endommagé, et une résistance de transition au site de dommage d'isolation allant jusqu'à 10 MOhm.
4. Méthode de mesures bidirectionnelles de la résistance de boucle des fils endommagés. Il est utilisé en l'absence de fils utilisables et la résistance de transition est de l'ordre de la résistance de la boucle.

5. Méthode de ralenti et court-circuit lors de l'utilisation d'un pont avec un rapport de bras d'équilibrage constant. Il est utilisé en l'absence de fils réparables et la résistance de transition sur le site des dommages à l'isolation peut atteindre 10 kOhm.

Méthode à vide et en court-circuit lors de l'utilisation d'un pont avec un rapport de bras d'équilibrage variable. Il est utilisé en l'absence de fils réparables et la résistance de transition sur le site de dommage à l'isolation est de 0,1 à 10 MOhm.

En l'absence de fils réparables, la détermination de l'emplacement des dommages d'isolation à l'aide de méthodes de pontage avec une précision suffisante présente certaines difficultés. Dans ce cas, des méthodes impulsionnelles et inductives peuvent être utilisées. Pour les mesures par méthode impulsionnelle, ils utilisent les appareils P5-5, P5-10 dont la portée peut atteindre 20-25 km sur des câbles de communication symétriques.

2.4 Détermination de l'emplacement des fils cassés

La détermination de l'emplacement d'une rupture de fil peut être effectuée à l'aide des méthodes suivantes :

Méthode du pont à courant pulsé. Il est utilisé lorsqu'il existe un fil fonctionnel dont la résistance est égale à celle endommagée.

Méthode de comparaison de capacité (méthode balistique). Il est utilisé lorsque la capacité spécifique des fils bons et endommagés est égale.

Méthode de comparaison des capacités avec mesures bilatérales. Il est utilisé lorsque la capacité spécifique des fils endommagés et utilisables est inégale et, en particulier, lorsqu'il est impossible de mettre à la terre les fils non mesurés de la ligne.

Pour déterminer l'emplacement d'une rupture de fil, les appareils PKP-3, PKP-4, KM-61C, P-324 peuvent être utilisés.

S'il y a un noyau réparable dans le câble et qu'il est possible de mettre à la terre tous les autres conducteurs du câble, la capacité de travail du noyau réparable (Cℓ), alors le noyau endommagé (Cx) est mesuré un par un.

Si, en raison des conditions de fonctionnement du câble, la mise à la terre des conducteurs non mesurés restants est impossible, alors pour obtenir un résultat fiable, le conducteur cassé est mesuré des deux côtés et la distance jusqu'au point de rupture est calculée à l'aide de la formule :

La mesure des paramètres électriques est une étape obligatoire dans le développement et la production de produits électroniques. Pour contrôler la qualité des appareils fabriqués, une surveillance étape par étape de leurs paramètres est nécessaire. Bien déterminer la fonctionnalité du futur complexe de contrôle et de mesure nécessite de déterminer les types de contrôle électrique : industriel ou de laboratoire, complet ou sélectif, statistique ou unique, absolu ou relatif, etc.

On distingue les types de contrôle suivants dans la structure de la production des produits :

• Contrôle entrant ;
• Contrôle interopérationnel ;
• Surveillance des paramètres de fonctionnement ;
• Tests d'acceptation.

Pendant la production cartes de circuits imprimés et les composants électroniques (le domaine du cycle d'ingénierie des instruments), il est nécessaire de réaliser contrôle d'entrée qualité des matières premières et des composants, contrôle qualité électrique de la métallisation des circuits imprimés finis, contrôle des paramètres de fonctionnement des composants électroniques assemblés. Pour résoudre ces problèmes, les systèmes de production modernes utilisent avec succès des systèmes de commande électrique de type adaptateur, ainsi que des systèmes à sondes « volantes ».

La fabrication de composants dans un boîtier (cycle de production conditionné), à son tour, nécessitera un contrôle paramétrique entrant des cristaux et des boîtiers individuels, un contrôle inter-opérationnel ultérieur après le soudage des fils cristallins ou leur installation, et enfin un contrôle paramétrique et fonctionnel. produit fini.

La fabrication de composants semi-conducteurs et de circuits intégrés (fabrication de puces) nécessitera un contrôle plus détaillé caractéristiques électriques. Dans un premier temps, il est nécessaire de contrôler les propriétés de la plaque, tant superficielles que volumétriques, après quoi il est recommandé de contrôler les caractéristiques des principales couches fonctionnelles, et après avoir appliqué les couches de métallisation, de vérifier la qualité de ses performances et de ses propriétés électriques. Après avoir reçu la structure sur la plaquette, il est nécessaire d'effectuer des tests paramétriques et fonctionnels, de mesurer les caractéristiques statiques et dynamiques, de surveiller l'intégrité du signal, d'analyser les propriétés de la structure et de vérifier les caractéristiques de performance.

Mesures paramétriques :

L'analyse paramétrique comprend un ensemble de techniques permettant de mesurer et de surveiller la fiabilité des paramètres de tension, de courant et de puissance, sans surveiller la fonctionnalité de l'appareil. La mesure électrique consiste à appliquer un stimulus électrique à l'appareil mesuré (DUT) et à mesurer la réponse du DUT. Les mesures paramétriques sont réalisées sur courant continu (mesures DC standards des caractéristiques courant-tension (caractéristiques voltampères), mesure des circuits de puissance, etc.), sur basses fréquences(mesures multi-chaînes de caractéristiques capacité-tension (caractéristiques CV), mesures complexes d'impédance et d'immitance, analyse de matériaux, etc.), mesures d'impulsions (caractéristiques I-V d'impulsion, débogage de temps de réponse, etc.). Pour résoudre les problèmes de mesures paramétriques, un grand nombre d'équipements de contrôle et de mesure spécialisés sont utilisés : générateurs de formes d'onde arbitraires, alimentations (DC et AC), sources-mètres, ampèremètres, voltmètres, multimètres, LCR et impédancemètres, analyseurs paramétriques et traceurs de courbes. , et bien plus encore, ainsi qu'un grand nombre d'accessoires, de fournitures et d'appareils.

Application:

• Mesure des caractéristiques de base (courant, tension, puissance) des circuits électriques ;
• Mesure de résistance, capacité et inductance d'éléments passifs et actifs de circuits électriques ;
• Mesure de l'impédance totale et de l'immittance ;
• Mesure des caractéristiques courant-tension en conditions quasi-statiques et modes d'impulsion;
• Mesure des caractéristiques courant-tension en modes quasi-statique et multifréquence ;
• Caractérisation des composants semi-conducteurs ;
• Analyse des échecs.

Mesures fonctionnelles :

L'analyse fonctionnelle comprend un ensemble de techniques permettant de mesurer et de surveiller les performances des appareils pendant les opérations de base. Ces techniques permettent de construire un modèle (physique, compact ou comportemental) d'un appareil basé sur les données obtenues lors du processus de mesure. L'analyse des données obtenues vous permet de surveiller la stabilité des caractéristiques des appareils fabriqués, de les rechercher et d'en développer de nouveaux, de déboguer les processus technologiques et d'ajuster la topologie. Pour résoudre les problèmes de mesure fonctionnelle, un grand nombre d'équipements de test et de mesure spécialisés sont utilisés : oscilloscopes, analyseurs de réseaux, compteurs de fréquence, sonomètres, wattmètres, analyseurs de spectre, détecteurs et bien d'autres, ainsi qu'un grand nombre d'accessoires, accessoires et appareils.

Application:

• Mesure des signaux faibles : paramètres de transmission et de réflexion du signal, contrôle des manipulations ;
• Mesures de signaux forts : compression de gain, mesures Load-Pull, etc. ;
• Génération et conversion de fréquence ;
• Analyse de forme d'onde dans les domaines temporel et fréquentiel ;
• Mesure du facteur de bruit et analyse des paramètres de bruit ;
• Vérification de la pureté du signal et analyse de la distorsion d'intermodulation ;
• Analyse de l'intégrité du signal, normalisation ;

Mesures de sonde :

Les mesures de la sonde doivent être mises en évidence séparément. Le développement actif de la micro et de la nanoélectronique a conduit à la nécessité d'effectuer des mesures précises et fiables sur une plaquette, qui ne sont possibles qu'avec un contact de haute qualité, stable et fiable qui ne détruit pas l'appareil. La solution à ces problèmes est obtenue grâce à l'utilisation de stations de sonde, spécialement conçues pour un type spécifique de mesure, qui effectuent le contrôle des sondes. Les stations sont conçues spécifiquement pour exclure les influences extérieures, leur propre bruit et maintenir la « pureté » de l’expérience. Toutes les mesures sont données au niveau de la tranche/éclat, avant qu'ils ne soient divisés en cristaux et emballés.

Application:

• Mesure de la concentration des porteurs de charge ;
• Mesure de résistance superficielle et volumique ;
• Analyse de la qualité des matériaux semi-conducteurs ;
• Réaliser des tests paramétriques au niveau des plaquettes ;
• Comportement d'analyse fonctionnelle au niveau de la plaquette ;
• Réaliser des mesures et un suivi des paramètres électrophysiques (voir ci-dessous) des dispositifs semi-conducteurs ;
• Contrôle qualité des processus technologiques.

Mesures radio :

La mesure des émissions radio, de la compatibilité électromagnétique, du comportement des signaux des dispositifs émetteurs-récepteurs et des systèmes d'alimentation d'antenne, ainsi que de leur immunité au bruit, nécessitent des conditions expérimentales externes particulières. Les mesures RF nécessitent une approche distincte. Non seulement les caractéristiques du récepteur et de l'émetteur, mais également l'environnement électromagnétique externe (sans exclure l'interaction des caractéristiques de temps, de fréquence et de puissance, ainsi que l'emplacement de tous les éléments du système les uns par rapport aux autres et la conception du système actif éléments) contribuent à leur influence.

Application:

• Radar et radiogoniométrie ;
• Télécommunications et systèmes de communication ;
• Compatibilité électromagnétique et immunité au bruit ;
• Analyse de l'intégrité du signal, normalisation.

Mesures électrophysiques :

La mesure des paramètres électriques interagit souvent étroitement avec la mesure/l'impact des paramètres physiques. Les mesures électrophysiques sont utilisées pour tous les appareils qui convertissent toute influence externe en énergie électrique et/ou vice versa. Les LED, les systèmes microélectromécaniques, les photodiodes, les capteurs de pression, de débit et de température, ainsi que tous les dispositifs basés sur ceux-ci, nécessitent une analyse qualitative et quantitative de l'interaction des caractéristiques physiques et électriques des appareils.

Application:

• Mesure de l'intensité, de la longueur d'onde et de la direction du rayonnement, des caractéristiques courant-tension, du flux lumineux et du spectre LED ;
• Mesure de la sensibilité et du bruit, des caractéristiques courant-tension, des caractéristiques spectrales et lumineuses des photodiodes ;
• Analyse de la sensibilité, de la linéarité, de la précision, de la résolution, des seuils, du jeu, du bruit, de la réponse transitoire et de l'efficacité énergétique des actionneurs et capteurs MEMS ;
• Analyse des performances de dispositifs semi-conducteurs (tels que les actionneurs et capteurs MEMS) sous vide et en chambre haute pression;
• Analyse des caractéristiques des dépendances en température, des courants critiques et de l'influence des champs dans les supraconducteurs.

La mesure est le processus consistant à trouver expérimentalement la valeur d'une grandeur physique à l'aide de moyens techniques spéciaux. Les instruments de mesure électriques sont largement utilisés pour surveiller le fonctionnement des installations électriques, pour surveiller leur état et leurs modes de fonctionnement, pour prendre en compte la consommation et la qualité de l'énergie électrique, pour la réparation et le réglage des équipements électriques.

Les instruments de mesure électriques sont des instruments de mesure électriques conçus pour générer des signaux fonctionnellement liés aux grandeurs physiques mesurées sous une forme compréhensible pour un observateur ou un appareil automatique.

Les instruments de mesure électriques sont divisés en :

• par le type d'informations reçues sur les instruments de mesure de grandeurs électriques (courant, tension, puissance, etc.) et non électriques (température, pression, etc.) ;
• selon la méthode de mesure - pour les appareils d'évaluation directe (ampèremètre, voltmètre, etc.) et les appareils de comparaison (ponts de mesure et compensateurs) ;
• selon la méthode de présentation des informations mesurées - analogique et discrète (numérique).

Les appareils analogiques les plus utilisés pour l'évaluation directe sont classés selon les critères suivants : type de courant (continu ou alternatif), type de grandeur mesurée (courant, tension, puissance, déphasage), principe de fonctionnement (magnétoélectrique, électromagnétique, électro - et ferrodynamique), classe de précision et conditions de fonctionnement.

Pour élargir les limites de mesure appareils électriques pour le courant continu, des shunts (pour le courant) et des résistances supplémentaires Rd (pour la tension) sont utilisés ; sur courant alternatif, transformateurs de courant (tt) et transformateurs de tension (tn).

Instruments utilisés pour mesurer des grandeurs électriques.

La mesure de tension est réalisée avec un voltmètre (V), connecté directement aux bornes de la section du circuit électrique étudié.

La mesure du courant est effectuée par un ampèremètre (A), connecté en série avec les éléments du circuit étudié.

La mesure de la puissance (W) et du déphasage () dans les circuits à courant alternatif est effectuée à l'aide d'un wattmètre et d'un phasemètre. Ces appareils comportent deux enroulements : un enroulement à courant fixe, connecté en série, et un enroulement à tension mobile, connecté en parallèle.

Les fréquencemètres sont utilisés pour mesurer la fréquence du courant alternatif (f).

Pour mesurer et comptabiliser l'énergie électrique - compteurs d'énergie électrique connectés à circuit de mesure semblable aux wattmètres.

Les principales caractéristiques des instruments de mesure électriques sont : la précision, les variations de lecture, la sensibilité, la consommation électrique, le temps de stabilisation de la lecture et la fiabilité.

Les principales parties des appareils électromécaniques sont le circuit de mesure électrique et le mécanisme de mesure.

Le circuit de mesure de l'appareil est un convertisseur et se compose de diverses connexions de résistances actives et réactives et d'autres éléments, en fonction de la nature de la conversion. Le mécanisme de mesure convertit l'énergie électromagnétique en énergie mécanique nécessaire au mouvement angulaire de sa partie mobile par rapport à la partie fixe. Les mouvements angulaires du pointeur a sont fonctionnellement liés au couple et au moment antagoniste du dispositif par une équation de transformation de la forme :

k est la constante de conception du dispositif ;

Grandeur électrique sous l'influence de laquelle la flèche de l'appareil dévie d'un angle

Sur la base de cette équation, on peut affirmer que si :

1. entrez la quantité X à la première puissance (n = 1), alors a changera de signe lorsque la polarité changera et l'appareil ne pourra pas fonctionner à des fréquences autres que 0 ;
2. n = 2, alors l'appareil peut fonctionner aussi bien en courant continu qu'en alternatif ;
3. l'équation comprend plus d'une quantité, vous pouvez alors en choisir une comme entrée, laissant le reste constant ;
4. deux quantités sont entrées, l'appareil peut alors être utilisé comme convertisseur multiplicateur (wattmètre, compteur) ou convertisseur diviseur (phasemètre, fréquencemètre) ;
5. avec deux ou plusieurs valeurs d'entrée sur un courant non sinusoïdal, l'appareil a la propriété de sélectivité en ce sens que l'écart de la partie mobile est déterminé par la valeur d'une seule fréquence.

Les éléments communs sont : un dispositif de lecture, une partie mobile du mécanisme de mesure, des dispositifs permettant de créer des moments de couple, de neutralisation et d'apaisement.

Le dispositif de lecture possède une échelle et un pointeur. L'intervalle entre les graduations adjacentes est appelé une division.

La valeur de division de l'instrument est la valeur de la grandeur mesurée qui fait dévier l'aiguille de l'instrument d'une division et est déterminée par les dépendances :

Les écailles peuvent être uniformes ou inégales. La zone située entre les valeurs initiales et finales de l'échelle est appelée plage de lectures de l'instrument.

Les lectures des instruments de mesure électriques diffèrent quelque peu des valeurs réelles des grandeurs mesurées. Ceci est dû au frottement dans la partie de mesure du mécanisme, à l'influence de champs magnétiques et électriques externes, aux changements de température ambiante, etc. La différence entre les valeurs Ai mesurées et les valeurs Ad réelles de la quantité contrôlée est appelée erreur de mesure absolue :

L'erreur absolue ne donnant pas une idée du degré de précision de la mesure, l'erreur relative est utilisée :

Étant donné que la valeur réelle de la grandeur mesurée lors de la mesure est inconnue, la classe de précision de l'appareil peut être utilisée pour la déterminer.

Les ampèremètres, voltmètres et wattmètres sont divisés en 8 classes de précision : 0,05 ; 0,1 ; 0,2 ; 0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 2,5 ; 4.0. Le nombre indiquant la classe de précision détermine la plus grande erreur de base réduite, positive ou négative, que le cet appareil. Par exemple, pour une classe de précision de 0,5, l'erreur donnée sera de ±0,5 %.

Instruments de mesure électriques (ampèremètres et voltmètres) série E47

Ils sont utilisés dans les appareils complets basse tension des réseaux de distribution électrique des installations résidentielles, commerciales et industrielles.

Les ampèremètres E47 - instruments de mesure électriques électromagnétiques analogiques - sont conçus pour mesurer le courant dans les circuits électriques alternatifs.

Les voltmètres E47 - instruments de mesure électriques électromagnétiques analogiques - sont conçus pour mesurer la tension dans les circuits électriques à courant alternatif.

Large plage de mesure : ampèremètres jusqu'à 3000 A, voltmètres jusqu'à 600 V. Classe de précision 1,5.

Les ampèremètres conçus pour mesurer des courants supérieurs à 50 A sont connectés au circuit à mesurer via un transformateur de courant avec un courant de fonctionnement secondaire nominal de 5 A.

Principe de fonctionnement des ampèremètres et voltmètres de la série E47

Les ampèremètres et voltmètres E47 sont des appareils dotés d'un système électromagnétique. Ils sont constitués d'une bobine ronde avec des noyaux mobiles et fixes placés à l'intérieur. Lorsque le courant circule dans les spires de la bobine, un champ magnétique est créé qui magnétise les deux noyaux. Par conséquent.

les pôles semblables des noyaux se repoussent, et le noyau mobile fait tourner l'axe avec la flèche. Pour se protéger contre influence négative champs magnétiques externes, la bobine et les noyaux sont protégés par un blindage métallique.

Le principe de fonctionnement des dispositifs du système magnétoélectrique est basé sur l'interaction du champ d'un aimant permanent et des conducteurs avec le courant, et le système électromagnétique est basé sur la rétraction d'un noyau en acier dans une bobine stationnaire lorsqu'il y a du courant. Le système électrodynamique comporte deux bobines. L'une des bobines, mobile, est montée sur un axe et se situe à l'intérieur de la bobine fixe.

Le principe de fonctionnement de l'appareil, la possibilité de son fonctionnement dans certaines conditions, les erreurs maximales possibles de l'appareil peuvent être établies selon symboles, imprimé sur le cadran de l'appareil.

Par exemple : (A) - ampèremètre ; (~) - courant alternatif allant de 0 à 50A ; () - position verticale, classe de précision 1.0, etc.

Les transformateurs de mesure de courant et de tension comportent des noyaux magnétiques ferromagnétiques sur lesquels se trouvent les enroulements primaire et secondaire. Le nombre de tours de l'enroulement secondaire est toujours supérieur à celui du primaire.

Les bornes de l'enroulement primaire du transformateur de courant sont désignées par les lettres L1 et L2 (ligne), et les enroulements secondaires par I1 et I2 (mesure). Conformément aux règles de sécurité, l'une des bornes de l'enroulement secondaire du transformateur de courant, ainsi que le transformateur de tension, sont mis à la terre, ce qui est effectué en cas de dommage à l'isolation. L'enroulement primaire du transformateur de courant est connecté en série avec l'objet à mesurer. La résistance de l'enroulement primaire du transformateur de courant est faible par rapport à la résistance du consommateur. L'enroulement secondaire est connecté à l'ampèremètre et aux circuits de courant des appareils (wattmètre, compteur, etc.). Les enroulements de courant des wattmètres, compteurs et relais sont évalués à 5A, les voltmètres, les circuits de tension des wattmètres, les compteurs et les enroulements de relais sont évalués à 100 V.

La résistance de l'ampèremètre et des circuits de courant du wattmètre est faible, de sorte que le transformateur de courant fonctionne réellement en mode court-circuit. Le courant nominal de l'enroulement secondaire est de 5A. Le rapport de transformation d'un transformateur de courant est égal au rapport du courant primaire au courant nominal de l'enroulement secondaire, et pour un transformateur de tension - le rapport de la tension primaire au courant nominal secondaire.

La résistance du voltmètre et des circuits de tension des instruments de mesure est toujours élevée et s'élève à au moins mille ohms. À cet égard, le transformateur de tension fonctionne en mode veille.

Les lectures des appareils connectés via des transformateurs de courant et de tension doivent être multipliées par le rapport de transformation.

Transformateurs de courant TTI

Les transformateurs de courant TTI sont destinés : à être utilisés dans les systèmes de comptage d'électricité pour les règlements avec les consommateurs ; pour une utilisation dans les systèmes commerciaux de comptage d'électricité ; pour transmettre un signal d'information de mesure à des instruments de mesure ou à des dispositifs de protection et de contrôle. Le boîtier du transformateur est indissociable et scellé par un autocollant, ce qui rend impossible l'accès à l'enroulement secondaire. Les bornes de l'enroulement secondaire sont recouvertes d'un couvercle transparent qui assure la sécurité pendant le fonctionnement. De plus, le couvercle peut être scellé. Ceci est particulièrement important dans les circuits de comptage d’électricité, car cela permet d’empêcher tout accès non autorisé aux bornes de l’enroulement secondaire.

Le jeu de barres en cuivre étamé intégré de la modification TTI-A permet de connecter des conducteurs en cuivre et en aluminium.

Tension nominale - 660 V ; fréquence nominale du réseau - 50 Hz ; classe de précision du transformateur 0,5 et 0,5S ; courant de fonctionnement secondaire nominal - 5A.

Les appareils électroniques analogiques sont une combinaison de divers convertisseurs électroniques et d'un appareil magnétoélectrique et sont utilisés pour mesurer des grandeurs électriques. Ils ont une impédance d'entrée élevée (faible consommation d'énergie de l'objet de mesure) et une sensibilité élevée. Utilisé pour les mesures dans les circuits haute et haute fréquence.

Le principe de fonctionnement des instruments de mesure numériques repose sur la conversion du signal continu mesuré en un code électrique affiché sous forme numérique. Les avantages sont de faibles erreurs de mesure (0,1 à 0,01 %) dans une large gamme de signaux mesurés et des performances élevées de 2 à 500 mesures par seconde. Pour supprimer les interférences industrielles, ils sont équipés de filtres spéciaux. La polarité est sélectionnée automatiquement et indiquée sur l'appareil de lecture. Contient la sortie vers un périphérique d’impression numérique. Ils sont utilisés pour mesurer la tension et le courant, ainsi que les paramètres passifs - résistance, inductance, capacité. Vous permet de mesurer la fréquence et son écart, l'intervalle de temps et le nombre d'impulsions.