Pengukuran elektrik termasuk pengukuran kuantiti fizikal seperti voltan, rintangan, arus dan kuasa. Pengukuran dibuat menggunakan pelbagai cara– alat pengukur, litar dan peranti khas. Jenis peranti pengukur bergantung pada jenis dan saiz (julat nilai) nilai yang diukur, serta pada ketepatan pengukuran yang diperlukan. Unit SI asas yang digunakan dalam pengukuran elektrik ialah volt (V), ohm (Ω), farad (F), henry (H), ampere (A), dan saat (s).

Pengukuran elektrik ialah penentuan (menggunakan kaedah eksperimen) bagi nilai kuantiti fizik yang dinyatakan dalam unit yang sesuai.

Nilai unit kuantiti elektrik ditentukan oleh perjanjian antarabangsa mengikut undang-undang fizik. Memandangkan "mengekalkan" unit kuantiti elektrik yang ditentukan oleh perjanjian antarabangsa penuh dengan kesukaran, ia dibentangkan sebagai piawaian "praktikal" untuk unit kuantiti elektrik.

Piawaian disokong oleh makmal metrologi negeri negara berbeza. Dari semasa ke semasa, eksperimen dijalankan untuk menjelaskan kesesuaian antara nilai piawaian unit kuantiti elektrik dan takrifan unit ini. Pada tahun 1990, makmal metrologi negeri negara-negara perindustrian menandatangani perjanjian untuk menyelaraskan semua piawaian praktikal unit kuantiti elektrik di antara mereka dan dengan takrifan antarabangsa bagi unit kuantiti ini.

Pengukuran elektrik dijalankan mengikut piawaian keadaan unit voltan dan arus terus, rintangan arus terus, kearuhan dan kemuatan. Piawaian sedemikian adalah peranti yang mempunyai ciri elektrik yang stabil, atau pemasangan di mana, berdasarkan fenomena fizikal tertentu, kuantiti elektrik dihasilkan semula, dikira daripada nilai pemalar fizikal asas yang diketahui. Piawaian watt dan watt-jam tidak disokong, kerana adalah lebih sesuai untuk mengira nilai unit ini menggunakan persamaan menentukan yang mengaitkannya dengan unit kuantiti lain.

Alat pengukur elektrik paling kerap mengukur nilai serta-merta sama ada kuantiti elektrik atau kuantiti bukan elektrik yang ditukar kepada kuantiti elektrik. Semua peranti dibahagikan kepada analog dan digital. Yang pertama biasanya menunjukkan nilai kuantiti yang diukur dengan menggunakan anak panah yang bergerak sepanjang skala dengan pembahagian. Yang terakhir ini dilengkapi dengan paparan digital yang menunjukkan nilai yang diukur dalam bentuk nombor.

Instrumen digital lebih disukai untuk kebanyakan ukuran, kerana ia lebih mudah untuk mengambil bacaan dan, secara amnya, lebih serba boleh. Multimeter digital ("multimeter") dan voltmeter digital digunakan untuk mengukur rintangan DC, voltan dan daya dengan ketepatan sederhana hingga tinggi. arus ulang alik.

Peranti analog secara beransur-ansur digantikan oleh yang digital, walaupun ia masih digunakan di mana kos rendah adalah penting dan ketepatan yang tinggi tidak diperlukan. Untuk ukuran rintangan dan impedans yang paling tepat, terdapat jambatan pengukur dan meter khusus lain. Untuk merekodkan kemajuan perubahan dalam nilai yang diukur dari semasa ke semasa, instrumen rakaman digunakan - perakam jalur dan osiloskop elektronik, analog dan digital.

Pengukuran kuantiti elektrik adalah salah satu jenis pengukuran yang paling biasa. Terima kasih kepada penciptaan peranti elektrik yang menukar pelbagai kuantiti bukan elektrik kepada yang elektrik, kaedah dan cara instrumen elektrik digunakan dalam mengukur hampir semua kuantiti fizikal.

Skop penggunaan alat pengukur elektrik:

· Kajian saintifik dalam fizik, kimia, biologi, dll.;

· proses teknologi dalam tenaga, metalurgi, industri kimia, dsb.;

· pengangkutan;

· penerokaan dan pengeluaran sumber mineral;

· kerja meteorologi dan lautan;

· diagnostik perubatan;

· pengeluaran dan pengendalian peranti radio dan televisyen, pesawat dan kapal angkasa, dsb.

Pelbagai jenis kuantiti elektrik, julat luas nilainya, keperluan ketepatan tinggi pengukuran, kepelbagaian keadaan dan kawasan penggunaan alat pengukur elektrik telah membawa kepada pelbagai kaedah dan cara pengukuran elektrik.

Pengukuran kuantiti elektrik "aktif" (kekuatan semasa, voltan elektrik, dll.), Mencirikan keadaan tenaga objek yang diukur, adalah berdasarkan kesan langsung kuantiti ini pada elemen penderiaan dan, sebagai peraturan, disertai dengan penggunaan jumlah tertentu tenaga elektrik daripada objek ukuran.

Pengukuran kuantiti elektrik "pasif" ( rintangan elektrik, komponen kompleksnya, induktansi, tangen kehilangan dielektrik, dsb.), mencirikan sifat elektrik objek pengukuran, memerlukan pengecasan semula objek pengukuran daripada sumber tenaga elektrik luaran dan mengukur parameter isyarat tindak balas.
Kaedah dan cara pengukuran elektrik dalam litar DC dan AC berbeza dengan ketara. Dalam litar arus ulang-alik, ia bergantung pada kekerapan dan sifat perubahan kuantiti, serta ciri-ciri kuantiti elektrik berubah-ubah (semerta, berkesan, maksimum, purata) yang diukur.

Untuk pengukuran elektrik dalam litar DC, alat pengukur magnetoelektrik dan alat pengukur digital paling banyak digunakan. Untuk pengukuran elektrik dalam litar arus ulang-alik - instrumen elektromagnet, instrumen elektrodinamik, instrumen aruhan, instrumen elektrostatik, alat pengukur elektrik penerus, osiloskop, alat pengukur digital. Beberapa instrumen yang disenaraikan digunakan untuk pengukuran elektrik dalam kedua-dua litar AC dan DC.

Nilai kuantiti elektrik yang diukur adalah lebih kurang dalam had berikut: kekuatan arus - dari ke A, voltan - dari ke V, rintangan - dari ke Ohm, kuasa - dari W hingga puluhan GW, frekuensi arus ulang-alik - dari ke Hz. Julat nilai terukur kuantiti elektrik mempunyai kecenderungan berterusan untuk berkembang. Pengukuran pada frekuensi tinggi dan ultra tinggi, pengukuran arus rendah dan rintangan tinggi, voltan tinggi dan ciri kuantiti elektrik dalam loji kuasa berkuasa telah menjadi bahagian yang membangunkan kaedah dan cara pengukuran elektrik tertentu.

Peluasan julat pengukuran kuantiti elektrik dikaitkan dengan pembangunan teknologi transduser pengukur elektrik, khususnya dengan pembangunan teknologi amplifikasi dan pengecilan. arus elektrik ov dan tekanan. Masalah khusus pengukuran elektrik nilai ultra kecil dan ultra besar kuantiti elektrik termasuk memerangi herotan yang mengiringi proses penguatan dan kelemahan isyarat elektrik, dan pembangunan kaedah untuk mengasingkan isyarat berguna dari latar belakang bunyi. .

Had ralat yang dibenarkan dalam pengukuran elektrik adalah daripada kira-kira unit hingga %. Untuk ukuran yang agak kasar gunakan alat pengukur tindakan langsung. Untuk pengukuran yang lebih tepat, kaedah digunakan yang dilaksanakan menggunakan jambatan dan litar elektrik pampasan.

Penggunaan kaedah pengukuran elektrik untuk mengukur kuantiti bukan elektrik adalah berdasarkan sama ada pada hubungan yang diketahui antara kuantiti bukan elektrik dan elektrik, atau pada penggunaan transduser pengukur (sensor).

Untuk memastikan operasi bersama penderia dengan alat pengukur sekunder, menghantar isyarat keluaran elektrik penderia pada jarak yang jauh, dan meningkatkan imuniti bunyi isyarat yang dihantar, pelbagai penukar pengukur perantaraan elektrik digunakan, yang, sebagai peraturan, secara serentak melaksanakan fungsi penguatan. (kurang kerap, pengecilan) isyarat elektrik, serta transformasi tak linear dengan untuk mengimbangi ketaklinearan penderia.

Sebarang isyarat elektrik (nilai) boleh dibekalkan kepada input transduser pengukur perantaraan isyarat elektrik bersatu bagi arus terus, sinusoidal atau berdenyut (voltan) paling kerap digunakan sebagai isyarat keluaran. Isyarat keluaran AC menggunakan amplitud, frekuensi, atau modulasi fasa. Penukar digital menjadi semakin meluas sebagai penukar pengukur perantaraan.

Automasi kompleks eksperimen saintifik dan proses teknologi membawa kepada penciptaan cara kompleks untuk mengukur pemasangan, pengukuran dan sistem maklumat, serta pembangunan teknologi telemetri dan telemekanik radio.

Perkembangan moden pengukuran elektrik dicirikan oleh penggunaan kesan fizikal baru. Sebagai contoh, pada masa ini, kesan kuantum Josephson, Hall, dsb. digunakan untuk mencipta instrumen pengukur elektrik yang sangat sensitif dan berketepatan tinggi. Pencapaian elektronik diperkenalkan secara meluas ke dalam teknologi pengukuran, mikrominiaturisasi alat pengukur digunakan, antara muka mereka dengan teknologi komputer. , automasi proses pengukuran elektrik, serta penyatuan keperluan metrologi dan lain-lain untuk mereka.

Pengukuran elektrik talian kabel komunikasi

1. Pengukuran parameter elektrik talian komunikasi kabel

1.1 Peruntukan am

Sifat elektrik talian komunikasi kabel dicirikan oleh parameter penghantaran dan parameter pengaruh.

Parameter penghantaran menilai perambatan tenaga elektromagnet sepanjang rantai kabel. Parameter pengaruh mencirikan fenomena pemindahan tenaga dari satu litar ke litar lain dan tahap perlindungan daripada gangguan bersama dan luaran.

Parameter penghantaran termasuk parameter utama:

R - rintangan,

L - kearuhan,

C - kapasiti,

G - kekonduksian penebat dan parameter sekunder,

Z - impedans gelombang,

a - pekali pengecilan,

β - pekali fasa.

Parameter pengaruh termasuk parameter utama;

K - sambungan elektrik,

M - gandingan magnetik dan parameter sekunder,

Kehilangan gandingan hampir akhir

Bℓ ialah kehilangan gandingan hujung jauh.

Di rantau frekuensi rendah, kualiti dan julat komunikasi ditentukan terutamanya oleh parameter penghantaran, dan apabila litar frekuensi tinggi digunakan, ciri yang paling penting ialah parameter pengaruh.

Apabila mengendalikan talian komunikasi kabel, pengukuran parameter elektrik mereka dijalankan, yang dibahagikan kepada pencegahan, kawalan dan kecemasan. Pengukuran pencegahan dijalankan pada selang waktu tertentu untuk menilai keadaan talian komunikasi dan membawa parameternya kepada piawaian. Pengukuran kawalan dijalankan selepas penyelenggaraan dan jenis kerja lain untuk menilai kualiti pelaksanaannya. Pengukuran kecemasan dijalankan untuk menentukan sifat dan lokasi kerosakan pada talian komunikasi.

1.2 Pengukuran rintangan litar

Terdapat perbezaan antara rintangan litar (Rc) kepada arus terus dan rintangan litar kepada arus ulang alik. Rintangan DC 1 km wayar bergantung kepada bahan wayar (rintangan - p), diameter wayar dan suhu. Rintangan mana-mana wayar meningkat dengan peningkatan suhu, dan berkurangan dengan peningkatan diameter.

Untuk sebarang rintangan suhu dari 20 °C, rintangan boleh dikira menggunakan formula:

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

di mana Rt ialah rintangan pada suhu tertentu,

a ialah pekali suhu rintangan.

Untuk dua litar wayar, nilai rintangan yang terhasil mesti didarabkan dengan dua.

Rintangan 1 km wayar kepada arus ulang alik bergantung, sebagai tambahan kepada faktor di atas, juga pada kekerapan arus. Rintangan kepada arus ulang alik sentiasa lebih besar daripada arus terus disebabkan oleh kesan kulit.

Kebergantungan rintangan wayar kepada arus ulang alik pada frekuensi ditentukan oleh formula:

R=K1 × Rt Ohm/km ,

di mana K1 ialah pekali dengan mengambil kira frekuensi semasa (dengan peningkatan frekuensi semasa, K1 meningkat)

Rintangan litar kabel dan wayar individu diukur pada bahagian amplifikasi yang dipasang. Untuk mengukur rintangan, litar jambatan DC dengan nisbah lengan keseimbangan malar digunakan. Skim ini disediakan dengan alat pengukur PKP-3M, PKP-4M, P-324. Skim pengukuran menggunakan instrumen ini ditunjukkan dalam Rajah. 1 dan rajah. 2.

nasi. 1. Skim untuk mengukur rintangan litar menggunakan peranti PKP

nasi. 2. Skim untuk mengukur rintangan litar menggunakan peranti P-324

Rintangan yang diukur dikira semula setiap 1 km litar dan dibandingkan dengan piawaian untuk kabel tertentu. Piawaian rintangan untuk beberapa jenis kabel ringan dan simetri diberikan dalam jadual. 1.

Jadual 1

ParameterCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSDC rintangan litar ( ¦ = 800Hz), pada +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

Rintangan arus terus d adalah sama, dan rintangan aktif kabel komunikasi medan cahaya (P-274, P-274M, P-275) tidak bergantung pada kaedah meletakkan talian dan keadaan cuaca ("kering", "lembap" ) dan hanya mempunyai pergantungan suhu, meningkat dengan peningkatan suhu ambien (udara, tanah, dsb.).

Jika, sebagai hasil perbandingan, nilai rintangan yang diukur adalah lebih tinggi daripada biasa, ini mungkin menunjukkan kehadiran sentuhan yang lemah pada sambungan kabel atau pada bahagian penyambung.

1.3 Pengukuran kapasiti

Kapasitans (Cx) ialah salah satu parameter penghantaran utama yang paling penting bagi litar talian komunikasi kabel. Dengan saiznya, anda boleh menilai keadaan kabel dan menentukan sifat dan lokasi kerosakannya.

Dalam sifat sebenar, kapasitans kabel adalah serupa dengan kapasitansi kapasitor, di mana peranan plat dimainkan oleh permukaan wayar, dan bahan penebat yang terletak di antara mereka (kertas, styroflex, dll.) berfungsi sebagai dielektrik. .

Kapasiti litar talian komunikasi kabel bergantung pada panjang talian komunikasi, reka bentuk kabel, bahan penebat dan jenis berpusing.

Nilai kapasitansi litar kabel simetri dipengaruhi oleh teras dan sarung kabel bersebelahan, kerana semuanya berdekatan antara satu sama lain.

Pengukuran kapasitans kabel dijalankan menggunakan alat pengukur seperti PKP-3M, PKP-4M, P-324. Apabila mengukur peranti PKP, kaedah pengukuran balistik digunakan, dan peranti P-324 mengukur menggunakan litar jambatan AC dengan nisbah pembolehubah lengan imbangan.

Pada talian komunikasi kabel perkara berikut boleh dilakukan:

mengukur kapasiti sepasang teras;

mengukur kapasiti teras (berbanding dengan tanah).

1.3.1 Mengukur kemuatan sepasang teras menggunakan peranti P-324

Kapasitian sepasang teras diukur mengikut rajah yang ditunjukkan dalam Rajah. 3.

nasi. 3. Skim untuk mengukur kemuatan sepasang teras

Salah satu lengan imbangan ialah satu set perintang nR, tiga kali stor rintangan - Rms. Dua lengan yang lain ialah kapasitans rujukan Co dan kapasitans terukur Cx.

Untuk memastikan kesamaan sudut kehilangan bahu, potensiometer BALANCE Cx ROUGH dan BALANCE Cx SMOOTH digunakan. Imbangan jambatan dipastikan menggunakan stor rintangan Rms. Jika sudut kehilangan lengan dan keseimbangan jambatan adalah sama, kesamaan berikut adalah sah:

Oleh kerana Co dan R adalah malar untuk litar pengukuran tertentu, kapasitansi yang diukur adalah berkadar songsang dengan rintangan majalah. Oleh itu, stor rintangan ditentukur secara langsung dalam unit kemuatan (nF), dan hasil pengukuran ditentukan daripada ungkapan:

Cx = n SMS.

1.3.2 Mengukur kemuatan teras relatif kepada tanah

Pengukuran kapasitans konduktor relatif kepada tanah dijalankan mengikut rajah dalam Rajah. 4.

nasi. 4. Skim untuk mengukur kapasiti teras berbanding dengan tanah

Norma untuk kapasiti kerja purata sepasang teras untuk beberapa jenis talian komunikasi kabel diberikan dalam Jadual. 2.

jadual 2

Kabel ParameterP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSAnilai purata kapasiti kerja, 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

Catatan:

. Kapasiti kabel komunikasi medan cahaya berbeza-beza bergantung pada kaedah pemasangan, keadaan cuaca dan suhu ambien. Pengaruh terbesar melembapkan atau menutup sarung kabel dengan lapisan semikonduktor (tanah, pemendakan, jelaga, dll.) Kapasiti kabel P-274 berubah dengan ketara dengan peningkatan suhu dan kekerapan (dengan peningkatan suhu kapasitansi meningkat, dan dengan peningkatan kekerapan ia berkurangan).

Kapasiti kerja kabel MKSB, MKSG bergantung pada bilangan quads (tunggal, empat dan tujuh quad) dan bilangan teras isyarat.

1.4 Pengukuran rintangan penebat

Apabila menilai kualiti penebat litar, konsep "rintangan penebat" (Riz) biasanya digunakan. Rintangan penebat adalah timbal balik kekonduksian penebat.

Kekonduksian penebat litar bergantung kepada bahan dan keadaan penebat, keadaan atmosfera dan kekerapan arus. Kekonduksian penebat meningkat dengan ketara apabila penebat tercemar, jika terdapat keretakan di dalamnya, atau jika integriti lapisan penebat kabel rosak. Dalam cuaca basah, kekonduksian penebat lebih besar daripada cuaca kering. Apabila kekerapan arus meningkat, kekonduksian penebat meningkat.

Rintangan penebat boleh diukur dengan peranti PKP-3, PKP-4, P-324 semasa ujian pencegahan dan kawalan. Rintangan penebat diukur antara konduktor dan antara konduktor dan tanah.

Untuk mengukur rintangan penebat Riz, belitan kawalan MU disambungkan secara bersiri dengan sumber voltan dan rintangan penebat yang diukur. Semakin kecil nilai Riz yang diukur, semakin besar arus dalam belitan kawalan MU, dan oleh itu semakin besar EMF dalam belitan output MU. Isyarat yang diperkuatkan dikesan dan direkodkan oleh peranti IP. Skala instrumen ditentukur terus dalam megohm, jadi bacaan nilai yang diukur ialah Riz. dijalankan pada skala atas atau pertengahan, dengan mengambil kira kedudukan suis Rmom LIMIT.

Apabila mengukur rintangan penebat dengan peranti PKP, litar ohmmeter digunakan, yang terdiri daripada mikroammeter dan sumber kuasa 220V yang disambungkan secara bersiri. Skala mikroammeter ditentukur daripada 3 hingga 1000 MΩ.

Piawaian rintangan penebat untuk beberapa jenis kabel komunikasi diberikan dalam jadual. 3.

Jadual 3

Kabel ParameterP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSintangan penebat teras tunggal berbanding teras lain, pada t=20 °C tidak kurang daripada, MOhm/km 100÷1000 250÷2500 500050001000050001000010000

Rintangan penebat kabel komunikasi medan cahaya sebahagian besarnya bergantung pada kaedah pemasangan, keadaan operasi, serta suhu ambien.

1.5 Pengukuran parameter penghantaran sekunder

1.5.1 Galangan ciri

Impedans ciri (Zc) ialah rintangan yang dihadapi oleh gelombang elektromagnet apabila merambat sepanjang litar homogen tanpa pantulan. Ia adalah ciri kabel jenis ini dan hanya bergantung pada parameter utama dan kekerapan arus yang dihantar. Magnitud impedans gelombang mencirikan litar, kerana ia menunjukkan hubungan antara voltan (U) dan arus ( saya ) pada mana-mana titik untuk rantai homogen nilainya adalah malar, bebas daripada panjangnya.

Oleh kerana semua parameter utama, kecuali kapasitansi, bergantung pada kekerapan arus, apabila kekerapan arus meningkat, impedans ciri berkurangan.

Pengukuran dan penilaian nilai rintangan gelombang boleh dijalankan menggunakan peranti P5-5. Untuk tujuan ini, kerja dijalankan dari kedua-dua hujung talian komunikasi kabel. Pada satu hujung, litar yang diukur terganggu oleh rintangan aktif, yang mana disyorkan untuk menggunakan rintangan mastik frekuensi tinggi SP, SPO atau majalah rintangan bukan wayar di sisi lain, peranti P5-5 disambungkan . Dengan melaraskan rintangan pada hujung paling jauh litar dan meningkatkan keuntungan peranti pada hujung dekat litar, kami mencapai pantulan minimum dari hujung garisan mengikut peranti P5-5. Nilai rintangan yang dipilih di hujung litar dalam kes ini akan sepadan dengan impedans ciri litar.

Piawaian untuk nilai purata rintangan gelombang diberikan dalam jadual. 4.

Jadual 4

Kekerapan, kHzCableP-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 Pengecilan operasi

Apabila tenaga elektrik merambat melalui wayar, amplitud arus dan voltan berkurangan atau, seperti yang mereka katakan, mengalami pengecilan. Penurunan tenaga sepanjang rantaian 1 km diambil kira melalui pekali pengecilan, yang sebaliknya dipanggil pengecilan kilometer. Pekali pengecilan ditunjukkan oleh huruf a dan diukur dalam neper setiap 1 km. Pekali pengecilan bergantung pada parameter utama litar dan disebabkan oleh dua jenis kerugian:

pengecilan akibat kehilangan tenaga akibat pemanasan logam dawai;

pengecilan akibat kehilangan akibat ketidaksempurnaan penebat dan akibat kehilangan dielektrik.

Dalam julat frekuensi yang lebih rendah, kerugian dalam logam mendominasi, dan kerugian dalam dielektrik mula menjejaskannya lebih tinggi.

Oleh kerana parameter utama bergantung pada kekerapan, maka a bergantung pada kekerapan: dengan peningkatan frekuensi semasa a bertambah. Peningkatan dalam pengecilan dijelaskan oleh fakta bahawa dengan peningkatan frekuensi arus, rintangan aktif dan kekonduksian penebat meningkat.

Mengetahui pekali pengecilan litar ( a ) dan panjang rantai (ℓ), maka kita boleh menentukan pengecilan intrinsik keseluruhan rantai (a):

a= a × ℓ, Np

Untuk rangkaian empat hala yang membentuk saluran komunikasi, biasanya tidak dapat memastikan sepenuhnya syarat untuk penukaran yang konsisten. Oleh itu, untuk mengambil kira ketidakkonsistenan dalam kedua-dua litar input dan output saluran komunikasi yang terbentuk dalam keadaan sebenar (sebenar), tidak cukup untuk mengetahui hanya pengecilannya sendiri.

Pengecilan kendalian (ap) ialah pengecilan litar kabel di bawah keadaan sebenar, i.e. di bawah sebarang beban di hujungnya.

Sebagai peraturan, dalam keadaan sebenar pengecilan operasi lebih besar daripada pengecilan intrinsik (ar >A).

Satu kaedah untuk mengukur pengecilan operasi ialah kaedah perbezaan aras.

Apabila mengukur menggunakan kaedah ini, penjana dengan EMF yang diketahui dan rintangan dalaman Zо yang diketahui diperlukan. Paras voltan mutlak pada beban penjana dipadankan Zо diukur oleh penunjuk aras stesen A dan ditentukan:

dan paras voltan mutlak pada beban Z i diukur dengan penunjuk aras stesen B.

Piawaian untuk pekali pengecilan litar beberapa jenis talian komunikasi kabel dibentangkan dalam jadual. 5.

Parameter sekunder kabel komunikasi medan cahaya dengan ketara bergantung pada kaedah meletakkan garisan (gantungan, di atas tanah, di dalam tanah, di dalam air).

1.6 Pengukuran parameter pengaruh

Tahap pengaruh antara litar talian komunikasi kabel biasanya dinilai oleh magnitud pengecilan sementara. Pengecilan sementara mencirikan pengecilan arus pengaruh semasa peralihannya daripada litar pengaruh ke litar dipengaruhi. Apabila arus ulang-alik melalui litar yang mempengaruhi, medan magnet berselang-seli dicipta di sekelilingnya, yang melintasi litar terjejas.

Perbezaan dibuat antara pengecilan gandingan di hujung dekat Ao dan pengecilan gandingan di hujung Aℓ.

Pengecilan arus sementara yang berlaku pada penghujung litar di mana penjana litar mempengaruhi terletak dipanggil pengecilan sementara hampir hujung.

Pengecilan arus sementara yang tiba di hujung bertentangan litar kedua dipanggil pengecilan sementara hujung jauh.

Jadual 5. Piawaian untuk pekali pengecilan litar, Np/km.

Kekerapan, kHzCableP-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 Kehilangan gandingan hampir akhir

Kehilangan gandingan hampir akhir adalah penting untuk mengukur dan menilai untuk sistem empat wayar dengan arahan hantar dan terima yang berbeza. Sistem sedemikian termasuk sistem penghantaran kabel tunggal (P-303, P-302, P-301, P-330-6, P-330-24) yang beroperasi pada satu-empat kabel (P-296, P-270).

Kaedah yang paling biasa untuk mengukur pengecilan sementara ialah kaedah perbandingan yang digunakan apabila menggunakan set instrumen VIZ-600, P-322. Apabila mengukur dengan peranti P-324, kaedah campuran (perbandingan dan penambahan) digunakan.

Intipati kaedah perbandingan dan penambahan ialah dalam kedudukan 2 nilai pengecilan sementara (Ao) ditambah dengan pengecilan majalah (amz) kepada nilai kurang daripada 10 Np. Dengan menukar pengecilan majalah, keadaan Ao + amz ≥10 Np dicapai.

Untuk kemudahan membaca nilai yang diukur, nombor pada suis NP bukanlah pengecilan amz, yang sebenarnya diperkenalkan oleh kedai, tetapi perbezaan 10 - amz.

Oleh kerana pengecilan majalah tidak berubah dengan lancar, tetapi dalam langkah 1 Np, baki pengecilan dalam Np diukur pada skala penunjuk (PI) antara 0 hingga 1 Np.

Sebelum pengukuran, instrumen (IP) ditentukur, yang mana suis litar NP ditetapkan kepada kedudukan GRAD (kedudukan 1 dalam Rajah 9). Dalam kes ini, output penjana disambungkan ke meter melalui kabel sambungan rujukan (EC) dengan pengecilan 10 Np.

Piawaian untuk pengecilan sementara diberikan dalam jadual. 6.

Jadual 6. Piawaian untuk pengecilan sementara pada hujung hampir dalam dan antara empat kali ganda bersebelahan, tidak kurang, Np

Jenis kabel Kekerapan, kHz Panjang talian, km Pengecilan crosstalk P-27060106.0 P-29660108.8 MKB MKG100 2000.850 0.8506.8 6.8 MKSB, MKSG Keseluruhan julat frekuensi 0.6507.2

Untuk kabel P-296, pengecilan crosstalk juga diperiksa pada frekuensi 10 kHz dan 30 kHz.

1.6.2 Cakap silang jauh

Crosstalk hujung jauh adalah penting untuk mengukur dan menilai juga untuk sistem empat wayar, tetapi dengan arahan menerima dan menghantar yang sama. Sistem sedemikian termasuk sistem penghantaran dua kabel seperti P-300, P-330-60.

Untuk mengukur pengecilan peralihan pada hujung jauh Aℓ, adalah perlu untuk mempunyai dua peranti P-324 dipasang pada hujung bertentangan litar yang diukur. Pengukuran dijalankan dalam tiga peringkat.

Juga, menggunakan peranti P-324, adalah mungkin untuk mengukur pengecilan sekurang-kurangnya 5 Np pada input peranti, kord sambungan UD 5 Np, yang merupakan sebahagian daripada peranti, dihidupkan untuk memeriksa kefungsian peranti; peranti itu.

Hasil pengukuran yang terhasil dibahagikan kepada separuh dan pengecilan satu litar ditentukan.

Selepas ini, litar dipasang dan laluan pengukur peranti stesen B yang disambungkan ke litar pengaruh ditentukur. Dalam kes ini, jumlah pengecilan litar, kord sambungan UD 5Np dan majalah pengecilan mestilah sekurang-kurangnya 10 Np, baki pengecilan yang melebihi 10 Np ditetapkan pada peranti penuding.

Dalam langkah ketiga, pengecilan gandingan di hujung paling jauh diukur. Hasil pengukuran ialah jumlah bacaan suis NP dan peranti penunjuk.

Nilai terukur pengecilan gandingan hujung jauh dibandingkan dengan norma. Norma pengecilan sementara di hujung jauh diberikan dalam jadual. 7.

Jadual 7

Jenis kabel Kekerapan, kHz Panjang talian, km Pengecilan crosstalk P-27060105.5 P-29660105.0 MKB MKG100 2000.850 0.8507.8 7.8 MKSB, MKSG Keseluruhan julat frekuensi 0.6508.2

Dalam semua litar kabel simetri, pengecilan sementara berkurangan dengan peningkatan frekuensi kira-kira mengikut undang-undang logaritma. Untuk meningkatkan pengecilan sementara antara litar, semasa pembuatan, teras konduktif dipintal ke dalam kumpulan (pasangan, empat, lapan), kumpulan dipintal menjadi teras kabel, litar dilindungi, dan apabila meletakkan talian komunikasi kabel, kabel seimbang. . Mengimbangi pada kabel frekuensi rendah terdiri daripada menyilangkannya semasa penggunaan dan menghidupkan kapasitor. Pengimbangan pada kabel HF ialah persilangan dan kemasukan litar gandingan balas. Keperluan untuk mengimbangi mungkin timbul apabila parameter pengaruh kabel merosot semasa penggunaan jangka panjang atau semasa pembinaan talian komunikasi jarak jauh. Keperluan untuk mengimbangi kabel mesti ditentukan dalam setiap kes tertentu, berdasarkan nilai sebenar pengecilan sementara litar, yang bergantung kepada sistem komunikasi (sistem menggunakan litar kabel dan peralatan pemadatan) dan panjang talian .

2. Penentuan sifat dan lokasi kerosakan pada talian komunikasi kabel

2.1 Peruntukan am

Kabel komunikasi mungkin mempunyai jenis kerosakan berikut:

menurunkan rintangan penebat antara teras kabel atau antara teras dan tanah;

menurunkan rintangan penebat "shell - ground" atau "armor - ground";

putus kabel lengkap;

kerosakan dielektrik;

asimetri rintangan teras;

pasangan patah dalam kabel seimbang.

2.2 Ujian untuk menentukan sifat kerosakan

Menentukan sifat kerosakan ("tanah", "pecah", "pendek" penurunan rintangan penebat) dijalankan dengan menguji setiap teras kabel menggunakan litar megger atau ohmmeter pelbagai alat pengukur (contohnya, P-324, PKP- 3, PKP-4, KM- 61C, dsb.). Peranti "penguji" gabungan boleh digunakan sebagai pengukur ohm.

Ujian dijalankan mengikut urutan berikut:

Rintangan penebat antara satu teras dan yang lain yang disambungkan ke skrin yang dibumikan diperiksa.

Di stesen A, di mana ujian dijalankan, semua teras kecuali satu disambungkan bersama dan ke skrin dan dibumikan. Di stesen B, konduktor terlindung. Rintangan penebat diukur dan dibandingkan dengan standard untuk jenis kabel tertentu. Ujian dan analisis dijalankan untuk setiap teras kabel. Sekiranya nilai rintangan penebat yang diukur adalah di bawah norma, maka sifat kerosakan ditentukan:

kerosakan kepada penebat berbanding dengan tanah;

kerosakan pada penebat berbanding dengan skrin kabel;

kerosakan pada penebat berbanding teras kabel lain.

Untuk menentukan sifat kerosakan di stesen A, mereka secara bergantian mengeluarkan "tanah" dari teras kabel dan menjalankan analisis:

a) jika mengeluarkan "tanah" dari beberapa teras (contohnya, dari teras 2 dalam Rajah 13) membawa kepada peningkatan mendadak dalam rintangan penebat, maka penebat antara teras yang diuji (teras 1) dan yang daripadanya " tanah” telah dikeluarkan rosak ( teras 2);

b) jika mengeluarkan "tanah" dari semua teras tidak membawa kepada peningkatan rintangan penebat kepada norma, maka penebat teras yang diuji (teras 1) rosak berbanding dengan skrin kabel (tanah).

Jika semasa ujian seterusnya ternyata rintangan penebat adalah ratusan Ohm atau unit kOhms, maka ini menunjukkan kemungkinan litar pintas antara teras kabel yang sedang diuji (contohnya, "pendek" ditunjukkan antara teras 3 dan 4) ;

Keutuhan teras kabel diperiksa, yang mana semua teras di stesen B disambungkan bersama dan ke skrin. Di stesen A, setiap teras diperiksa untuk integriti dengan ohmmeter.

Menetapkan sifat kerosakan membolehkan anda memilih salah satu kaedah untuk menentukan lokasi kerosakan.

2.3 Menentukan lokasi kerosakan pada penebat teras wayar

Untuk menentukan lokasi kerosakan pada penebat teras, litar jambatan digunakan, pilihannya bergantung kepada sama ada kabel tertentu mempunyai teras yang boleh diservis atau tidak.

Jika terdapat wayar yang boleh diservis sama dengan rintangan kepada yang rosak, dan jika rintangan penebat wayar yang rosak adalah sehingga 10 mOhm, pengukuran dibuat menggunakan kaedah jambatan dengan nisbah pembolehubah bagi lengan seimbang.

Semasa pengukuran, nilai rintangan lengan jambatan Ra dan Rm dipilih sedemikian rupa sehingga tiada arus dalam pepenjuru jambatan di mana bekalan kuasa disambungkan.

Apabila menentukan lokasi kerosakan penebat menggunakan kaedah jambatan dengan nisbah lengan keseimbangan berubah-ubah, peranti PKP-3, PKP-4, KM-61S digunakan. Dalam peranti ini, rintangan Rm adalah berubah-ubah dan ditentukan oleh pengukuran pada saat keseimbangan jambatan, dan rintangan Ra adalah malar dan untuk peranti PKP ia dipilih bersamaan dengan 990 Ohm, untuk peranti KM-61S - 1000 Ohms.

Jika wayar yang baik dan rosak mempunyai rintangan yang berbeza, maka pengukuran diambil dari kedua-dua hujung talian komunikasi kabel.

Apabila menggunakan peranti PKP-3, PKP-4, kaedah lain untuk mengukur rintangan penebat boleh digunakan untuk menentukan lokasi kerosakan kabel:

1. Kaedah jambatan dengan nisbah lengan keseimbangan berubah dengan garis bantu. Ia digunakan apabila terdapat wayar yang boleh diservis yang tidak sama rintangannya dengan yang rosak, dan rintangan penebat wayar yang rosak adalah sehingga 10 MOhm, dan wayar tambahan melebihi 5000 MOhm,
2. Kaedah titi dengan nisbah lengan imbangan malar menggunakan kaedah gelung berganda. Ia digunakan dengan kehadiran arus gangguan yang ketara dan rintangan penebat wayar yang rosak sehingga 10 M0 m, dan tambahan - lebih 5000 MOhm.
3. Kaedah jambatan dengan nisbah lengan keseimbangan malar pada rintangan sementara yang tinggi. Ia digunakan apabila terdapat wayar yang boleh diservis, rintangan yang sama dengan yang rosak, dan rintangan peralihan di tapak kerosakan penebat sehingga 10 MOhm.
4. Kaedah pengukuran dua hala rintangan gelung wayar yang rosak. Ia digunakan sekiranya tiada wayar yang boleh diservis dan rintangan peralihan adalah mengikut susunan rintangan gelung.

5. Kaedah melahu dan litar pintas apabila menggunakan jambatan dengan nisbah lengan keseimbangan malar. Ia digunakan jika tiada wayar yang boleh diservis dan rintangan peralihan di tapak kerosakan penebat adalah sehingga 10 kOhm.

Kaedah tanpa beban dan litar pintas apabila menggunakan jambatan dengan nisbah lengan keseimbangan berubah-ubah. Ia digunakan jika tiada wayar yang boleh diservis dan rintangan peralihan di tapak kerosakan penebat adalah dari 0.1 hingga 10 MOhm.

Sekiranya tiada wayar yang boleh diservis, menentukan lokasi kerosakan penebat menggunakan kaedah jambatan dengan ketepatan yang mencukupi memberikan kesukaran tertentu. Dalam kes ini, kaedah nadi dan induktif boleh digunakan. Untuk pengukuran menggunakan kaedah nadi, mereka menggunakan peranti P5-5, P5-10, yang jaraknya boleh mencapai 20-25 km pada kabel komunikasi simetri.

2.4 Menentukan lokasi wayar putus

Menentukan lokasi putus wayar boleh dilakukan menggunakan kaedah berikut:

Kaedah jambatan arus berdenyut. Ia digunakan apabila terdapat wayar kerja yang sama dengan rintangan kepada yang rosak.

Kaedah perbandingan kapasiti (kaedah balistik). Ia digunakan apabila kapasitansi khusus bagi wayar yang baik dan rosak adalah sama.

Kaedah untuk membandingkan kapasiti dengan ukuran dua belah. Ia digunakan apabila kapasitansi khusus bagi wayar yang rosak dan boleh diservis tidak sama dan, khususnya, apabila adalah mustahil untuk membumikan wayar talian yang tidak bermeter.

Untuk menentukan lokasi putus wayar, peranti PKP-3, PKP-4, KM-61C, P-324 boleh digunakan.

Jika terdapat teras yang boleh diservis dalam kabel dan mungkin untuk membumikan semua teras kabel lain, kapasitans kerja teras boleh diservis (Cℓ) diukur secara berselang-seli, kemudian teras yang rosak (Cx).

Jika, disebabkan oleh keadaan operasi kabel, pembumian konduktor yang tidak diukur adalah mustahil, maka untuk mendapatkan hasil yang boleh dipercayai, konduktor yang pecah diukur pada kedua-dua belah pihak, dan jarak ke titik pecah dikira menggunakan formula:

Mengukur parameter elektrik adalah langkah wajib dalam pembangunan dan pengeluaran produk elektronik. Untuk mengawal kualiti peranti yang dihasilkan, pemantauan langkah demi langkah parameternya diperlukan. Menentukan dengan betul kefungsian kawalan masa depan dan kompleks pengukuran memerlukan penentuan jenis kawalan elektrik: industri atau makmal, lengkap atau selektif, statistik atau tunggal, mutlak atau relatif, dan sebagainya.

Jenis kawalan berikut dibezakan dalam struktur pengeluaran produk:

• Kawalan masuk;
• Kawalan antara operasi;
• Memantau parameter operasi;
• Ujian penerimaan.

Dalam pengeluaran papan litar bercetak dan komponen elektronik (kawasan kitaran kejuruteraan instrumen), adalah perlu untuk menjalankan kawalan input kualiti bahan mentah dan komponen, kawalan kualiti elektrik pemetalan papan litar bercetak siap, kawalan parameter operasi komponen elektronik yang dipasang. Untuk menyelesaikan masalah ini, sistem pengeluaran moden berjaya menggunakan sistem kawalan elektrik jenis penyesuai, serta sistem dengan probe "terbang".

Pembuatan komponen dalam pakej (kitaran pengeluaran berbungkus), seterusnya, akan memerlukan kawalan parametrik masuk bagi kristal dan bungkusan individu, kawalan antara operasi berikutnya selepas mengimpal petunjuk kristal atau pemasangannya, dan akhirnya kawalan parametrik dan fungsian. produk siap.

Pembuatan komponen semikonduktor dan litar bersepadu (pembuatan cip) memerlukan kawalan yang lebih terperinci ciri elektrik. Pada mulanya, adalah perlu untuk mengawal sifat plat, kedua-dua permukaan dan volumetrik, selepas itu disyorkan untuk mengawal ciri-ciri lapisan berfungsi utama, dan selepas menggunakan lapisan metalisasi, periksa kualiti prestasi dan sifat elektriknya. Setelah menerima struktur pada wafer, adalah perlu untuk menjalankan ujian parametrik dan berfungsi, mengukur ciri statik dan dinamik, memantau integriti isyarat, menganalisis sifat struktur, dan mengesahkan ciri prestasi.

Pengukuran parametrik:

Analisis parametrik termasuk satu set teknik untuk mengukur dan memantau kebolehpercayaan parameter voltan, arus dan kuasa, tanpa memantau kefungsian peranti. Pengukuran elektrik melibatkan penggunaan rangsangan elektrik pada peranti yang diukur (DUT) dan mengukur tindak balas DUT. Pengukuran parametrik dijalankan pada arus terus (pengukuran DC standard ciri voltan arus (ciri volt-ampere), pengukuran litar kuasa, dll.), pada frekuensi rendah(pengukuran berbilang rantaian ciri-ciri kapasitans-voltan (ciri CV), ukuran impedans dan imitans kompleks, analisis bahan, dsb.), pengukuran nadi (ciri nadi I-V, penyahpepijatan masa tindak balas, dsb.). Untuk menyelesaikan masalah pengukuran parametrik, sejumlah besar peralatan kawalan dan pengukur khusus digunakan: penjana bentuk gelombang sewenang-wenangnya, bekalan kuasa (DC dan AC), meter sumber, ammeter, voltmeter, multimeter, LCR dan meter impedans, penganalisis parametrik dan pengesan lengkung , dan banyak lagi yang lain, serta sejumlah besar aksesori, bekalan dan peranti.

Permohonan:

• Pengukuran ciri asas (arus, voltan, kuasa) litar elektrik;
• Pengukuran rintangan, kemuatan dan kearuhan unsur pasif dan aktif litar elektrik;
• Pengukuran jumlah impedans dan impedans;
• Pengukuran ciri voltan arus dalam kuasi statik dan mod nadi;
• Pengukuran ciri-ciri voltan semasa dalam mod kuasi-statik dan berbilang frekuensi;
• Pencirian komponen semikonduktor;
• Analisis kegagalan.

Pengukuran fungsional:

Analisis fungsional termasuk satu set teknik untuk mengukur dan memantau prestasi peranti semasa operasi asas. Teknik ini membolehkan anda membina model (fizikal, padat atau tingkah laku) peranti berdasarkan data yang diperoleh semasa proses pengukuran. Analisis data yang diperoleh membolehkan anda memantau kestabilan ciri-ciri peranti yang dihasilkan, menyelidiknya dan membangunkan yang baharu, menyahpepijat proses teknologi dan melaraskan topologi. Untuk menyelesaikan masalah pengukuran berfungsi, sejumlah besar peralatan ujian dan pengukuran khusus digunakan: osiloskop, penganalisis rangkaian, pembilang frekuensi, meter bunyi, meter kuasa, penganalisis spektrum, pengesan dan banyak lagi, serta sejumlah besar aksesori, aksesori. dan peranti.

Permohonan:

• Pengukuran isyarat lemah: penghantaran isyarat dan parameter pantulan, kawalan manipulasi;
• Pengukuran isyarat yang kuat: mendapat mampatan, pengukuran Muat-Tarik, dsb.;
• Penjanaan dan penukaran kekerapan;
• Analisis bentuk gelombang dalam domain masa dan frekuensi;
• Pengukuran angka hingar dan analisis parameter hingar;
• Pengesahan ketulenan isyarat dan analisis herotan intermodulasi;
• Analisis integriti isyarat, penyeragaman;

Pengukuran probe:

Ukuran probe harus diserlahkan secara berasingan. Pembangunan aktif mikro dan nanoelektronik telah membawa kepada keperluan untuk menjalankan pengukuran yang tepat dan boleh dipercayai pada wafer, yang hanya boleh dilakukan dengan sentuhan berkualiti tinggi, stabil dan boleh dipercayai yang tidak memusnahkan peranti. Penyelesaian kepada masalah ini dicapai melalui penggunaan stesen probe, yang direka khas untuk jenis pengukuran tertentu yang menjalankan kawalan probe. Stesen ini direka khusus untuk mengecualikan pengaruh luaran, bunyi bisingnya sendiri dan mengekalkan "ketulenan" percubaan. Semua ukuran diberikan pada tahap wafer/serpihan, sebelum ia dibahagikan kepada kristal dan dibungkus.

Permohonan:

• Pengukuran kepekatan pembawa cas;
• Pengukuran rintangan permukaan dan isipadu;
• Analisis kualiti bahan semikonduktor;
• Menjalankan ujian parametrik pada tahap wafer;
• Tingkah laku analisis fungsional pada tahap wafer;
• Menjalankan pengukuran dan pemantauan parameter elektrofizik (lihat di bawah) peranti semikonduktor;
• Kawalan kualiti proses teknologi.

Pengukuran radio:

Mengukur pelepasan radio, keserasian elektromagnet, tingkah laku isyarat peranti transceiver dan sistem penyuap antena, serta imuniti hingarnya, memerlukan keadaan eksperimen luaran yang khas. Pengukuran RF memerlukan pendekatan yang berasingan. Bukan sahaja ciri-ciri penerima dan pemancar, tetapi juga persekitaran elektromagnet luaran (tidak mengecualikan interaksi ciri-ciri masa, kekerapan dan kuasa, dan juga lokasi semua elemen sistem berbanding satu sama lain, dan reka bentuk yang aktif. elemen) menyumbang pengaruh mereka.

Permohonan:

• Radar dan mencari arah;
• Sistem telekomunikasi dan komunikasi;
• Keserasian elektromagnet dan imuniti bunyi;
• Analisis integriti isyarat, penyeragaman.

Pengukuran elektrofizikal:

Pengukuran parameter elektrik selalunya berinteraksi rapat dengan pengukuran/kesan parameter fizikal. Pengukuran elektrofizikal digunakan untuk semua peranti yang menukar sebarang pengaruh luaran kepada tenaga elektrik dan/atau sebaliknya. LED, sistem mikroelektromekanikal, fotodiod, tekanan, aliran dan sensor suhu, serta semua peranti berdasarkannya, memerlukan analisis kualitatif dan kuantitatif interaksi ciri fizikal dan elektrik peranti.

Permohonan:

• Pengukuran keamatan, panjang gelombang dan arah sinaran, ciri voltan arus, fluks bercahaya dan spektrum LED;
• Pengukuran kepekaan dan hingar, ciri voltan arus, ciri spektrum dan cahaya fotodiod;
• Analisis kepekaan, kelinearan, ketepatan, resolusi, ambang, tindak balas, hingar, tindak balas sementara dan kecekapan tenaga untuk penggerak dan penderia MEMS;
• Analisis prestasi peranti semikonduktor (seperti penggerak dan penderia MEMS) dalam vakum dan dalam ruang tekanan tinggi;
• Analisis ciri pergantungan suhu, arus kritikal dan pengaruh medan dalam superkonduktor.

Pengukuran ialah proses mencari secara eksperimen nilai kuantiti fizik menggunakan cara teknikal khas. Alat pengukur elektrik digunakan secara meluas dalam memantau operasi pemasangan elektrik, dalam memantau keadaan dan mod operasinya, dalam mengambil kira penggunaan dan kualiti tenaga elektrik, dalam pembaikan dan pelarasan peralatan elektrik.

Alat pengukur elektrik ialah alat pengukur elektrik yang direka untuk menjana isyarat yang berkaitan secara fungsi dengan kuantiti fizik yang diukur dalam bentuk yang boleh difahami oleh pemerhati atau peranti automatik.

Alat pengukur elektrik dibahagikan kepada:

• mengikut jenis maklumat yang diterima pada instrumen untuk mengukur kuantiti elektrik (arus, voltan, kuasa, dsb.) dan bukan elektrik (suhu, tekanan, dsb.);
• mengikut kaedah pengukuran - untuk peranti penilaian langsung (ammeter, voltmeter, dll.) dan peranti perbandingan (jambatan pengukur dan pemampas);
• mengikut kaedah penyampaian maklumat yang diukur - analog dan diskret (digital).

Peranti analog yang paling banyak digunakan untuk penilaian langsung dikelaskan mengikut kriteria berikut: jenis arus (terus atau berselang-seli), jenis kuantiti yang diukur (arus, voltan, kuasa, peralihan fasa), prinsip operasi (magnetoelektrik, elektromagnet, elektro - dan ferrodinamik), kelas ketepatan dan keadaan operasi.

Untuk mengembangkan had ukuran peralatan elektrik untuk arus terus, shunt (untuk arus) dan rintangan tambahan Rd (untuk voltan) digunakan; pada arus ulang alik, pengubah arus (tt) dan pengubah voltan (tn).

Alat yang digunakan untuk mengukur kuantiti elektrik.

Pengukuran voltan dilakukan dengan voltmeter (V), disambungkan terus ke terminal bahagian litar elektrik yang sedang dikaji.

Pengukuran semasa dijalankan dengan ammeter (A), disambung secara bersiri dengan unsur-unsur litar yang sedang dikaji.

Pengukuran kuasa (W) dan anjakan fasa () dalam litar arus ulang-alik dijalankan menggunakan meter watt dan meter fasa. Peranti ini mempunyai dua belitan: belitan arus tetap, yang disambung secara bersiri, dan belitan voltan bergerak, disambung secara selari.

Meter frekuensi digunakan untuk mengukur frekuensi arus ulang alik (f).

Untuk mengukur dan mengakaun tenaga elektrik - meter tenaga elektrik yang disambungkan kepada litar pengukur serupa dengan wattmeter.

Ciri-ciri utama alat pengukur elektrik ialah: ketepatan, variasi bacaan, kepekaan, penggunaan kuasa, masa penyelesaian bacaan dan kebolehpercayaan.

Bahagian utama peranti elektromekanikal ialah litar pengukur elektrik dan mekanisme pengukur.

Litar pengukur peranti adalah penukar dan terdiri daripada pelbagai sambungan rintangan aktif dan reaktif dan unsur-unsur lain, bergantung pada sifat penukaran. Mekanisme pengukur menukar tenaga elektromagnet kepada tenaga mekanikal yang diperlukan untuk pergerakan sudut bahagian bergeraknya berbanding bahagian pegun. Pergerakan sudut penuding a secara fungsional berkaitan dengan tork dan momen balas peranti melalui persamaan transformasi bentuk:

k ialah pemalar reka bentuk peranti;

Kuantiti elektrik di bawah pengaruh yang mana anak panah peranti menyimpang mengikut sudut

Berdasarkan persamaan ini, boleh dikatakan bahawa jika:

1. input kuantiti X kepada kuasa pertama (n=1), maka tanda akan berubah apabila kekutuban berubah, dan peranti tidak boleh beroperasi pada frekuensi selain daripada 0;
2. n=2, maka peranti boleh beroperasi pada kedua-dua arus terus dan ulang alik;
3. persamaan termasuk lebih daripada satu kuantiti, maka anda boleh memilih mana-mana satu sebagai input, meninggalkan selebihnya tetap;
4. dua kuantiti adalah input, maka peranti boleh digunakan sebagai penukar darab (meter watt, kaunter) atau penukar pembahagi (meter fasa, meter frekuensi);
5. dengan dua atau lebih nilai input pada arus bukan sinus, peranti mempunyai sifat selektiviti dalam erti kata bahawa sisihan bahagian yang bergerak ditentukan oleh nilai hanya satu frekuensi.

Elemen biasa ialah: peranti membaca, bahagian mekanisme pengukur yang bergerak, peranti untuk mencipta tork, detik balas dan menenangkan.

Alat membaca mempunyai skala dan penunjuk. Selang antara tanda skala bersebelahan dipanggil pembahagian.

Nilai bahagian instrumen ialah nilai kuantiti yang diukur yang menyebabkan jarum instrumen terpesong oleh satu bahagian dan ditentukan oleh kebergantungan:

Skala boleh seragam atau tidak sekata. Kawasan antara nilai awal dan akhir skala dipanggil julat bacaan instrumen.

Bacaan alat pengukur elektrik agak berbeza daripada nilai sebenar kuantiti yang diukur. Ini disebabkan oleh geseran pada bahagian pengukur mekanisme, pengaruh medan magnet dan elektrik luaran, perubahan suhu ambien, dsb. Perbezaan antara Ai yang diukur dan nilai Iklan sebenar bagi kuantiti terkawal dipanggil ralat pengukuran mutlak:

Oleh kerana ralat mutlak tidak memberikan gambaran tentang tahap ketepatan pengukuran, ralat relatif digunakan:

Memandangkan nilai sebenar kuantiti yang diukur semasa pengukuran tidak diketahui, kelas ketepatan peranti boleh digunakan untuk menentukannya.

Ammeter, voltmeter dan wattmeter dibahagikan kepada 8 kelas ketepatan: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0. Nombor yang menunjukkan kelas ketepatan menentukan ralat pengurangan asas positif atau negatif terbesar yang peranti ini. Sebagai contoh, untuk kelas ketepatan 0.5 ralat yang diberikan ialah ±0.5%.

Alat pengukur elektrik (ammeter dan voltmeter) siri E47

Ia digunakan dalam peranti lengkap voltan rendah dalam rangkaian pengedaran elektrik kemudahan kediaman, komersial dan perindustrian.

E47 ammeter - alat pengukur elektrik elektromagnet analog - direka untuk mengukur arus dalam litar elektrik AC.

Voltmeter E47 - alat pengukur elektrik elektromagnet analog - direka bentuk untuk mengukur voltan dalam litar elektrik arus ulang-alik.

Julat ukuran lebar: ammeter sehingga 3000 A, voltmeter sehingga 600 V. Kelas ketepatan 1.5.

Ammeter yang direka untuk mengukur arus melebihi 50 A disambungkan kepada litar yang diukur melalui pengubah arus dengan arus kendalian sekunder berkadar 5 A.

Prinsip pengendalian ammeter dan voltmeter siri E47

E47 ammeter dan voltmeter ialah peranti dengan sistem elektromagnet. Ia terdiri daripada gegelung bulat dengan teras bergerak dan pegun diletakkan di dalam. Apabila arus mengalir melalui lilitan gegelung, medan magnet tercipta yang mengmagnetkan kedua-dua teras. Akibatnya.

tiang seperti teras menolak antara satu sama lain, dan teras alih memutar paksi dengan anak panah. Untuk melindungi daripada pengaruh negatif medan magnet luaran, gegelung dan teras dilindungi oleh perisai logam.

Prinsip operasi peranti sistem magnetoelektrik adalah berdasarkan interaksi medan magnet kekal dan konduktor dengan arus, dan sistem elektromagnet adalah berdasarkan penarikan balik teras keluli ke dalam gegelung pegun apabila terdapat arus di dalamnya. Sistem elektrodinamik mempunyai dua gegelung. Salah satu gegelung, boleh alih, dipasang pada paksi dan terletak di dalam gegelung pegun.

Prinsip pengendalian peranti, kemungkinan operasinya dalam keadaan tertentu, kemungkinan ralat maksimum peranti boleh diwujudkan mengikut simbol, dicetak pada dail peranti.

Contohnya: (A) - ammeter; (~) - arus ulang alik antara 0 hingga 50A; () - kedudukan menegak, kelas ketepatan 1.0, dsb.

Transformer penyukat arus dan voltan mempunyai teras magnet feromagnetik di mana belitan primer dan sekunder terletak. Bilangan lilitan lilitan sekunder sentiasa lebih besar daripada lilitan primer.

Terminal belitan utama pengubah semasa ditetapkan oleh huruf L1 dan L2 (garisan), dan belitan sekunder oleh I1 dan I2 (pengukuran). Menurut peraturan keselamatan, salah satu terminal penggulungan sekunder pengubah semasa, serta pengubah voltan, dibumikan, yang dilakukan sekiranya berlaku kerosakan penebat. Penggulungan utama pengubah arus disambung secara bersiri dengan objek yang diukur. Rintangan belitan utama pengubah semasa adalah kecil berbanding dengan rintangan pengguna. Penggulungan sekunder disambungkan kepada ammeter dan litar semasa peranti (wattmeter, meter, dll.). Belitan semasa meter watt, meter dan geganti dinilai pada 5A, voltmeter, litar voltan meter watt, meter dan belitan geganti dinilai pada 100 V.

Rintangan ammeter dan litar semasa wattmeter adalah kecil, jadi pengubah semasa sebenarnya beroperasi dalam mod litar pintas. Arus terkadar belitan sekunder ialah 5A. Nisbah transformasi pengubah semasa adalah sama dengan nisbah arus primer kepada arus undian penggulungan sekunder, dan untuk pengubah voltan - nisbah voltan primer kepada arus undian sekunder.

Rintangan voltmeter dan litar voltan alat pengukur sentiasa tinggi dan berjumlah sekurang-kurangnya seribu ohm. Dalam hal ini, pengubah voltan beroperasi dalam mod melahu.

Bacaan peranti yang disambungkan melalui pengubah arus dan voltan mesti didarab dengan nisbah transformasi.

Pengubah arus TTI

Transformer semasa TTI bertujuan: untuk digunakan dalam skim pemeteran elektrik untuk penempatan dengan pengguna; untuk digunakan dalam skim pemeteran elektrik komersial; untuk menghantar isyarat maklumat ukuran kepada instrumen pengukur atau peranti perlindungan dan kawalan. Perumahan pengubah tidak boleh dipisahkan dan dimeterai dengan pelekat, yang menjadikan akses kepada penggulungan sekunder mustahil. Terminal penggulungan sekunder ditutup dengan penutup lutsinar, yang memastikan keselamatan semasa operasi. Di samping itu, tudung boleh dimeteraikan. Ini amat penting dalam litar pemeteran elektrik, kerana ia membantu menghalang akses tanpa kebenaran ke terminal penggulungan sekunder.

Bar bas tembaga tin terbina dalam pengubahsuaian TTI-A memungkinkan untuk menyambungkan kedua-dua konduktor tembaga dan aluminium.

Voltan berkadar - 660 V; kekerapan rangkaian nominal - 50 Hz; kelas ketepatan pengubah 0.5 dan 0.5S; terkadar semasa operasi menengah - 5A.

Peranti analog elektronik adalah gabungan pelbagai penukar elektronik dan peranti magnetoelektrik dan digunakan untuk mengukur kuantiti elektrik. Mereka mempunyai impedans input yang tinggi (penggunaan tenaga yang rendah daripada objek pengukuran) dan kepekaan yang tinggi. Digunakan untuk pengukuran dalam litar frekuensi tinggi dan tinggi.

Prinsip pengendalian alat pengukur digital adalah berdasarkan kepada menukar isyarat berterusan yang diukur kepada kod elektrik yang dipaparkan dalam bentuk digital. Kelebihannya ialah ralat pengukuran kecil (0.1-0.01%) dalam pelbagai isyarat yang diukur dan prestasi tinggi dari 2 hingga 500 ukuran sesaat. Untuk menyekat gangguan industri, mereka dilengkapi dengan penapis khas. Polariti dipilih secara automatik dan ditunjukkan pada peranti membaca. Mengandungi output kepada peranti percetakan digital. Mereka digunakan untuk mengukur voltan dan arus, serta parameter pasif - rintangan, induktansi, kapasitansi. Membolehkan anda mengukur kekerapan dan sisihan, selang masa dan bilangan nadi.