Električne meritve vključujejo meritve fizikalnih veličin, kot so napetost, upor, tok, moč. Meritve se izvajajo z različnimi sredstvi - merilnimi instrumenti, vezji in posebnimi napravami. Vrsta merilne naprave je odvisna od vrste in velikosti (obseg vrednosti) izmerjene vrednosti ter od zahtevane natančnosti merjenja. Pri električnih meritvah se uporabljajo osnovne enote sistema SI: volt (V), ohm (ohm), farad (F), henry (G), amper (A) in sekunde (s).

Električne meritve - to je ugotovitev (z eksperimentalnimi metodami) vrednosti fizikalne količine, izražene v ustreznih enotah.

Vrednosti enot električnih veličin se določijo z mednarodno pogodbo v skladu z zakoni fizike. Ker "vzdrževanje" enot električnih veličin, določeno z mednarodnimi sporazumi, predstavlja veliko težav, so predstavljeni kot "praktični" standardi za enote električnih veličin.

Standarde vzdržujejo državni meroslovni laboratoriji v različnih državah. Občasno se izvajajo poskusi, da se razjasni ujemanje vrednosti standardov enot električnih veličin in definicij teh enot. Leta 1990 so državni meroslovni laboratoriji industrializiranih držav podpisali sporazum o uskladitvi vseh praktičnih standardov enot električnih veličin med seboj in z mednarodnimi opredelitvami enot teh količin.

Električne meritve se izvajajo v skladu z nacionalnimi standardi za enosmerno napetost in tok, enosmerni upor, induktivnost in kapacitivnost. Takšni standardi so naprave s stabilnimi električnimi značilnostmi ali naprave, v katerih se na podlagi določenega fizičnega pojava reproducira električna količina, izračunana iz znanih vrednosti osnovnih fizikalnih konstant. Standardi za vat in vatno uro niso podprti, saj je bolj smiselno izračunati vrednosti teh enot po konstitutivnih enačbah, ki jih povezujejo z enotami drugih količin.

Električni merilni instrumenti najpogosteje merijo trenutne vrednosti bodisi električnih veličin bodisi neelektričnih, pretvorjenih v električne. Vse naprave so razdeljene na analogne in digitalne. Prvi ponavadi prikažejo vrednost izmerjene veličine s pomočjo puščice, ki se premika po lestvici z delitvami. Slednji so opremljeni z digitalnim prikazovalnikom, ki prikazuje izmerjeno vrednost količine v obliki številke.

Digitalni instrumenti so prednostni za večino meritev, ker so bolj primerni za odčitavanje in na splošno bolj prilagodljivi. Digitalne univerzalne merilne naprave ("multimetri") in digitalni voltmetri se uporabljajo za merjenje s srednje in visoko natančnostjo enosmerne odpornosti ter izmenične napetosti in toka.

Analogne naprave postopoma nadomeščajo digitalne, čeprav še vedno najdejo uporabo tam, kjer so pomembni nizki stroški in ni potrebna visoka natančnost. Za najbolj natančne meritve upora in impedance (impedance) obstajajo merilni mostovi in \u200b\u200bdrugi specializirani števci. Za beleženje poteka sprememb izmerjene vrednosti skozi čas se uporabljajo snemalne naprave - tračni snemalniki in elektronski osciloskopi, analogni in digitalni.

Meritve električnih veličin so ena najpogostejših vrst meritev. Zahvaljujoč ustvarjanju električnih naprav, ki pretvarjajo različne neelektrične veličine v električne, se metode in sredstva električnih naprav uporabljajo pri merjenju skoraj vseh fizikalnih veličin.

Področje uporabe električnih merilnih instrumentov:

· Znanstvene raziskave na področju fizike, kemije, biologije itd .;

· Tehnološki procesi v elektroenergetiki, metalurgiji, kemični industriji itd .;

· Prevoz;

· Raziskovanje in pridobivanje mineralov;

· Meteorološko in oceanološko delo;

· Medicinska diagnostika;

· Proizvodnja in delovanje radijskih in televizijskih naprav, letal in vesoljskih plovil itd.

Široka paleta električnih veličin, širok razpon njihovih vrednosti, zahteve po visoki merilni natančnosti, različni pogoji in področja uporabe električnih merilnih instrumentov so privedli do različnih metod in načinov električnih meritev.

Merjenje "aktivnih" električnih veličin (tok, električna napetost itd.), Ki označujejo energetsko stanje merilnega predmeta, temelji na neposrednem vplivu teh količin na senzor in ga praviloma spremlja poraba določene količina električne energije iz merilnega predmeta.

Merjenje "pasivnih" električnih veličin (električni upor, njeni kompleksni sestavni deli, induktivnost, tangenta dielektričnih izgub itd.), Ki označujejo električne lastnosti merilnega predmeta, zahteva napajanje merilnega predmeta iz zunanjega vira električne energije in merjenje parametrov odzivni signal.
Metode in sredstva električnih meritev v enosmernih in izmeničnih tokokrogih se bistveno razlikujejo. V tokokrogih izmeničnega toka so odvisni od frekvence in narave spremembe količin ter od tega, katere značilnosti izmeničnih električnih veličin (trenutna, efektivna, največja, povprečna) se merijo.

Za električne meritve v enosmernih tokokrogih so najpogosteje uporabljene merilne magnetoelektrične naprave in digitalne merilne naprave. Za električne meritve v tokokrogih izmeničnega toka - elektromagnetne naprave, elektrodinamične naprave, indukcijske naprave, elektrostatične naprave, usmerniške električne merilne naprave, osciloskopi, digitalne merilne naprave. Nekatere naštete naprave se uporabljajo za električne meritve tako v izmeničnih kot enosmernih tokokrogih.

Vrednosti izmerjenih električnih veličin so približno v območju: jakost toka - od do A, napetost - od do V, upor - od do Ohm, moč - od W do deset GW, frekvenca izmeničnega toka - od do Hz . Območja izmerjenih vrednosti za električne veličine se nenehno nagibajo k širjenju. Meritve pri visokih in ultra visokih frekvencah, meritve nizkih tokov in visokih uporov, visoke napetosti in značilnosti električnih veličin v močnih elektrarnah so bile dodeljene odsekom, ki razvijajo posebne metode in sredstva za električne meritve.

Širitev obsega meritev električnih veličin je povezana z razvojem tehnologije električnih merilnih pretvornikov, zlasti z razvojem tehnologije za ojačevanje in dušenje električnih tokov in napetosti. Specifični problemi električnih meritev ultra majhnih in ultra velikih vrednosti električnih veličin vključujejo boj proti izkrivljanjem, ki spremljajo procese ojačanja in slabljenja električnih signalov, ter razvoj metod za izolacijo uporabnega signala v ozadju interference.

Meje dovoljenih napak električnih meritev se gibljejo od približno enot do%. Za razmeroma grobe meritve se uporabljajo merilne naprave z neposrednim delovanjem. Za natančnejše meritve se uporabljajo metode, ki se izvajajo z uporabo mostnih in kompenzacijskih električnih vezij.

Uporaba električnih merilnih metod za merjenje neelektričnih veličin temelji bodisi na znanem razmerju med neelektričnimi in električnimi veličinami bodisi na uporabi merilnih pretvornikov (senzorjev).

Da bi zagotovili skupno delovanje senzorjev s sekundarnimi merilnimi napravami, prenos električnih izhodnih signalov senzorjev na daljavo, povečanje odpornosti proti hrupu oddanih signalov, se uporabljajo različni električni vmesni merilni pretvorniki, ki praviloma istočasno opravljajo funkcije ojačevanja (redkeje slabljenje) električnih signalov, pa tudi nelinearne transformacije z namenom kompenzacije nelinearnosti senzorjev.

Na vhod vmesnih merilnih pretvornikov je mogoče dovajati kakršne koli električne signale (količine), medtem ko se kot izhodni signali najpogosteje uporabljajo enotni električni signali enosmernega, sinusnega ali pulznega toka (napetosti). Za izhodne signale izmeničnega toka se uporablja amplitudna, frekvenčna ali fazna modulacija. Digitalni pretvorniki postajajo vse bolj razširjeni kot vmesni merilni pretvorniki.

Celovita avtomatizacija znanstvenih eksperimentov in tehnoloških procesov je privedla do ustvarjanja integriranih merilnih naprav, merilnih in informacijskih sistemov, pa tudi do razvoja telemetrične tehnologije in radijske telemehanike.

Za sodobni razvoj električnih meritev je značilna uporaba novih fizikalnih učinkov. Na primer, trenutno se za ustvarjanje visoko občutljivih in natančnih električnih merilnih instrumentov uporabljajo kvantni učinki Josephsona, Halla itd. Dosežki elektronike se široko uvajajo v merilne tehnike, mikrominiaturizacijo merilnih instrumentov, njihovo povezovanje z računalniki, avtomatizacija električnih merilnih procesov ter poenotenje meroslovnih in drugih zahtev zanje.

Meritve električnih parametrov kabelskih komunikacijskih vodov

1. Meritve električnih parametrov kabelskih komunikacijskih vodov

1.1 Splošno

Za električne lastnosti kabelskih komunikacijskih vodov so značilni parametri prenosa in vplivni parametri.

Parametri prenosa ocenjujejo širjenje elektromagnetne energije vzdolž kabelske verige. Vplivni parametri označujejo pojave prenosa energije iz enega vezja v drugo in stopnjo zaščite pred medsebojnimi in zunanjimi motnjami.

Parametri prenosa vključujejo primarne parametre:

R - odpornost,

L - induktivnost,

C - zmogljivost,

G - prevodnost izolacije in sekundarni parametri,

Z - valovna impedanca,

a - koeficient dušenja,

β - fazni faktor.

Vplivni parametri vključujejo primarne parametre;

K - električni priključek,

M - magnetna sklopka in sekundarni parametri,

Navzkrižni preskus na bližnjem koncu,

Bℓ je preslušanje na skrajnem koncu.

V nizkofrekvenčnem območju kakovost in obseg komunikacije v glavnem določajo parametri prenosa, pri uporabi visokofrekvenčnih vezij pa so najpomembnejši parametri vpliva.

Med delovanjem kabelskih komunikacijskih vodov se izvajajo meritve njihovih električnih parametrov, ki jih delimo na preventivne, nadzorne in zasilne. V rednih presledkih se izvajajo preventivne meritve, da se oceni stanje komunikacijskih vodov in njihovi parametri uskladijo. Nadzorne meritve se izvajajo po vzdrževanju in drugih vrstah del, da se oceni kakovost njihove izvedbe. Meritve v sili se opravijo z namenom določitve narave in lokacije poškodbe komunikacijske linije.

1.2 Merilni upor vezja

Ločite med upornostjo vezja (Rc) na enosmerni tok in odpornostjo vezja na izmenični tok. Odpornost 1 km žice na enosmerni tok je odvisna od materiala žice (upor - p), premera žice in temperature. Upor katere koli žice narašča z naraščajočo temperaturo in zmanjšuje s povečanjem premera.

Za katero koli temperaturno odpornost od 20 ° C lahko odpornost izračunamo po formuli:

Rt \u003d Rt \u003d 20 [1 + a (t -20) ] Ohm / km ,

kjer je Rt upor pri dani temperaturi,

a - temperaturni koeficient upora.

Za dvožična vezja je treba vrednost uporov pomnožiti z dvema.

Upor 1 km izmenične žice je poleg zgoraj navedenih dejavnikov odvisen tudi od frekvence toka. Zaradi površinskega učinka je odpornost na izmenični tok vedno večja od enosmernega.

Odvisnost odpornosti žice na izmenični tok od frekvence je določena s formulo:

R \u003d K1 × Rt Ohm / km ,

kjer je K1 koeficient, ki upošteva trenutno frekvenco (s povečanjem trenutne frekvence se K1 poveča)

Odpornost vezja kabla in posameznih žic se meri na nameščenih ojačevalnih odsekih. Za merjenje upora se uporablja enosmerni mostični krog s konstantnim razmerjem uravnoteženih krakov. To shemo zagotavljajo merilne naprave PKP-3M, PKP-4M, P-324. Sheme merjenja s temi napravami so prikazane na sl. 1 in sl. 2.

Slika: 1. Vezje za merjenje odpornosti vezja na nadzorni plošči

Slika: 2. Vezje za merjenje upora vezja z uporabo naprave P-324

Izmerjeni upor se ponovno izračuna za 1 km vezja in primerja z normami za ta kabel. Standardi odpornosti za nekatere vrste lahkih in uravnoteženih kablov so podani v tabeli. eno.

Preglednica 1

Parametrski kabel P-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSG Odpornost vezja na enosmerni tok ( ¦ \u003d 800Hz), pri +20 ° С, Ohm / km 115 ÷ 12536,0d \u003d 0,4 £ 148d \u003d 0,8 £ 56.155,5d \u003d 1.2 £ 31,9d \u003d 0,9 £ 28,5d \u003d 0,75 £ 95d \u003d 0,9 £ 28,5d \u003d 1,4 £ 23,8d \u003d 1,2 £ 15,85d \u003d 0,6 £ 65,8d \u003d 1,0 £ 23,5d \u003d 0,7 £ 48d \u003d 1,2 £ 16,4d \u003d 1,4 £ 11,9

DC-upor d je enak, aktivni upor komunikacijskih kablov s svetlobnim poljem (P-274, P-274M, P-275) pa ni odvisen od načinov polaganja vodov in vremenskih razmer ("suho", "vlažno") in ima le temperaturno odvisnost, ki se povečuje s povečanjem temperature okolja (zraka, tal itd.).

Če je zaradi primerjave izmerjena vrednost upora večja od norme, potem to lahko pomeni prisotnost slabega stika v spojih kablov ali v priključnih polovičnih sklopkah.

1.3 Merilna zmogljivost

Kapaciteta (Cx) je eden najpomembnejših primarnih parametrov prenosa kabelskih komunikacijskih vodov. Po njegovi vrednosti lahko presodimo stanje kabla, določimo naravo in lokacijo njegove poškodbe.

Dejansko je kapacitivnost kabla podobna kapacitivnosti kondenzatorja, kjer površine žic igrajo vlogo pokrovov, izolacijski material (papir, stiroflex itd.) Med njimi pa služi kot dielektrik.

Kapaciteta verig kabelskih komunikacijskih vodov je odvisna od dolžine komunikacijske linije, zasnove kabla, izolacijskih materialov in vrste sukanja.

Na vrednost kapacitivnosti tokokrogov simetričnih kablov vplivajo sosednji vodniki, kabelske ovojnice, saj so vsi v neposredni bližini.

Meritve zmogljivosti kabla se izvajajo z merilnimi napravami, kot so PKP-3M, PKP-4M, P-324. Pri merjenju naprave PKP se uporablja balistična metoda merjenja, naprava P-324 pa meri v skladu z AC mostnim vezjem s spremenljivim razmerjem tehtnic.

Kabelske komunikacijske linije se lahko uporabljajo za:

merjenje zmogljivosti para vodnikov;

merjenje kapacitivnosti vodnika (glede na tla).

1.3.1 Merjenje zmogljivosti para vodnikov z napravo P-324

Meritev kapacitivnosti para žic se izvede v skladu s shemo, prikazano na sl. 3.

Slika: 3. Shema za merjenje zmogljivosti para vodnikov

Ena izmed uravnoteženih ročic je komplet nR uporov, trikrat - uporovna omarica - efektivna vrednost. Druga dva kraka sta referenčna kapacitivnost Co in izmerjena Cx.

Za zagotovitev enakovrednosti kotov izgub izgub in ramen se uporabljata potenciometra BALANCE Cx Rough in BALANCE Cx SMOOTHLY. Most je uravnotežen s pomočjo efektivne omarice. Ob enakih kotih izgub ramen in ravnotežja mostu velja naslednja enakost:

Ker sta Co in R konstantna za dani merilni krog, je izmerjena kapacitivnost obratno sorazmerna uporu shrambe. Zato je uporovna omarica umerjena neposredno v kapacitivnih enotah (nF), rezultat meritve pa se določi iz izraza:

Cx \u003d n SMS.

1.3.2 Merjenje kapacitivnosti vodnika glede na zemljo

Merjenje kapacitivnosti jedra glede na tla se izvede v skladu s shemo na sliki. štiri.

Slika: 4. Shema za merjenje kapacitivnosti vodnika glede na tla

Norme povprečne vrednosti delovne zmogljivosti para vodnikov za nekatere vrste kabelskih komunikacijskih vodov so podane v tabeli. 2.

tabela 2

Parametrski kabel P-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSG Povprečna delovna zmogljivost, nF / km32,6 ÷ 38.340,45d \u003d 0,4 d \u003d 0,5 C \u003d 50d \u003d 0,8 C \u003d 3836,0 d \u003d 1,2 C \u003d 27 d \u003d 1,4 C \u003d 3624,0 ÷ 25d \u003d 0,9 C \u003d 33,5d \u003d 0,6 C \u003d 40d \u003d 1,0 C \u003d 34d \u003d 0,7 C \u003d 41d \u003d 1,2 C \u003d 34,5d \u003d 1,4 C \u003d 35,5

Opomba:

... Zmogljivost lahkih poljskih komunikacijskih kablov je odvisna od načina namestitve, vremenskih razmer in temperature okolice. Največji učinek ima vlaga ali prekritje kabelskega ovoja s polprevodniškimi plastmi (tla, padavine, saj itd.). Kapaciteta kabla P-274 se opazno spremeni s povišanjem temperature in frekvence (s povišanjem temperature, zmogljivost se poveča, s povečanjem frekvence pa se zmanjša).

Delovna zmogljivost kabla MKSB, MKSG je odvisna od števila štiric (eno-, štiri- in sedem-štiric) in števila signalnih žic.

1.4 Merjenje izolacijske upornosti

Pri ocenjevanju kakovosti izolacije vezja se običajno uporablja izraz "izolacijski upor" (Riz). Izolacijski upor je vzajemna prevodnost izolacije.

Izolacijska prevodnost vezja je odvisna od materiala in stanja izolacije, atmosferskih razmer in trenutne frekvence. Prevodnost izolacije se znatno poveča, kadar je izolacija umazana, ob prisotnosti razpok v njej, s čimer se krši celovitost izolacijskega sloja kabelskega pokrova. V mokrem vremenu je prevodnost izolacije večja kot v suhem vremenu. S povečanjem frekvence toka se poveča prevodnost izolacije.

Merjenje izolacijske upornosti je mogoče med preventivnimi in kontrolnimi testi opraviti z napravami PKP-3, PKP-4, P-324. Izolacijski upor se meri med jedri ter med jedrom in tlemi.

Za merjenje izolacijskega upora Rf je krmilno navitje MU zaporedno povezano z napetostnim virom in izmerjeno izolacijsko upornostjo. Manjša kot je vrednost izmerjenega R, večji je tok v krmilnem navitju MU in zato več EMF v izhodnem navitju MU. Ojačan signal zazna in zabeleži naprava IP. Lestvica naprave je umerjena neposredno v megohmih, zato je odčitavanje izmerjene vrednosti R izvedeno na zgornji ali srednji lestvici, ob upoštevanju položaja stikala LIMIT Rm.

Pri merjenju izolacijskega upora na nadzorni plošči se uporablja ohmmetrsko vezje, ki je sestavljeno iz zaporedno priključenega mikroampermetra in 220V napajalnika. Lestvica mikroampermetrov je graduirana od 3 do 1000 MΩ.

Standardi izolacijske odpornosti za nekatere vrste komunikacijskih kablov so podani v tabeli. 3.

Preglednica 3

Parametrski kabel P-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSG Izolacijska upornost posameznih jeder glede na druga jedra, pri t \u003d 20 ° С ne manj, MΩ / km 100 ÷ 1000 250 ÷ 2500 500050001000050001000010000

Izolacijska upornost komunikacijskih kablov s svetlobnim poljem je v večji meri odvisna od načina polaganja delovnih pogojev in temperature okolice.

1.5 Merjenje sekundarnih parametrov prenosa

1.5.1 Značilna impedanca

Značilna impedanca (Zc) je upor, na katerega naleti elektromagnetno valovanje, ko se širi po enakomernem vezju brez odseva. Značilna je za to vrsto kabla in je odvisna samo od primarnih parametrov in frekvence oddanega toka. Vrednost karakteristične impedance označuje vezje, saj prikazuje razmerje med napetostjo (U) in tokom ( jaz ) na kateri koli točki homogene verige je količina konstantna, neodvisno od njene dolžine.

Ker so vsi primarni parametri, razen kapacitivnosti, odvisni od frekvence toka, potem se s povečanjem frekvence toka značilna impedanca zmanjša.

Merjenje in oceno vrednosti impedance valov lahko izvedemo z napravo P5-5. V ta namen se izvede delo z obeh koncev kabelske komunikacijske linije. Na enem koncu merjeno vezje moti aktivni upor, zato je priporočljivo uporabiti visokofrekvenčne mastične odpornosti skupnega podjetja, SPO ali shrambo nežičnih uporov, na drugem pa je naprava P5-5 povezan. S prilagoditvijo uporov na skrajnem koncu vezja in povečanjem ojačenja naprave na bližnjem koncu vezja se z napravo P5-5 doseže najmanjši odboj od skrajnega konca črte. Vrednost upora, izbrana na skrajnem koncu vezja, bo v tem primeru ustrezala značilni impedanci vezja.

Norme za vrednost povprečne vrednosti valovnega upora so podane v tabeli. štiri.

Preglednica 4

Hour-to, kHz kabel P-274P-274MP-270TG, TBTZG, TZSP-296MKGMKSB MKGMKSB MKSG sušilniki za suho vodo 0,8720495823585798 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 Slabitev delovanja

Ko se električna energija širi po žicah, se amplitude toka in napetosti zmanjšajo ali, kot pravijo, dušijo. Zmanjšanje energije v 1-kilometrskem krogu se pripiše faktorju dušenja, ki se imenuje tudi kilometrsko dušenje. Koeficient dušenja je označen s črko a in se meri v neperjih na 1 km. Koeficient dušenja je odvisen od primarnih parametrov vezja in je posledica dveh vrst izgub:

dušenje zaradi izgub energije za ogrevanje kovine;

dušenje zaradi izgube pomanjkljivosti izolacije in zaradi dielektričnih izgub.

V spodnjem frekvenčnem območju prevladujejo izgube v kovini, zgoraj pa začnejo vplivati \u200b\u200bizgube v dielektriku.

Ker so primarni parametri odvisni od frekvence, potem a odvisno od frekvence: z naraščajočo frekvenco toka a povečuje. Povečanje dušenja je razloženo z dejstvom, da se s povečanjem frekvence toka poveča aktivni upor in prevodnost izolacije.

Poznavanje koeficienta dušenja vezja ( a ) in dolžino verige (ℓ), potem lahko določimo notranje dušenje celotne verige (a):

a \u003d a × ℓ, str

Za štiripasovnice, ki tvorijo komunikacijski kanal, običajno ni mogoče v celoti zagotoviti pogojev za usklajeno vključitev. Zato za upoštevanje nedoslednosti tako v vhodnih kot v izhodnih tokokrogih oblikovanega komunikacijskega kanala v realnih (realnih) pogojih ni dovolj, da poznamo samo njegovo dušenje.

Obratovalno slabljenje (ap) je slabljenje kabelske verige v realnih pogojih, tj. pri kakršnih koli obremenitvah na njegovih koncih.

Praviloma je v realnih pogojih dušenje med obratovanjem večje od lastnega dušenja (ap > in).

Ena od metod za merjenje slabljenja delovanja je metoda razlike v nivoju.

Za merjenje po tej metodi je potreben generator z znano EMF, znan notranji upor Zо. Absolutna raven napetosti pri usklajeni obremenitvi generatorja Zо se meri z indikatorjem nivoja postaje A in se določi z:

in absolutni nivo napetosti na obremenitvi Z jaz izmerjena z nivojsko postajo B.

Norme za koeficient dušenja tokokrogov nekaterih vrst kabelskih komunikacijskih vodov so predstavljene v tabeli. pet.

Sekundarni parametri komunikacijskih kablov s svetlobnim poljem so močno odvisni od načina polaganja vodov (vzmetenje, na tleh, v tleh, v vodi).

1.6 Merjenje vplivnih parametrov

Stopnja vpliva med vezji kabelske komunikacijske linije se običajno oceni z velikostjo preslušavanja. Prehodno slabljenje označuje slabljenje vplivnih tokov, ko prehajajo iz vplivnega vezja v vplivno vezje. Ko skozi vplivalni krog teče izmenični tok, se okoli njega ustvari izmenično magnetno polje, ki prečka prizadeti krog.

Ločimo med preslušanjem na bližnjem koncu Ao in presledkom na skrajnem koncu Aℓ.

Dušenje prehodnih tokov, ki se pojavijo na koncu vezja, kjer se nahaja generator vplivnega vezja, se na bližnjem koncu imenuje dušenje z navzkrižnimi presledki.

Dušenje prehodnih tokov, ki se nanašajo na nasprotni konec drugega vezja, se imenuje preslušanje na skrajnem koncu.

Tabela 5. Norme za dušilni koeficient vezij, Np / km.

Frekvenca, kHz Kabel P-274P-274MP-270TG, TBTZG, TZSP-296MKB MKGMKSB MKSG 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 Preslušanje na bližnjem koncu

Skozi konec preslušavanja je pomembno izmeriti in ovrednotiti štirižične sisteme z različnimi smermi oddajanja in sprejemanja. Takšni sistemi vključujejo enokabelske prenosne sisteme (P-303, P-302, P-301, P-330-6, P-330-24), ki delujejo prek kabla z enim kvadrantom (P-296, R-270).

Najpogostejša metoda za merjenje oslabitve preslušavanja je primerjalna metoda, ki se uporablja pri uporabi kompleta instrumentov VIZ-600, P-322. Pri merjenju z napravo P-324 se uporablja mešana (primerjalna in seštevalna) metoda.

Bistvo metode primerjave in dopolnjevanja je v dejstvu, da se v položaju 2 velikost preslušavanja (Ao) dopolni z oslabitvijo skladišča (ams) na vrednost, manjšo od 10 Np. S spremembo dušenja skladišča se doseže pogoj Ao + amz ≥10 Np.

Za lažje branje izmerjene vrednosti na stikalu NP številke niso prikazane za dušenje ams, ki ga je trgovina dejansko uvedla, ampak za razliko 10 ams.

Ker se dušenje skladišča ne spreminja gladko, temveč v korakih po 1 Np, se preostanek njegovega dušenja v Np meri na merilniku merilnika (IP) v območju od 0 do 1 Np.

Pred merjenjem se kalibrira instrument, za katerega je stikalo vezja NP nastavljeno v položaj GRAD (položaj 1 na sliki 9). V tem primeru je izhod generatorja povezan z merilnikom prek referenčnega podaljška (EU) z dušenjem 10 Np.

Standardi za preslušanje so podani v tabeli. 6.

Tabela 6. Norme za slabljenje preslušavanja na bližnjem koncu znotraj in med sosednjimi četvericami, ne manj, Нп

Tip kabla Frekvenca, kHz Dolžina linije, km Slabljenje presledkov P-27060106.0 P-29660108.8 MKB MKG100 2000.850 0,8506,8 6,8 MKSB, MKSG Celotno frekvenčno območje 0,6507,2

Pri kablu P-296 se oslabitev preslušavanja preveri tudi pri frekvencah 10 kHz in 30 kHz.

1.6.2 Navzkrižno presluševanje na koncu

Navzkrižno presluševanje na koncu je pomembno za merjenje in ovrednotenje tudi pri štirižičnih sistemih, vendar z enakimi smermi za oddajanje in sprejemanje. Takšni sistemi vključujejo dvokabelske prenosne sisteme P-300, P-330-60.

Za merjenje dušenja presledka na skrajnem koncu Аℓ je treba na nasprotnih koncih izmerjenih vezij namestiti dve napravi P-324. Meritev se izvede v treh korakih.

Prav tako je z uporabo naprave P-324 mogoče izmeriti slabljenje najmanj 5 Np, na vhodu naprave se vklopi podaljšek UD 5 Np, ki je del naprave za preizkušanje delovanja naprave.

Dobljeni rezultat meritve se deli na polovico in določi slabljenje enega vezja.

Po tem se vezje sestavi in \u200b\u200bkalibrira merilna pot naprave postaje B, povezane z vplivnim vezjem. V tem primeru mora biti vsota dušenja tokokroga, podaljška UD 5Np in dušilke najmanj 10 Np, preostanek dušenja nad 10Np pa je nastavljen na merilniku številčnice.

Tretji korak meri preslušanje na skrajnem koncu. Rezultat merjenja je vsota odčitkov stikala NP in merilnika številčnice.

Izmerjena presledka na koncu se primerja z referenco. Preslušanje na skrajnem koncu je podano v tabeli. 7.

Tabela 7

Tip kabla Frekvenca, kHz Dolžina linije, km Slabljenje presledkov P-27060105.5 P-29660105.0 MKB MKG100 2000.850 0.8507.8 7.8 MKSB, MKSG Celotno frekvenčno območje 0.6508,2

V vseh simetričnih kabelskih tokokrogih se dušenje presledka približno zmanjšuje po logaritemskem zakonu z naraščajočo frekvenco. Da bi povečali prehodno slabljenje med vezji, se prevodna jedra med proizvodnjo zvijejo v skupine (pari, štirje, osem), skupine se zvijejo v jedro kabla, vezja so zaščitena in pri polaganju kabelskih komunikacijskih vodov kabel uravnoteženo. Uravnavanje nizkofrekvenčnih kablov je dodatno prekrivanje med namestitvijo in vklop kondenzatorjev. Uravnavanje na VF kablih je križanje in vklop opozicijskih zank. Potreba po uravnoteženju se lahko pojavi, ko se parametri vpliva kabla poslabšajo med njegovo dolgotrajno uporabo ali med gradnjo daljinske komunikacijske linije. Potrebo po uravnoteženju kabla je treba v vsakem primeru določiti na podlagi dejanske vrednosti dušenja napetostnih tokokrogov, ki je odvisna od komunikacijskega sistema (sistem uporabe kabelskih vezij in tesnilne opreme) in dolžine vodov.

2. Določitev narave in lokacije poškodb kabelskih komunikacijskih vodov

2.1 Splošno

Na komunikacijskih kablih se lahko pojavijo naslednje vrste poškodb:

znižanje izolacijske upornosti med jedri kabla ali med jedri in tlemi;

znižanje izolacijske odpornosti "lupina - zemlja" ali "oklep - zemlja";

popolna prekinitev kabla;

dielektrična okvara;

asimetrija odpornosti žil;

zlomljeni pari v uravnoteženem kablu.

2.2 Preskusi za določitev narave škode

Določitev narave škode ("ozemljitev", "prekinitev", "kratkotrajno" zmanjšanje izolacijske upornosti) se izvede s preskušanjem vsakega jedra kabla z uporabo megohmetrskih ali ohmmetrskih vezij različnih merilnih instrumentov (na primer P-324, PKP-3, PKP-4, KM- 61C itd.). Kot ohmmeter lahko uporabite kombinirano napravo "tester".

Preskusi se izvajajo v naslednjem vrstnem redu:

Izolacijska upornost se preveri med enim jedrom in ostalimi, povezanimi z ozemljenim ščitom.

Na postaji A, kjer se izvajajo preskusi, so vsi vodniki, razen enega, povezani skupaj z zaslonom in ozemljeni. Na postaji B so žile postavljene na izolacijo. Izolacijska upornost se izmeri in primerja s standardom za to vrsto kabla. Preskušanje in analiza se izvede za vsako jedro kabla. Če je izmerjena vrednost izolacijskega upora pod normo, se določi vrsta škode:

poškodbe izolacije glede na "tla";

poškodbe izolacije v zvezi s kabelskim zaslonom;

poškodbe izolacije glede na druga kabelska jedra.

Za določitev narave škode na postaji A se "ozemljitev" odstrani iz kabelskih jeder in opravi se analiza:

a) če odstranitev "tal" iz nekega jedra (na primer iz jedra 2 na sliki 13) močno poveča izolacijski upor, potem izolacija med preizkušenim jedrom (jedro 1) in tistim iz kateri se "zemlja" odstrani (vena 2);

b) če odstranitev "tal" iz vseh vodnikov ne privede do povečanja izolacijske upornosti do norme, potem je izolacija preizkušenega vodnika (vodnik 1) poškodovana glede na zaslon kabla (ozemljitev).

Če se med naslednjim preskusom izkaže, da je izolacijski upor na stotine ohmov ali enot kOhm, potem to kaže na morebiten kratek stik med preizkušenimi kabelskimi jedri (na primer "kratko" je prikazano med žilama 3 in 4);

Preveri se celovitost kabelskih jeder, pri katerih so vsa jedra na postaji B povezana skupaj z zaslonom. Na postaji A se z ohmmetrom preveri, ali je vsako jedro nedotaknjeno.

Ugotavljanje narave škode vam omogoča, da izberete enega od načinov določanja kraja škode.

2.3 Določitev mesta poškodb izolacije žic

Za določitev mesta poškodbe izolacije vodnikov se uporabljajo mostni tokokrogi, katerih izbira je odvisna od tega, ali so v tem kablu uporabni vodniki ali ne.

V prisotnosti delujoče žice, ki je enaka odpornosti poškodovane in z izolacijsko odpornostjo poškodovane žice do 10 mOhm, se meritve izvedejo po mostni metodi s spremenljivim razmerjem tehtnic.

Vrednosti upora mostnih krakov Ra in Rm med meritvami so izbrane tako, da v diagonali mostu, v katerega je vključena MT, ni toka.

Pri določanju lokacije izolacijske poškodbe z mostno metodo s spremenljivim razmerjem tehtnic se uporabljajo naprave PKP-3, PKP-4, KM-61S. V teh napravah je upor Rm spremenljiv in se določi med meritvami v trenutku ravnotežja mostu, upor Rа pa je konstanten in je za naprave nadzorne plošče izbran 990 Ohm, za napravo KM-61S - 1000 Ohm.

Če imajo uporabne in poškodovane žice različne odpornosti, se meritve opravijo na obeh koncih kabelske komunikacijske linije.

Pri uporabi naprav PKP-3, PKP-4 lahko za določanje mesta poškodb kablov uporabite tudi druge metode merjenja izolacijske upornosti:

1. Metoda uravnoteženega ramenskega mostu s spremenljivim razmerjem s pomožno črto. Uporablja se, če obstajajo uporabne žice, ki niso enako odporne na poškodovano, izolacijska upornost poškodovane žice je do 10 MΩ, pomožna žica pa je večja od 5000 MΩ,
2. Mostna metoda s konstantnim razmerjem uravnoteženih krakov pri dvojni zanki. Uporablja se ob prisotnosti močnih interferenčnih tokov in izolacijskih uporov poškodovane žice do 10 M0 m, pomožne pa nad 5000 MΩ.
3. Mostna metoda s konstantnim razmerjem uravnoteženih rok pri visokih kontaktnih uporih. Uporablja se v prisotnosti uporabne žice, enake odpornosti na poškodovano, in prehodne upornosti na mestu poškodbe izolacije do 10 megohmov.
4. Metoda dvosmernih meritev odpornosti poškodovane žične zanke. Uporablja se v odsotnosti uporabnih žic in prehodne upornosti reda upornosti zanke.

5. Metoda brez obremenitve in kratkega stika z uporabo mostu s konstantnim razmerjem uravnoteženih krakov. Uporablja se v odsotnosti uporabnih žic in prehodnega upora na mestu poškodbe izolacije do 10 kOhm.

Metoda brez obremenitve in kratkega stika pri uporabi mostu s spremenljivim razmerjem uravnoteženih rok. Uporablja se v odsotnosti uporabnih žic in prehodnega upora na mestu poškodbe izolacije od 0,1 do 10 MΩ.

V odsotnosti uporabnih žic določanje lokacije poškodb izolacije z mostnimi metodami z zadostno natančnostjo predstavlja določene težave. V tem primeru se lahko uporabijo pulzne in induktivne metode. Za meritve po pulzni metodi se uporabljajo z napravami P5-5, P5-10, katerih doseg lahko doseže 20-25 km na simetričnih komunikacijskih kablih.

2.4 Določitev mesta preloma žic

Določitev mesta zloma žice lahko izvedemo z naslednjimi metodami:

Metoda impulznega toka mostu. Uporablja se v prisotnosti delujoče žice, ki je enaka odpornosti poškodovane.

Metoda primerjave kapacitivnosti (balistična metoda). Uporablja se, kadar je specifična zmogljivost uporabnih in poškodovanih žic enaka.

Metoda primerjave zmogljivosti za dvostransko merjenje. Uporablja se, kadar je specifična zmogljivost poškodovanih in uporabnih žic neenaka in zlasti kadar neizmerjenih vodov ni mogoče ozemljiti.

Za določitev mesta zloma žice lahko uporabimo naprave PKP-3, PKP-4, KM-61C, P-324.

Če je v kablu dobro jedro in obstaja možnost ozemljitve vseh drugih jeder kabla, se izmenično izmeri delovna zmogljivost dobrega jedra (Cℓ), nato pa poškodovano jedro (Cx).

Če je glede na obratovalne pogoje kabla ozemljitev preostalih neizmerjenih jeder nemogoča, potem za doseganje zanesljivega rezultata zlomljeno jedro merimo na obeh straneh, razdaljo do prelomne točke izračunamo po formuli:

Merjenje električnih parametrov je obvezen korak pri načrtovanju in izdelavi elektronskih izdelkov. Za nadzor kakovosti izdelanih naprav je potreben postopni nadzor njihovih parametrov. Pravilna opredelitev funkcionalnosti prihodnjega nadzorno-merilnega kompleksa zahteva opredelitev vrst električnega krmiljenja: industrijsko ali laboratorijsko, popolno ali selektivno, statistično ali posamezno, absolutno ali relativno itd.

V strukturi proizvodnje izdelkov ločimo naslednje vrste nadzora:

• Nadzor dohodka;
• Medoperativni nadzor;
• Spremljanje obratovalnih parametrov;
• Sprejemni testi.

Pri izdelavi tiskanih vezij in elektronskih sklopov (področje instrumentacijskega cikla) \u200b\u200bje treba opraviti dohodni nadzor kakovosti surovin in komponent, električni nadzor kakovosti metalizacije končnih tiskanih vezij in nadzor delovanja parametri sestavljenih elektronskih sklopov. Za reševanje teh težav se v sodobni proizvodnji uspešno uporabljajo električni nadzorni sistemi tipa adapterja, pa tudi sistemi z "letečimi" sondami.

Izdelava komponent v embalaži (pakiran proizvodni cikel) bo v zameno zahtevala vhodno parametrično krmiljenje posameznih kristalov in embalaž, naknadno medoperativno krmiljenje po varjenju kristalnih kablov ali namestitvi in \u200b\u200bna koncu še parametrično in funkcionalno krmiljenje končnega izdelka.

Za izdelavo polprevodniških komponent in integriranih vezij (proizvodnja kristalov) bo potreben podrobnejši nadzor električnih lastnosti. Sprva je treba nadzorovati lastnosti plošče, tako površinske kot prostorninske, po katerem je priporočljivo nadzorovati značilnosti glavnih funkcionalnih slojev, po nanašanju metalizacijskih slojev pa preveriti kakovost njenih lastnosti in električne lastnosti. Po prejemu konstrukcije na ploščo je treba izvesti parametrično in funkcionalno krmiljenje, merjenje statičnih in dinamičnih lastnosti, nadzorovati celovitost signala, analizirati lastnosti konstrukcije in preveriti lastnosti delovanja.

Parametrične meritve:

Parametrična analiza vključuje nabor metod za merjenje in nadzor zanesljivosti parametrov napetosti, toka in moči brez nadzora funkcionalnosti naprave. Merjenje električnih parametrov vključuje uporabo električnega dražljaja na izmerjeno napravo (DUT) in merjenje odziva DUT. Parametrične meritve se izvajajo pri enosmernem toku (standardne enosmerne meritve tokovno-napetostnih karakteristik (CVC), merjenje močnostnih tokokrogov itd.), Pri nizkih frekvencah (večfrekvenčne meritve tokovno-napetostnih karakteristik (CVC), kompleksna impedanca in meritve imitance, analiza materiala itd.).), meritve impulzov (impulzne I - V značilnosti, razhroščevanje odzivnega časa itd.). Za reševanje težav s parametričnimi meritvami se uporablja veliko število specializirane testne opreme: generatorji poljubnih valov, napajalniki (enosmerni in izmenični tok), merilniki virov, ampermetri, voltmetri, multimetri, merilniki LCR in impedance, parametrični analizatorji in sledi krivulj , in veliko drugega, pa tudi veliko število dodatkov, potrebščin in naprav.

Uporaba:

• Merjenje osnovnih značilnosti (toka, napetosti, moči) električnih vezij;
• Merjenje upora, kapacitivnosti in induktivnosti pasivnih in aktivnih elementov električnih vezij;
• Merjenje celotne impedance in imitacije;
• Merjenje I - V karakteristik v kvazistatičnem in impulznem načinu;
• Merjenje CV lastnosti v kvazistatičnem in večfrekvenčnem načinu;
• Karakterizacija polprevodniških komponent;
• Analiza napak.

Funkcionalne meritve:

Funkcionalna analiza vključuje sklop tehnik za merjenje in nadzor značilnosti naprav med osnovnimi operacijami. Te tehnike vam omogočajo, da na podlagi podatkov, pridobljenih med meritvijo, sestavite model (fizični, kompaktni ali vedenjski) naprave. Analiza pridobljenih podatkov vam omogoča nadzor stabilnosti značilnosti proizvedenih naprav, njihovo raziskovanje in razvoj novih, razhroščevanje tehnoloških procesov in popravljanje topologije. Za reševanje funkcionalnih merilnih nalog se uporablja veliko število specializirane testne opreme: osciloskopi, analizatorji omrežja, frekvenčni merilniki, merilniki hrupa, merilniki moči, analizatorji spektra, detektorji in številni drugi ter veliko število dodatkov, dodatkov in naprav .

Uporaba:

• Merjenje šibkih signalov: parametri prenosa in odboja signalov, nadzor manipulacije;
• Merjenje močnih signalov: kompresija ojačanja, meritve Load-Pull itd .;
• Pretvorba generacije in frekvence;
• Analiza valovne oblike v časovnem in frekvenčnem področju;
• Merjenje številke hrupa in analiza parametrov hrupa;
• Preverjanje čistosti signala in analiza intermodulacijskega popačenja;
• Analiza integritete signala, standardizacija;

Meritve sonde:

Meritve sonde je treba posebej izpostaviti. Aktivni razvoj mikro- in nanoelektronike je privedel do potrebe po natančnih in zanesljivih meritvah rezin, ki so možne le z izvajanjem kakovostnega, stabilnega in zanesljivega stika, ki ne uniči DUT. Rešitev teh težav dosežemo z uporabo sondnih postaj, posebej zasnovanih za določeno vrsto meritev, ki izvajajo nadzor sonde. Postaje so posebej zasnovane tako, da izključujejo zunanje vplive, lastne zvoke in ohranjajo "čistost" poskusa. Vse meritve so podane na ravni rezin / drobcev, preden jih razdelimo na kristale in embalažo.

Uporaba:

• Merjenje koncentracije nosilcev naboja;
• Merjenje površinske in volumske odpornosti;
• Analiza kakovosti polprevodniških materialov;
• Parametrični nadzor na ravni plošče;
• Vedenje funkcionalne analize na ravni plošče;
• Meritve in nadzor elektrofizičnih parametrov (glej spodaj) polprevodniških naprav;
• Nadzor kakovosti tehnoloških procesov.

Radijske meritve:

Merjenje radijskih emisij, elektromagnetna združljivost, obnašanje signala oddajnih naprav in antensko-napajalnih sistemov ter njihova odpornost proti hrupu zahtevajo posebne zunanje pogoje za poskus. RF meritve zahtevajo ločen pristop. Ne samo značilnosti sprejemnika in oddajnika, temveč tudi zunanje elektromagnetno okolje (ne izključujejo medsebojne značilnosti časa, frekvence in moči ter poleg tega tudi lokacijo vseh elementov sistema med seboj in zasnovo aktivnih elementov) vplivajo.

Uporaba:

• Radar in iskanje smeri;
• Telekomunikacijski in komunikacijski sistemi;
• Elektromagnetna združljivost in odpornost proti hrupu;
• Analiza integritete signala, standardizacija.

Elektrofizične meritve:

Merjenje električnih parametrov pogosto tesno sodeluje z merjenjem / delovanjem fizičnih parametrov. Elektrofizične meritve se uporabljajo za vse naprave, ki pretvorijo kakršen koli zunanji vpliv v električno energijo in / ali obratno. LED, mikroelektromehanski sistemi, fotodiode, senzorji tlaka, pretoka in temperature ter vse naprave, ki temeljijo na njih, zahtevajo kvalitativno in kvantitativno analizo medsebojnih vplivov fizičnih in električnih lastnosti naprav.

Uporaba:

• Merjenje jakosti, valovnih dolžin in usmerjenosti sevanja, CVC, svetlobnega toka in LED spektra;
• Merjenje občutljivosti in hrupa, CVC, spektralne in svetlobne značilnosti fotodiod;
• Analiza občutljivosti, linearnosti, natančnosti, ločljivosti, pragov, zračnosti, šuma, prehodnega odziva in energetske učinkovitosti za pogone in senzorje MEMS;
• Analiza značilnosti polprevodniških naprav (kot so pogoni in senzorji MEMS) v vakuumu in v visokotlačni komori;
• Analiza značilnosti temperaturnih odvisnosti, kritičnih tokov in vpliva polj v superprevodnikih.

Merjenje je postopek empiričnega ugotavljanja vrednosti fizikalne količine s pomočjo posebnih tehničnih sredstev. Električni merilni instrumenti se pogosto uporabljajo pri spremljanju delovanja električnih inštalacij, pri spremljanju njihovega stanja in načinov delovanja, ob upoštevanju porabe in kakovosti električne energije, pri popravilu in nastavljanju električne opreme.

Električni merilni instrumenti so električni merilni instrumenti, namenjeni ustvarjanju signalov, ki so funkcionalno povezani z izmerjenimi fizikalnimi veličinami v obliki, ki jo lahko zazna opazovalec ali avtomatska naprava.

Električni merilni instrumenti so razdeljeni:

• po vrsti informacij, prejetih na napravah za merjenje električnih (tokov, napetosti, moči itd.) in neelektričnih (temperatura, tlak itd.) količin;
• z merilno metodo - za naprave za neposredno merjenje (ampermeter, voltmeter itd.) in primerjalne naprave (merilni mostovi in \u200b\u200bkompenzatorji);
• glede na način predstavitve izmerjenih informacij - v analogne in diskretne (digitalne).

Najbolj razširjene so analogne naprave za neposredno oceno, ki so razvrščene po naslednjih značilnostih: vrsta toka (neposredni ali izmenični), vrsta izmerjene vrednosti (tok, napetost, moč, fazni premik), načelo delovanja (magnetoelektrični, elektromagnetni , elektro- in ferodinamični), razred točnosti in pogoji delovanja.

Za razširitev mej merjenja električnih naprav z enosmernim tokom se uporabljajo ranžirni tokovi (za tok) in dodatni upori Rd (za napetost); na transformatorjih izmeničnega toka (tt) in napetosti (tn).

Uporabljeni instrumenti za merjenje električnih veličin.

Napetost se meri z voltmetrom (V), priključenim neposredno na sponke preiskovanega odseka električnega tokokroga.

Tok se meri z ampermetrom (A), ki je zaporedno povezan z elementi preučevanega vezja.

Moč (W) in fazni premik () v izmeničnih tokokrogih se merita z vatmetrom in merilnikom faze. Te naprave imajo dve navitji: fiksno tokovno navitje, ki je povezano zaporedno, in premično napetostno navitje, ki je vzporedno priključeno.

Merilniki frekvence se uporabljajo za merjenje frekvence izmeničnega toka (f).

Za merjenje in obračunavanje električne energije - števci električne energije, priključeni na merilno vezje, podobno kot vatmetri.

Glavne značilnosti električnih merilnih instrumentov so: napaka, spreminjanje odčitkov, občutljivost, poraba energije, čas poravnave in zanesljivost.

Glavna dela elektromehanskih instrumentov sta električno merilno vezje in merilni mehanizem.

Merilno vezje naprave je pretvornik in je sestavljeno iz različnih povezav aktivnih in reaktivnih uporov ter drugih elementov, odvisno od narave pretvorbe. Merilni mehanizem pretvori elektromagnetno energijo v mehansko energijo, potrebno za kotno gibanje premičnega dela glede na mirujoči. Kotni premiki puščice a so funkcionalno povezani z navorom in reakcijskim momentom naprave z enačbo transformacije oblike:

k - konstruktivna konstanta naprave;

Električna količina, pod katero se puščica naprave odkloni za kot

Na podlagi te enačbe lahko trdimo, da če:

1. vhodna vrednost X je v prvi stopnji (n \u003d 1), potem bo znak spremenil, ko se spremeni polarnost, in pri frekvencah, ki niso 0, naprava ne more delovati;
2. n \u003d 2, potem lahko naprava deluje tako na enosmerni kot na izmenični tok;
3. enačba vključuje več kot eno količino, potem lahko za vhod izberemo katero koli, ostalo ostane konstantno;
4. vneseta se dve vrednosti, potem se naprava lahko uporablja kot multiplikacijski pretvornik (vatmeter, števec) ali delilnik (merilnik faze, merilnik frekvence);
5. z dvema ali več vhodnimi vrednostmi pri nesinusoidnem toku ima naprava lastnost selektivnosti v smislu, da odstopanje gibljivega dela določa vrednost samo ene frekvence.

Pogosti elementi so: bralna naprava, gibljivi del merilnega mehanizma, naprave za ustvarjanje vrtljivih, nasprotnih in pomirjujočih trenutkov.

Bralna naprava ima lestvico in kazalko. Interval med sosednjima oznakama lestvice se imenuje delitev.

Delitev lestvice naprave je vrednost izmerjene vrednosti, ki povzroči odstopanje puščice naprave za eno delitev in je določena z odvisnostjo

Tehtnice so lahko enakomerne ali neenakomerne. Območje med začetno in končno vrednostjo lestvice se imenuje območje branja instrumenta.

Odčitki električnih merilnih instrumentov se nekoliko razlikujejo od dejanskih vrednosti izmerjenih vrednosti. To je posledica trenja v merilnem delu mehanizma, vpliva zunanjih magnetnih in električnih polj, sprememb temperature okolice itd. Razlika med izmerjenimi Au in dejanskimi vrednostmi Ad nadzorovane količine se imenuje absolutna merilna napaka:

Ker absolutna napaka ne daje predstave o stopnji natančnosti merjenja, se uporabi relativna napaka:

Ker dejanska vrednost izmerjene vrednosti med merjenjem ni znana, lahko s pomočjo razreda točnosti naprave določimo in.

Ampermetri, voltmetri in vatmetri so razdeljeni v 8 razredov natančnosti: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0. Število, ki označuje razred natančnosti, določa največjo pozitivno ali negativno osnovno zmanjšano napako, ki jo ima ta naprava. Na primer, za razred točnosti 0,5 bo zmanjšana napaka ± 0,5%.

Električne merilne naprave (ampermetri in voltmetri) serije E47

Uporabljajo se v nizkonapetostnih kompletnih napravah v električnih distribucijskih omrežjih stanovanjskih, poslovnih in industrijskih objektov.

Ampermetri E47 - analogni elektromagnetni električni merilni instrumenti - so zasnovani za merjenje jakosti toka v izmeničnih električnih tokokrogih.

Voltmetri E47 - analogni elektromagnetni električni merilni instrumenti - so zasnovani za merjenje napetosti v izmeničnih električnih tokokrogih.

Široko merilno območje: ampermetri do 3000 A, voltmetri do 600 V. Razred točnosti 1.5.

Ampermetri, namenjeni za merjenje tokov nad 50 A, so povezani z izmerjenim tokokrogom preko tokovnega transformatorja z nazivnim sekundarnim delovnim tokom 5 A.

Načelo delovanja ampermetrov in voltmetrov serije E47

Ampermetri in voltmetri E47 se nanašajo na naprave z elektromagnetnim sistemom. Imajo okroglo tuljavo s premičnimi in fiksnimi jedri, nameščenimi znotraj. Ko tok teče skozi zavoje tuljave, se ustvari magnetno polje, ki magnetizira oba jedra. Kot rezultat česa.

istoimenska pola jeder se odbijeta, premično jedro pa s puščico zasuče os. Za zaščito pred negativnim vplivom zunanjih magnetnih polj so tuljava in jedra zaščitena s kovinskim ščitom.

Načelo delovanja naprav magnetoelektričnega sistema temelji na interakciji polja trajnega magneta in vodnikov s tokom, elektromagnetni sistem pa na vlečenju jeklenega jedra v mirujočo tuljavo, ko je tok v. Elektrodinamični sistem ima dve tuljavi. Ena od tuljav, premična, je pritrjena na os in se nahaja znotraj mirujoče tuljave.

Načelo delovanja naprave, možnost njenega delovanja v določenih pogojih, možne največje napake naprave je mogoče določiti v skladu s simboli, natisnjenimi na številčnici.

Na primer: (A) - ampermeter; (~) - izmenični tok v območju od 0 do 50A; () - navpični položaj, razred točnosti 1.0 itd.

Merilni tokovni in napetostni transformatorji imajo feromagnetna magnetna vezja, na katerih so primarni in sekundarni navitji. Število zavojev sekundarnega navitja je vedno večje od primarnega.

Objemke primarnega navitja tokovnega transformatorja so označene s črkama L1 in L2 (črta), sekundarne - I1 in I2 (meritev). V skladu z varnostnimi pravili je ena od sponk sekundarnega navitja tokovnega transformatorja, pa tudi napetostni transformator, ozemljena, kar se naredi v primeru poškodbe izolacije. Primarno navitje tokovnega transformatorja je povezano z merjenim predmetom zaporedno. Upor primarnega navitja tokovnega transformatorja je majhen v primerjavi z uporom potrošnika. Sekundarno navitje je zaprto za ampermeter in tokovne tokokroge naprav (vatmeter, števec itd.). Trenutna navitja vatmetrov, števcev in relejev se izračunajo pri 5A, voltmetrov, napetostnih tokokrogov vatmetrov, števcev in relejskih navitij - pri 100 V.

Upori ampermetra in tokovnih tokokrogov vatmetra so majhni, zato tokovni transformator dejansko deluje v načinu kratkega stika. Nazivni tok sekundarnega navitja je 5A. Transformacijsko razmerje tokovnega transformatorja je enako razmerju med primarnim tokom in nazivnim tokom sekundarnega navitja, za napetostni transformator pa razmerju med primarno napetostjo in sekundarnim nazivnim tokom.

Upor voltmetra in napetostnih vezij merilnih instrumentov je vedno visok in znaša vsaj tisoč ohmov. V zvezi s tem napetostni transformator deluje v načinu brez obremenitve.

Odčitke naprav, priključenih preko tokovnih in napetostnih transformatorjev, je treba pomnožiti s transformacijskim razmerjem.

Tokovni transformatorji TTI

Tokovni transformatorji TTI so namenjeni: za uporabo v shemah za merjenje električne energije v naseljih s porabniki; za uporabo v komercialnih sistemih za merjenje električne energije; za prenos signala merilnih informacij na merilne naprave ali zaščitne in krmilne naprave. Ohišje transformatorja je nerazdružljivo in zatesnjeno z nalepko, zaradi česar je onemogočen dostop do sekundarnega navitja. Terminalne spone sekundarnega navitja so zaprte s prozornim pokrovom, kar zagotavlja varno delovanje. Poleg tega je pokrov mogoče zatesniti. To je še posebej pomembno pri shemah za merjenje električne energije, saj preprečuje nepooblaščen dostop do sponk sponk sekundarnega navitja.

Vgrajeni kositreni bakreni vodnik v modifikaciji TTI-A omogoča povezavo tako bakrenih kot aluminijastih vodnikov.

Nazivna napetost - 660 V; nazivna omrežna frekvenca - 50 Hz; razred točnosti transformatorja 0,5 in 0,5S; nazivni sekundarni obratovalni tok - 5A.

Elektronske analogne naprave so kombinacija različnih elektronskih pretvornikov in magnetoelektrične naprave in se uporabljajo za merjenje električnih veličin. Imajo visoko vhodno impedanco (majhno porabo energije merilnega predmeta) in visoko občutljivost. Uporablja se za meritve v visokofrekvenčnih vezjih.

Načelo delovanja digitalnih merilnih naprav temelji na pretvorbi izmerjenega neprekinjenega signala v električno kodo, prikazano v digitalni obliki. Prednosti so majhne merilne napake (0,1-0,01%) v širokem razponu izmerjenih signalov in visoka zmogljivost od 2 do 500 meritev na sekundo. Za zatiranje industrijskega hrupa so opremljeni s posebnimi filtri. Polarnost se samodejno izbere in prikaže na bralni napravi. Vsebujejo izhod na digitalno tiskalno napravo. Uporabljajo se tako za merjenje napetosti in toka kot tudi za pasivne parametre - upor, induktivnost, kapacitivnost. Omogočajo vam merjenje frekvence in njenega odstopanja, časovnega intervala in števila impulzov.