Elektriksel ölçümler voltaj, direnç, akım ve güç gibi fiziksel büyüklüklerin ölçümlerini içerir. Ölçümler kullanılarak yapılır çeşitli araçlar– Ölçme aletleri, devreler ve özel cihazlar. Ölçüm cihazının türü, ölçülen değerin türüne ve boyutuna (değer aralığı) ve ayrıca gerekli ölçüm doğruluğuna bağlıdır. Elektriksel ölçümlerde kullanılan temel SI birimleri volt (V), ohm (Ω), farad (F), Henry (H), amper (A) ve saniyedir (s).

Elektrik ölçümü uygun birimlerle ifade edilen bir fiziksel miktarın değerinin (deneysel yöntemler kullanılarak) belirlenmesidir.

Elektriksel büyüklük birimlerinin değerleri, fizik kanunlarına uygun olarak uluslararası anlaşmalarla belirlenir. Uluslararası anlaşmalarla belirlenen elektriksel büyüklük birimlerinin “bakımı” zorluklarla dolu olduğundan, bunlar elektriksel büyüklük birimlerinin “pratik” standartları olarak sunulmaktadır.

Standartlar devlet metroloji laboratuvarları tarafından desteklenmektedir Farklı ülkeler. Zaman zaman elektriksel büyüklük birimlerinin standart değerleri ile bu birimlerin tanımları arasındaki uyumu açıklığa kavuşturmak için deneyler yapılmaktadır. 1990 yılında sanayileşmiş ülkelerin devlet metroloji laboratuvarları, elektriksel büyüklük birimlerinin tüm pratik standartlarını kendi aralarında ve bu büyüklüklerin birimlerinin uluslararası tanımlarıyla uyumlu hale getirmek için bir anlaşma imzaladı.

Elektriksel ölçümler, voltaj ve doğru akım birimleri, doğru akım direnci, endüktans ve kapasitans için devlet standartlarına uygun olarak gerçekleştirilir. Bu tür standartlar, sabit elektriksel özelliklere sahip cihazlar veya belirli bir fiziksel olguya dayanarak, temel fiziksel sabitlerin bilinen değerlerinden hesaplanan bir elektriksel miktarın yeniden üretildiği kurulumlardır. Watt ve watt-saat standartları desteklenmemektedir, çünkü bu birimlerin değerlerini diğer büyüklük birimleriyle ilişkilendiren tanımlayıcı denklemler kullanılarak hesaplamak daha uygundur.

Elektrikli ölçüm cihazları çoğunlukla elektriksel büyüklüklerin veya elektriksel olmayan büyüklüklerin elektriksel büyüklüklere dönüştürülmüş anlık değerlerini ölçer. Tüm cihazlar analog ve dijital olarak ayrılmıştır. İlki genellikle ölçülen miktarın değerini, bölmeli bir ölçek boyunca hareket eden bir ok aracılığıyla gösterir. İkincisi, ölçülen değeri sayı biçiminde gösteren dijital bir ekranla donatılmıştır.

Çoğu ölçüm için dijital cihazlar tercih edilir çünkü bunlar okuma almaya daha uygundur ve genel olarak daha çok yönlüdür. Dijital multimetreler ("multimetreler") ve dijital voltmetreler, DC direncini, voltajı ve kuvveti orta ila yüksek doğrulukla ölçmek için kullanılır. alternatif akım.

Analog cihazlar yavaş yavaş dijital cihazlarla değiştirilse de, düşük maliyetin önemli olduğu ve yüksek doğruluğun gerekli olmadığı yerlerde hala kullanılıyorlar. Direnç ve empedansın en doğru ölçümleri için ölçüm köprüleri ve diğer özel ölçüm cihazları mevcuttur. Ölçülen değerdeki değişikliklerin zaman içindeki ilerlemesini kaydetmek için, kayıt cihazları kullanılır - şerit kaydediciler ve elektronik osiloskoplar, analog ve dijital.

Elektriksel büyüklüklerin ölçümü en yaygın ölçüm türlerinden biridir. Çeşitli elektriksel olmayan büyüklükleri elektriksel olanlara dönüştüren elektrikli cihazların yaratılması sayesinde, neredeyse tüm fiziksel büyüklüklerin ölçülmesinde elektrikli aletlerin yöntem ve araçları kullanılmaktadır.

Elektrikli ölçüm cihazlarının uygulama kapsamı:

· Bilimsel araştırma fizik, kimya, biyoloji vb. alanlarda;

· teknolojik süreçler enerji, metalurji, kimya endüstrisi vb. alanlarda;

· Ulaşım;

· maden kaynaklarının araştırılması ve üretimi;

· meteorolojik ve oşinolojik çalışmalar;

· tıbbi teşhis;

· radyo ve televizyon cihazlarının, uçak ve uzay araçlarının vb. üretimi ve işletilmesi.

Çok çeşitli elektriksel büyüklükler, geniş değer aralıkları, gereksinimler yüksek hassasiyetÖlçümler, elektriksel ölçüm cihazlarının uygulama koşulları ve uygulama alanlarının çeşitliliği, elektriksel ölçümlerin çeşitli yöntem ve araçlarına yol açmıştır.

Ölçülen nesnenin enerji durumunu karakterize eden "aktif" elektriksel büyüklüklerin (akım gücü, elektrik voltajı vb.) ölçümü, bu niceliklerin algılama elemanı üzerindeki doğrudan etkisine dayanır ve kural olarak aşağıdakilerle birlikte yapılır: belli bir miktarın tüketimi elektrik enerjisiölçüm nesnesinden.

"Pasif" elektriksel büyüklüklerin ölçümü ( elektrik direnciÖlçüm nesnesinin elektriksel özelliklerini karakterize eden karmaşık bileşenleri, endüktansı, dielektrik kayıp tanjantı vb.), ölçüm nesnesinin harici bir elektrik enerjisi kaynağından yeniden şarj edilmesini ve yanıt sinyalinin parametrelerinin ölçülmesini gerektirir.
DC ve AC devrelerinde elektriksel ölçüm yöntemleri ve araçları önemli ölçüde farklılık gösterir. Alternatif akım devrelerinde, miktarlardaki değişimin sıklığına ve doğasına ve ayrıca değişken elektriksel büyüklüklerin (anlık, etkili, maksimum, ortalama) hangi özelliklerinin ölçüldüğüne bağlıdırlar.

DC devrelerinde elektriksel ölçümler için manyetoelektrik ölçüm cihazları ve dijital ölçüm cihazları en yaygın olarak kullanılır. Alternatif akım devrelerinde elektriksel ölçümler için - elektromanyetik aletler, elektrodinamik aletler, endüksiyon aletleri, elektrostatik aletler, doğrultucu elektrikli ölçüm aletleri, osiloskoplar, dijital ölçüm aletleri. Listelenen cihazlardan bazıları hem AC hem de DC devrelerinde elektriksel ölçümler için kullanılır.

Ölçülen elektriksel büyüklüklerin değerleri yaklaşık olarak aşağıdaki sınırlar dahilindedir: akım gücü - A'dan A'ya, voltaj - V'ye, direnç - Ohm'a, güç - W'den onlarca GW'ye, alternatif akım frekansı - -den -e Hz. Elektriksel büyüklüklerin ölçülen değerlerinin aralıkları sürekli genişleme eğilimindedir. Güçlü enerji santrallerinde yüksek ve ultra yüksek frekanslarda ölçümler, düşük akım ve yüksek dirençlerin ölçümü, yüksek gerilimler ve elektriksel büyüklüklerin özellikleri, elektriksel ölçümlerin özel yöntem ve araçlarının geliştirildiği bölümler haline gelmiştir.

Elektriksel büyüklüklerin ölçüm aralıklarının genişletilmesi, elektriksel ölçüm dönüştürücüleri teknolojisinin gelişmesiyle, özellikle de amplifikasyon ve zayıflama teknolojisinin gelişmesiyle ilişkilidir. elektrik akımı ov ve stres. Elektriksel büyüklüklerin ultra küçük ve ultra büyük değerlerinin elektriksel ölçümlerinin spesifik sorunları arasında, elektrik sinyallerinin güçlendirilmesi ve zayıflatılması işlemlerine eşlik eden bozulmalara karşı mücadele ve yararlı bir sinyali gürültü arka planından izole etmek için yöntemlerin geliştirilmesi yer alır. .

Elektriksel ölçümlerde izin verilen hataların sınırları yaklaşık birimlerden %'ye kadar değişir. Nispeten kaba ölçümler için ölçüm aletleri doğrudan eylem. Daha doğru ölçümler için köprü ve kompanzasyon elektrik devreleri kullanılarak uygulanan yöntemler kullanılır.

Elektriksel olmayan büyüklükleri ölçmek için elektriksel ölçüm yöntemlerinin kullanımı, ya elektriksel olmayan ve elektriksel büyüklükler arasındaki bilinen ilişkiye ya da ölçüm dönüştürücülerinin (sensörlerin) kullanımına dayanmaktadır.

Sensörlerin ikincil ölçüm cihazlarıyla ortak çalışmasını sağlamak, sensörlerin elektrik çıkış sinyallerini belli bir mesafeye iletmek ve iletilen sinyallerin gürültü bağışıklığını arttırmak için, kural olarak aynı anda işlevleri yerine getiren çeşitli elektrikli ara ölçüm dönüştürücüler kullanılır. sensörlerin doğrusal olmama durumunu telafi etmek için elektrik sinyallerinin güçlendirilmesi (daha az sıklıkla zayıflama) ve ayrıca doğrusal olmayan dönüşümler.

Ara ölçüm transdüserlerinin girişine herhangi bir elektrik sinyali (değer) sağlanabilir; çıkış sinyalleri olarak çoğunlukla doğrudan, sinüzoidal veya darbeli akımın (voltaj) birleşik elektrik sinyalleri kullanılır. AC çıkış sinyalleri genlik, frekans veya faz modülasyonunu kullanır. Dijital dönüştürücüler, ara ölçüm dönüştürücüleri olarak giderek yaygınlaşmaktadır.

Bilimsel deneylerin ve teknolojik süreçlerin karmaşık otomasyonu, karmaşık ölçüm tesisleri, ölçüm ve bilgi sistemleri araçlarının yaratılmasının yanı sıra telemetri teknolojisinin ve radyo telemekaniğinin geliştirilmesine yol açtı.

Elektriksel ölçümlerin modern gelişimi, yeni fiziksel etkilerin kullanılmasıyla karakterize edilir. Örneğin, şu anda Josephson, Hall, vb.'nin kuantum etkileri son derece hassas ve yüksek hassasiyetli elektriksel ölçüm cihazları oluşturmak için kullanılıyor. Elektronikteki başarılar ölçüm teknolojisine yaygın bir şekilde dahil ediliyor, ölçüm cihazlarının mikro minyatürleştirilmesi kullanılıyor ve bilgisayar teknolojisiyle arayüzleri kullanılıyor. elektriksel ölçüm süreçlerinin otomasyonunun yanı sıra metrolojik ve diğer gereksinimlerin birleştirilmesi.

Elektrik ölçümleri kablo hatları iletişim

1. Kablolu iletişim hatlarının elektriksel parametrelerinin ölçümleri

1.1 Genel Hükümler

Kablo iletişim hatlarının elektriksel özellikleri iletim parametreleri ve etki parametreleriyle karakterize edilir.

İletim parametreleri, elektromanyetik enerjinin bir kablo zinciri boyunca yayılmasını değerlendirir. Etki parametreleri, bir devreden diğerine enerji aktarımı olgusunu ve karşılıklı ve dış müdahalelerden korunma derecesini karakterize eder.

İletim parametreleri birincil parametreleri içerir:

R - direnç,

L - endüktans,

C - kapasite,

G - yalıtım iletkenliği ve ikincil parametreler,

Z - dalga empedansı,

A - zayıflama katsayısı,

β - faz katsayısı.

Etki parametreleri birincil parametreleri içerir;

K - elektrik bağlantısı,

M - manyetik bağlantı ve ikincil parametreler,

Yakın uç bağlantı kaybı

Bℓ uzak uçtaki bağlantı kaybıdır.

Düşük frekans bölgesinde iletişimin kalitesi ve aralığı esas olarak iletim parametreleriyle belirlenir ve yüksek frekanslı devreler kullanıldığında en önemli özellikler etki parametreleridir.

Kablolu iletişim hatlarını çalıştırırken, önleyici, kontrol ve acil durum olarak ayrılan elektriksel parametrelerinin ölçümleri gerçekleştirilir. İletişim hatlarının durumunun değerlendirilmesi ve parametrelerinin standartlara uygun hale getirilmesi amacıyla belirli aralıklarla önleyici ölçümler yapılmaktadır. Kontrol ölçümleri, bakım ve diğer çalışma türlerinden sonra, uygulamaların kalitesini değerlendirmek için gerçekleştirilir. İletişim hattındaki hasarın niteliğini ve yerini belirlemek amacıyla acil durum ölçümleri yapılır.

1.2 Devre direnci ölçümü

Doğru akıma karşı devre direnci (Rc) ile alternatif akıma karşı devre direnci arasında bir ayrım vardır. 1 km'lik telin DC direnci tel malzemesine (direnç - p), tel çapına ve sıcaklığa bağlıdır. Herhangi bir telin direnci artan sıcaklıkla artar ve artan çapla azalır.

20 °C'den itibaren herhangi bir sıcaklık direnci için direnç aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

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

burada Rt belirli bir sıcaklıktaki dirençtir,

a, direncin sıcaklık katsayısıdır.

İki telli devreler için elde edilen direnç değeri ikiyle çarpılmalıdır.

1 km'lik telin alternatif akıma karşı direnci, yukarıdaki faktörlere ek olarak akımın frekansına da bağlıdır. Alternatif akıma karşı direnç, cilt etkisinden dolayı her zaman doğru akımdan daha fazladır.

Tel direncinin alternatif akıma frekansa bağımlılığı aşağıdaki formülle belirlenir:

R=K1 × Rt Ohm/km ,

burada K1, akım frekansını dikkate alan bir katsayıdır (akım frekansı arttıkça K1 artar)

Kablo devresinin ve bireysel tellerin direnci, monte edilmiş amplifikasyon bölümlerinde ölçülür. Direnci ölçmek için sabit denge kolu oranına sahip bir DC köprü devresi kullanılır. Bu şema PKP-3M, PKP-4M, P-324 ölçüm cihazlarıyla sağlanır. Bu aletleri kullanan ölçüm şemaları Şekil 1'de gösterilmektedir. 1 ve Şek. 2.

Pirinç. 1. PKP cihazını kullanarak devre direncini ölçme şeması

Pirinç. 2. P-324 cihazıyla devre direncini ölçme şeması

Ölçülen direnç, 1 km'lik devre başına yeniden hesaplanır ve belirli bir kablonun standartlarıyla karşılaştırılır. Bazı hafif ve simetrik kablo türlerinin direnç standartları tabloda verilmiştir. 1.

tablo 1

ParametreCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSDC devre direnci ( ¦ = 800Hz), +20 °C'de, 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

Doğru akım direnci d eşittir ve ışık alanı iletişim kablolarının (P-274, P-274M, P-275) aktif direnci, hatların döşenmesi yöntemlerine ve hava koşullarına (“kuru”, “nemli” bağlı değildir) ) ve yalnızca ortam sıcaklığının (hava, toprak vb.) artmasıyla artan bir sıcaklığa bağımlılığı vardır.

Karşılaştırma sonucunda ölçülen direnç değerinin normalden yüksek çıkması, kablo eklerinde veya bağlantı yarımlarında zayıf temasın varlığını gösterebilir.

1.3 Kapasite ölçümü

Kapasitans (Cx), kablolu iletişim hattı devrelerinin en önemli birincil iletim parametrelerinden biridir. Boyutuna göre kablonun durumunu değerlendirebilir ve hasarın niteliğini ve yerini belirleyebilirsiniz.

Gerçek doğada, kablo kapasitansı bir kapasitörün kapasitansına benzer; burada plakaların rolü tellerin yüzeyleri tarafından oynanır ve aralarında bulunan yalıtım malzemesi (kağıt, strafor vb.) dielektrik görevi görür. .

Kablo iletişim hattı devrelerinin kapasitesi, iletişim hattının uzunluğuna, kablo tasarımına, yalıtım malzemelerine ve büküm tipine bağlıdır.

Simetrik kablo devrelerinin kapasitans değeri, hepsi birbirine yakın olduğundan komşu damarlardan ve kablo kılıflarından etkilenir.

Kablo kapasitans ölçümleri PKP-3M, PKP-4M, P-324 gibi ölçüm cihazları kullanılarak yapılmaktadır. PKP cihazı ölçülürken balistik ölçüm yöntemi kullanılır ve P-324 cihazı, denge kollarının değişken oranına sahip bir AC köprü devresi kullanarak ölçüm yapar.

Kablolu iletişim hatlarında aşağıdakiler gerçekleştirilebilir:

bir çift çekirdeğin kapasitesinin ölçülmesi;

çekirdek kapasitansının ölçülmesi (toprağa göre).

1.3.1 P-324 cihazını kullanarak bir çift çekirdeğin kapasitansının ölçülmesi

Bir çift çekirdeğin kapasitansı, Şekil 2'de gösterilen şemaya göre ölçülür. 3.

Pirinç. 3. Bir çift çekirdeğin kapasitansını ölçme şeması

Denge kollarından biri, direnç deposunun (Rms) üç katı olan bir dizi nR dirençtir. Diğer iki kol referans kapasitansı Co ve ölçülen kapasitans Cx'tir.

Omuz kaybı açılarının eşitliğini sağlamak için BALANCE Cx ROUGH ve BALANCE Cx SMOOTH potansiyometreleri kullanılır. Köprünün dengesi bir direnç deposu Rms kullanılarak sağlanır. Kolların kayıp açıları ile köprünün dengesi eşit ise aşağıdaki eşitlik geçerlidir:

Belirli bir ölçüm devresi için Co ve R sabit olduğundan, ölçülen kapasitans, şarjör direnciyle ters orantılıdır. Bu nedenle direnç deposu doğrudan kapasitans birimleri (nF) cinsinden kalibre edilir ve ölçüm sonucu şu ifadeyle belirlenir:

Cx = n SMS.

1.3.2 Çekirdek kapasitansının toprağa göre ölçülmesi

İletken kapasitansının toprağa göre ölçümü, Şekil 1'deki şemaya göre gerçekleştirilir. 4.

Pirinç. 4. Toprağa göre çekirdek kapasitansını ölçme şeması

Bazı kablo iletişim hatları için bir çift çekirdeğin ortalama çalışma kapasitesi normları Tabloda verilmiştir. 2.

Tablo 2

ParametreCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSÇalışma kapasitesinin ortalama değeri, 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

Not:

. Işık alanı iletişim kablolarının kapasitesi kurulum yöntemine, hava koşullarına ve ortam sıcaklığına bağlı olarak değişir. En büyük etki kablo kılıfını yarı iletken katmanlarla (toprak, yağış, kurum vb.) nemlendirir veya kaplar. P-274 kablosunun kapasitansı, artan sıcaklık ve frekansla gözle görülür şekilde değişir (artan sıcaklıkla kapasitans artar ve artan frekansla azalır).

MKSB, MKSG kablosunun çalışma kapasitesi dörtlü sayısına (tekli, dörtlü ve yedili dörtlü) ve sinyal çekirdeği sayısına bağlıdır.

1.4 Yalıtım direnci ölçümü

Bir devrenin yalıtımının kalitesini değerlendirirken genellikle “yalıtım direnci” (Riz) kavramı kullanılır. Yalıtım direnci, yalıtım iletkenliğinin tersidir.

Devre yalıtımının iletkenliği, yalıtımın malzemesine ve durumuna, atmosferik koşullara ve akımın frekansına bağlıdır. Yalıtımın kirlenmesi, çatlakların olması veya kablo yalıtım katmanının bütünlüğünün zarar görmesi durumunda yalıtımın iletkenliği önemli ölçüde artar. Islak havalarda yalıtımın iletkenliği kuru havaya göre daha yüksektir. Akımın frekansı arttıkça yalıtımın iletkenliği artar.

Önleme ve kontrol testleri sırasında PKP-3, PKP-4, P-324 cihazları ile izolasyon direnci ölçülebilmektedir. Yalıtım direnci iletkenler arasında ve iletken ile toprak arasında ölçülür.

Yalıtım direnci Riz'i ölçmek için MU'nun kontrol sargısı, gerilim kaynağına ve ölçülen yalıtım direncine seri olarak bağlanır. Ölçülen Riz'in değeri ne kadar küçük olursa, MU'nun kontrol sargısındaki akım o kadar büyük olur ve dolayısıyla MU'nun çıkış sargısındaki EMF de o kadar büyük olur. Güçlendirilmiş sinyal IP cihazı tarafından algılanır ve kaydedilir. Cihaz ölçeği doğrudan megohm cinsinden kalibre edilir, dolayısıyla ölçülen değerin okunması Riz'dir. Rmom LIMIT anahtarının konumu dikkate alınarak üst veya orta ölçekte gerçekleştirilir.

PKP cihazı ile izolasyon direncini ölçerken, bir mikroampermetre ve seri bağlı 220V güç kaynağından oluşan bir ohmmetre devresi kullanılır. Mikro ampermetre ölçeği 3 ila 1000 MΩ arasında kalibre edilmiştir.

Bazı haberleşme kablolarının izolasyon direnci standartları tabloda verilmiştir. 3.

Tablo 3

ParametreKabloP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGTek damarların diğer damarlara göre yalıtım direnci, t=20 °C'de MOhm/km'den az değil 100÷1000 250÷2500 500050001000050001000010000

Işık alanı iletişim kablolarının yalıtım direnci büyük ölçüde kurulum yöntemine, çalışma koşullarına ve ortam sıcaklığına bağlıdır.

1.5 İkincil iletim parametrelerinin ölçümü

1.5.1 Karakteristik empedans

Karakteristik empedans (Zc), bir elektromanyetik dalganın homojen bir devre boyunca yansıma olmadan yayıldığında karşılaştığı dirençtir. Bu tip kablonun karakteristiğidir ve yalnızca iletilen akımın birincil parametrelerine ve frekansına bağlıdır. Dalga empedansının büyüklüğü devreyi karakterize eder, çünkü voltaj (U) ile akım ( BEN ) homojen bir zincirin herhangi bir noktasında değer, uzunluğundan bağımsız olarak sabittir.

Kapasitans dışındaki tüm birincil parametreler akımın frekansına bağlı olduğundan akımın frekansı arttıkça karakteristik empedans azalır.

Dalga direnci değerinin ölçümü ve değerlendirilmesi P5-5 cihazı kullanılarak gerçekleştirilebilir. Bu amaçla kablolu iletişim hattının her iki ucundan da çalışma yapılmaktadır. Bir uçta, ölçülen devre, yüksek frekanslı mastik dirençler SP, SPO veya telsiz direnç magazini kullanılması tavsiye edilen aktif bir direnç tarafından kesilir, diğer uçta ise P5-5 cihazı bağlanır; . Devrenin uzak ucundaki direnci ayarlayıp devrenin yakın ucundaki cihazın kazancını artırarak P5-5 cihazına göre hattın uzak ucundan minimum yansıma elde ediyoruz. Bu durumda devrenin uzak ucunda seçilen direnç değeri devrenin karakteristik empedansına karşılık gelecektir.

Dalga direncinin ortalama değeri için standartlar tabloda verilmiştir. 4.

Tablo 4

Frekans, kHzKabloP-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 Çalışma zayıflaması

Elektrik enerjisi teller aracılığıyla yayıldığında, akım ve voltajın genlikleri azalır veya dedikleri gibi zayıflamaya uğrar. 1 km'lik zincir uzunluğu boyunca enerjideki azalma, kilometre zayıflaması olarak da adlandırılan zayıflama katsayısı aracılığıyla dikkate alınır. Zayıflama katsayısı harfle gösterilir A ve 1 km başına nepers cinsinden ölçülür. Zayıflama katsayısı devrenin birincil parametrelerine bağlıdır ve iki tür kayıptan kaynaklanır:

tel metalin ısınmasından kaynaklanan enerji kayıplarına bağlı zayıflama;

Yalıtım kusuru kayıpları ve dielektrik kayıplar nedeniyle zayıflama.

Düşük frekans aralığında metaldeki kayıplar hakimdir ve dielektrikteki kayıplar onları daha fazla etkilemeye başlar.

Birincil parametreler frekansa bağlı olduğundan, o zaman A frekansa bağlıdır: artan akım frekansıyla A artışlar. Zayıflamadaki artış, artan akım frekansıyla yalıtımın aktif direncinin ve iletkenliğinin artmasıyla açıklanmaktadır.

Devre zayıflama katsayısını bilmek ( A ) ve zincirin uzunluğunu (ℓ), o zaman tüm zincirin (a) içsel zayıflamasını belirleyebiliriz:

a= A × ℓ, Np

Bir iletişim kanalı oluşturan dört yollu ağlar için tutarlı anahtarlama koşullarını tam olarak sağlamak genellikle mümkün değildir. Bu nedenle, oluşturulan iletişim kanalının hem giriş hem de çıkış devrelerindeki gerçek (gerçek) koşullardaki tutarsızlığı hesaba katmak için yalnızca kendi zayıflamasını bilmek yeterli değildir.

Çalışma zayıflaması (ap), gerçek koşullar altında kablo devresinin zayıflamasıdır; uçlarında herhangi bir yük altında.

Kural olarak, gerçek koşullarda çalışma zayıflaması, içsel zayıflamadan daha büyüktür (ar >A).

Çalışma zayıflamasını ölçmenin bir yöntemi seviye farkı yöntemidir.

Bu yöntemi kullanarak ölçüm yaparken, bilinen bir EMF'ye ve bilinen bir iç dirence (Z®) sahip bir jeneratör gereklidir. Eşleşen jeneratör yükü Z®'deki mutlak voltaj seviyesi, istasyon seviye göstergesi A ile ölçülür ve belirlenir:

ve Z yükündeki mutlak voltaj seviyesi Ben istasyon seviyesi göstergesi B ile ölçülür.

Bazı kablo iletişim hatlarının devrelerinin zayıflama katsayısına ilişkin standartlar tabloda sunulmaktadır. 5.

Işık alanı iletişim kablolarının ikincil parametreleri, hatların döşenme yöntemine (askı, zeminde, zeminde, suda) önemli ölçüde bağlıdır.

1.6 Etki parametrelerinin ölçümü

Bir kablo iletişim hattının devreleri arasındaki etkinin derecesi genellikle geçici zayıflamanın büyüklüğü ile değerlendirilir. Geçici zayıflama, etkileyen devreden etkilenen devreye geçiş sırasında etki akımlarının zayıflamasını karakterize eder. Etkileyen devreden alternatif akım geçtiğinde, etrafında etkilenen devreyi geçen alternatif bir manyetik alan oluşturulur.

Ao yakın ucundaki bağlantı zayıflaması ile Aℓ uzak ucundaki bağlantı zayıflaması arasında bir ayrım yapılır.

Etkileyen devre jeneratörünün bulunduğu devrenin sonunda meydana gelen geçici akımların zayıflamasına yakın uç geçici zayıflama denir.

İkinci devrenin karşı ucuna gelen geçici akımların zayıflamasına uzak uç geçici zayıflama denir.

Tablo 5. Devre zayıflama katsayısına ilişkin standartlar, Np/km.

Frekans, kHzCableP-274P-274MP-270TG, TBTZG, TZSP-296MKB MKGMKSB MKSSGsukhov 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 Yakın uç birleştirme kaybı

Farklı iletim ve alım yönlerine sahip dört telli sistemler için yakın uç bağlantı kaybının ölçülmesi ve değerlendirilmesi önemlidir. Bu tür sistemler, tek dört kablo (P-296, P-270) üzerinden çalışan tek kablolu iletim sistemlerini (P-303, P-302, P-301, P-330-6, P-330-24) içerir.

Geçici zayıflamayı ölçmenin en yaygın yöntemi, VIZ-600, P-322 cihaz setini kullanırken kullanılan karşılaştırma yöntemidir. P-324 cihazı ile ölçüm yapılırken karma (karşılaştırma ve toplama) yöntemi kullanılır.

Karşılaştırma ve toplama yönteminin özü, konum 2'de geçici zayıflamanın (Ao) değerinin, şarjör zayıflaması (amz) ile 10 Np'den daha düşük bir değere desteklenmesidir. Şarjör zayıflamasını değiştirerek Ao + amz ≥10 Np koşulu elde edilir.

Ölçülen değerin okunmasını kolaylaştırmak için, NP anahtarındaki sayılar, aslında mağaza tarafından tanıtılan amz'nin zayıflaması değil, 10 - amz farkıdır.

Şarjör zayıflaması düzgün bir şekilde değişmediğinden, ancak 1 Np'lik adımlarla değiştiğinden, Np cinsinden zayıflamanın geri kalanı, 0 ila 1 Np arasında değişen bir işaretçi ölçeğinde (PI) ölçülür.

Ölçümden önce, NP devre anahtarının GRAD konumuna (Şekil 9'da konum 1) ayarlandığı cihaz (IP) kalibre edilir. Bu durumda jeneratör çıkışı, 10 Np zayıflamalı bir referans uzatma kablosu (EC) aracılığıyla sayaca bağlanır.

Geçici zayıflamaya ilişkin standartlar tabloda verilmiştir. 6.

Tablo 6. Bitişik dörtlülerin içinde ve arasında yakın uçtaki geçici zayıflamaya ilişkin standartlar, daha az değil, Np

Kablo tipi Frekans, kHz Hat uzunluğu, km Çapraz konuşma zayıflaması P-27060106.0 P-29660108.8 MKB MKG100 2000,850 0,8506,8 6,8 MKSB, MKSG Tüm frekans aralığı 0,6507,2

P-296 kablosu için çapraz karışma zayıflaması ayrıca 10 kHz ve 30 kHz frekanslarında da kontrol edilir.

1.6.2 Uzak uç karışma

Uzak uçtaki karışmanın ölçülmesi ve değerlendirilmesi dört kablolu sistemler için de önemlidir, ancak aynı alma ve gönderme yönleriyle. Bu tür sistemler arasında P-300, P-330-60 gibi çift kablolu iletim sistemleri bulunmaktadır.

Aℓ'nin uzak ucundaki geçiş zayıflamasını ölçmek için, ölçülen devrelerin karşıt uçlarına iki P-324 cihazının kurulması gerekir. Ölçüm üç aşamada gerçekleştirilir.

Ayrıca P-324 cihazı kullanılarak en az 5 Np'lik zayıflamalar ölçülebilir; cihazın girişinde, cihazın işlevselliğini kontrol etmek için cihazın bir parçası olan UD 5 Np uzatma kablosu açılır. cihaz.

Ortaya çıkan ölçüm sonucu ikiye bölünür ve bir devrenin zayıflaması belirlenir.

Bundan sonra devre kurulur ve etkileme devresine bağlı istasyon B cihazının ölçüm yolu kalibre edilir. Bu durumda devrenin zayıflama toplamı, UD 5Np uzatma kablosu ve zayıflama magazini en az 10 Np olmalıdır, 10 Np'yi aşan zayıflamanın geri kalanı işaretçi cihazında ayarlanır.

Üçüncü adım, uzak uçtaki bağlantı zayıflamasını ölçer. Ölçüm sonucu, NP anahtarı ve işaretçi cihazının okumalarının toplamıdır.

Uzak uç bağlantı zayıflamasının ölçülen değeri normla karşılaştırılır. Uzak uçtaki geçici zayıflama normu tabloda verilmiştir. 7.

Tablo 7

Kablo tipi Frekans, kHz Hat uzunluğu, km Geçiş zayıflaması P-27060105.5 P-29660105.0 MKB MKG100 2000.850 0.8507.8 7.8 MKSB, MKSG Tüm frekans aralığı 0.6508.2

Tüm simetrik kablo devrelerinde geçici zayıflama, yaklaşık olarak logaritmik yasaya göre artan frekansla birlikte azalır. Devreler arasındaki geçici zayıflamayı arttırmak için, üretim sırasında iletken damarlar gruplar halinde (çiftler, dörtlü, sekizli) bükülür, gruplar bir kablo çekirdeği halinde bükülür, devreler ekranlanır ve kablo iletişim hatları döşenirken kablo dengelenir . Düşük frekanslı kabloların dengelenmesi, kapasitörlerin yerleştirilmesi ve açılması sırasında ek olarak bunların çaprazlanmasından oluşur. HF kablolarında dengeleme, karşı kuplaj devrelerinin kesişmesi ve açılmasıdır. Kablonun uzun süreli kullanımı sırasında veya uzun mesafe iletişim hattının inşası sırasında etki parametreleri bozulduğunda dengeleme ihtiyacı ortaya çıkabilir. Kabloyu dengeleme ihtiyacı, iletişim sistemine (kablo devreleri ve sıkıştırma ekipmanı kullanma sistemi) ve hattın uzunluğuna bağlı olan devrelerin geçici zayıflamasının gerçek değerine bağlı olarak her özel durumda belirlenmelidir. .

2. Kablo iletişim hatlarındaki hasarın niteliğinin ve yerinin belirlenmesi

2.1 Genel hükümler

İletişim kablolarında aşağıdaki türde hasarlar olabilir:

kablo damarları arasındaki veya damarlar ile toprak arasındaki yalıtım direncinin azaltılması;

“kabuk - toprak” veya “zırh - toprak” yalıtım direncinin düşürülmesi;

tam kablo kopması;

Yalıtkan madde arızası;

çekirdek direncinin asimetrisi;

dengeli bir kablodaki kırık çiftler.

2.2 Hasarın niteliğini belirlemeye yönelik testler

Hasarın niteliğinin belirlenmesi (“toprak”, “kırılma”, yalıtım direncinde “kısa” azalma), çeşitli ölçüm cihazlarının (örneğin, P-324, PKP-) megger veya ohmmetre devreleri kullanılarak her bir kablo çekirdeğinin test edilmesiyle gerçekleştirilir. 3, PKP-4, KM-61C, vb.). Kombine bir "test cihazı" cihazı bir ohmmetre olarak kullanılabilir.

Testler aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir:

Bir damar ile topraklanmış ekrana bağlı diğerleri arasındaki yalıtım direnci kontrol edilir.

Testlerin yapıldığı A istasyonunda biri hariç tüm damarlar birbirine ve ekrana bağlanarak topraklanır. B istasyonunda iletkenler yalıtılmıştır. Yalıtım direnci ölçülür ve belirli bir kablo tipi için standartla karşılaştırılır. Her kablo çekirdeği için test ve analizler yapılır. Ölçülen yalıtım direnci değeri normun altındaysa, hasarın niteliği belirlenir:

zemine göre yalıtımın hasar görmesi;

kablo ekranına göre yalıtımın hasar görmesi;

yalıtımın diğer kablo damarlarına göre hasar görmesi.

A istasyonundaki hasarın niteliğini belirlemek için dönüşümlü olarak kablo damarlarındaki “toprağı” kaldırırlar ve bir analiz yaparlar:

a) bazı çekirdeklerden (örneğin, Şekil 13'teki çekirdek 2'den) "toprağın" çıkarılması yalıtım direncinde keskin bir artışa yol açıyorsa, o zaman test edilen çekirdek (çekirdek 1) ile "çekirdek" arasındaki yalıtım toprak” kaldırıldı (çekirdek 2);

b) "toprağı" tüm damarlardan çıkarmak, normlara göre yalıtım direncinde bir artışa yol açmazsa, test edilen çekirdeğin (çekirdek 1) yalıtımı, kablo ekranına (toprak) göre hasar görür.

Bir sonraki test sırasında yalıtım direncinin yüzlerce Ohm veya birim kOhm olduğu ortaya çıkarsa, bu, test edilen kablo damarları arasında olası bir kısa devreyi gösterir (örneğin, 3 ve 4 numaralı damarlar arasında "kısa" gösterilir);

B istasyonundaki tüm damarların birbirine ve ekrana bağlandığı kablo damarlarının bütünlüğü kontrol edilir. A istasyonunda her bir çekirdeğin bütünlüğü bir ohmmetre ile kontrol edilir.

Hasarın niteliğini belirlemek, hasarın yerini belirleme yöntemlerinden birini seçmenizi sağlar.

2.3 Tel damarlarının yalıtımındaki hasarın yerinin belirlenmesi

Damar yalıtımındaki hasarın yerini belirlemek için, seçimi belirli bir kablonun servis verilebilir çekirdeklere sahip olup olmadığına bağlı olan köprü devreleri kullanılır.

Hasarlı olana eşit dirençte kullanılabilir bir tel varsa ve hasarlı telin yalıtım direnci 10 mOhm'a kadar ise, dengeli kolların değişken oranları ile köprü yöntemi kullanılarak ölçümler yapılır.

Ölçümler sırasında köprü kollarının Ra ve Rm direnç değerleri, güç kaynağının bağlı olduğu köprünün köşegeninde akım olmayacak şekilde seçilir.

Değişken denge kolu oranına sahip köprü yöntemi kullanılarak izolasyon hasarının yeri belirlenirken PKP-3, PKP-4, KM-61S cihazları kullanılır. Bu cihazlarda Rm direnci değişkendir ve köprünün denge anında yapılan ölçümlerle belirlenir ve Ra direnci sabittir ve PKP cihazları için KM-61S cihazı için 990 Ohm'a eşit seçilir - 1000 Ohm.

Sağlam ve hasarlı kabloların dirençleri farklı ise kablo iletişim hattının her iki ucundan ölçüm alınır.

PKP-3, PKP-4 cihazlarını kullanırken, kablo hasarının yerini belirlemek için diğer yalıtım direncini ölçme yöntemleri kullanılabilir:

1. Yardımcı hatlı, değişken denge kolu oranlı köprü yöntemi. Hasarlı telin direnci eşit olmayan, servis yapılabilir kabloların olduğu ve hasarlı telin yalıtım direncinin 10 MOhm'a kadar olduğu ve yardımcı telin 5000 MOhm'un üzerinde olduğu durumlarda kullanılır.
2. Çift döngü yöntemi kullanılarak sabit denge kolu oranına sahip köprü yöntemi. Hasarlı telin 10 M0 m'ye kadar ve yardımcı - 5000 MOhm'un üzerinde önemli parazit akımları ve yalıtım direncinin varlığında kullanılır.
3. Yüksek geçici dirençlerde sabit denge kolu oranına sahip köprü yöntemi. Hasarlı olana eşit dirençte servis yapılabilir bir tel ve yalıtım hasarı bölgesinde 10 MOhm'a kadar bir geçiş direnci olduğunda kullanılır.
4. Hasarlı tellerin döngü direncinin iki yönlü ölçüm yöntemi. Kullanılabilir kabloların yokluğunda kullanılır ve geçiş direnci, döngünün direnci düzeyindedir.

5. Rölanti yöntemi ve kısa devre sabit denge kolu oranına sahip bir köprü kullanıldığında. Servis yapılabilecek kabloların yokluğunda kullanılır ve yalıtım hasarı yerindeki geçiş direnci 10 kOhm'a kadardır.

Değişken denge kolu oranına sahip bir köprü kullanıldığında yüksüz ve kısa devre yöntemi. Kullanılabilir kabloların yokluğunda kullanılır ve yalıtım hasarının olduğu bölgedeki geçiş direnci 0,1 ila 10 MOhm arasındadır.

Kullanılabilir kabloların yokluğunda, köprü yöntemleri kullanılarak izolasyon hasarının yerinin yeterli doğrulukla belirlenmesi bazı zorluklar doğurur. Bu durumda darbe ve endüktif yöntemler kullanılabilir. Darbe yöntemini kullanan ölçümler için simetrik iletişim kabloları üzerinde menzili 20-25 km'ye ulaşabilen P5-5, P5-10 cihazları kullanılır.

2.4 Kırık tellerin yerinin belirlenmesi

Tel kopmasının yerini belirlemek aşağıdaki yöntemler kullanılarak yapılabilir:

Titreşimli akım köprüsü yöntemi. Hasarlı olana eşit dirençte bir çalışma teli olduğunda kullanılır.

Kapasite karşılaştırma yöntemi (balistik yöntem). İyi ve hasarlı tellerin spesifik kapasitansı eşit olduğunda kullanılır.

Kapasiteleri iki taraflı ölçümlerle karşılaştırma yöntemi. Hasar görmüş ve servis yapılabilir kabloların spesifik kapasitansı eşit olmadığında ve özellikle hattın ölçülmemiş kablolarını topraklamanın mümkün olmadığı durumlarda kullanılır.

Tel kopmasının yerini belirlemek için PKP-3, PKP-4, KM-61C, P-324 cihazları kullanılabilir.

Kabloda servis yapılabilir bir çekirdek varsa ve diğer tüm kablo damarlarını topraklamak mümkünse, dönüşümlü olarak servis verilebilir çekirdeğin (Cℓ) ve ardından hasarlı çekirdeğin (Cx) çalışma kapasitesi ölçülür.

Kablonun çalışma koşulları nedeniyle kalan ölçülmemiş iletkenlerin topraklanması mümkün değilse, güvenilir bir sonuç elde etmek için, kopan iletken her iki taraftan ölçülür ve kırılma noktasına olan mesafe aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Elektriksel parametrelerin ölçülmesi, elektronik ürünlerin geliştirilmesinde ve üretiminde zorunlu bir adımdır. Üretilen cihazların kalitesini kontrol etmek için parametrelerinin adım adım izlenmesi gerekir. Gelecekteki kontrol ve ölçüm kompleksinin işlevselliğinin doğru şekilde belirlenmesi, elektriksel kontrol türlerinin belirlenmesini gerektirir: endüstriyel veya laboratuvar, tam veya seçici, istatistiksel veya tek, mutlak veya göreceli vb.

Ürün üretim yapısında aşağıdaki kontrol türleri ayırt edilir:

• Gelen kontrol;
• Operasyonlar arası kontrol;
• Çalışma parametrelerinin izlenmesi;
• Kabul testleri.

Üretimde baskılı devre kartı ve elektronik bileşenler (cihaz mühendisliği döngüsünün alanı), gerçekleştirilmesi gereken giriş kontrolü hammadde ve bileşenlerin kalitesi, bitmiş baskılı devre kartlarının metalizasyonunun elektriksel kalite kontrolü, birleştirilmiş elektronik bileşenlerin çalışma parametrelerinin kontrolü. Bu sorunları çözmek için modern üretim sistemleri, adaptör tipi elektrik kontrol sistemlerinin yanı sıra "uçan" problara sahip sistemleri başarıyla kullanıyor.

Bir paketteki bileşenlerin imalatı (paketlenmiş üretim döngüsü), ayrı ayrı kristallerin ve paketlerin gelen parametrik kontrolünü, kristal uçların kaynaklanması veya kurulumundan sonra daha sonra işlemler arası kontrolü ve son olarak parametrik ve fonksiyonel kontrolü gerektirecektir. tamamlanmış ürün.

Yarı iletken bileşenlerin ve entegre devrelerin imalatı (yonga imalatı) daha detaylı kontrol gerektirecektir elektriksel özellikler. Başlangıçta, plakanın hem yüzey hem de hacimsel özelliklerinin kontrol edilmesi gerekir, ardından ana fonksiyonel katmanların özelliklerinin kontrol edilmesi ve metalizasyon katmanlarının uygulanmasından sonra performansının ve elektriksel özelliklerinin kalitesinin kontrol edilmesi önerilir. Plaka üzerindeki yapıyı aldıktan sonra parametrik ve fonksiyonel testler yapmak, statik ve dinamik özellikleri ölçmek, sinyal bütünlüğünü izlemek, yapının özelliklerini analiz etmek ve performans özelliklerini doğrulamak gerekir.

Parametrik ölçümler:

Parametrik analiz, cihazın işlevselliğini izlemeden voltaj, akım ve güç parametrelerinin güvenilirliğini ölçmek ve izlemek için bir dizi teknik içerir. Elektriksel ölçüm, ölçülen cihaza (DUT) bir elektriksel uyarının uygulanmasını ve DUT'un tepkisinin ölçülmesini içerir. Doğru akımda parametrik ölçümler yapılır (akım-gerilim özelliklerinin standart DC ölçümleri (volt-amper özellikleri), güç devrelerinin ölçümü vb.), düşük frekanslar(kapasitans-voltaj özelliklerinin çok zincirli ölçümleri (CV özellikleri), karmaşık empedans ve immitans ölçümleri, malzeme analizi vb.), darbe ölçümleri (darbe I-V özellikleri, tepki süresi hata ayıklama vb.). Parametrik ölçüm problemlerini çözmek için çok sayıda özel kontrol ve ölçüm ekipmanı kullanılır: isteğe bağlı dalga biçimi jeneratörleri, güç kaynakları (DC ve AC), kaynak ölçerler, ampermetreler, voltmetreler, multimetreler, LCR ve empedans ölçerler, parametrik analizörler ve eğri izleyicileri ve çok daha fazlasının yanı sıra çok sayıda aksesuar, sarf malzemesi ve cihaz.

Başvuru:

• Elektrik devrelerinin temel özelliklerinin (akım, gerilim, güç) ölçülmesi;
• Elektrik devrelerinin pasif ve aktif elemanlarının direncinin, kapasitansının ve endüktansının ölçülmesi;
• Toplam empedans ve emmittansın ölçümü;
• Yarı statik ve akım-gerilim özelliklerinin ölçümü darbe modları;
• Yarı statik ve çoklu frekans modlarında akım-gerilim özelliklerinin ölçümü;
• Yarı iletken bileşenlerin karakterizasyonu;
• Başarısızlık analizi.

Fonksiyonel ölçümler:

Fonksiyonel analiz, temel işlemler sırasında cihaz performansını ölçmek ve izlemek için bir dizi teknik içerir. Bu teknikler, ölçüm işlemi sırasında elde edilen verilere dayanarak bir cihazın modelini (fiziksel, kompakt veya davranışsal) oluşturmanıza olanak tanır. Elde edilen verilerin analizi, üretilen cihazların özelliklerinin kararlılığını izlemenize, bunları araştırmanıza ve yenilerini geliştirmenize, teknolojik süreçlerde hata ayıklamanıza ve topolojiyi ayarlamanıza olanak tanır. Fonksiyonel ölçüm sorunlarını çözmek için çok sayıda özel test ve ölçüm ekipmanı kullanılır: osiloskoplar, ağ analizörleri, frekans sayaçları, gürültü ölçerler, güç ölçerler, spektrum analizörleri, dedektörler ve diğerleri ile çok sayıda aksesuar, aksesuar ve cihazlar.

Başvuru:

• Zayıf sinyallerin ölçümü: sinyal iletimi ve yansıma parametreleri, manipülasyon kontrolü;
• Güçlü sinyal ölçümleri: kazanç sıkıştırması, Yük-Çekme ölçümleri, vb.;
• Frekans üretimi ve dönüşümü;
• Zaman ve frekans alanlarında dalga biçimi analizi;
• Gürültü rakamı ölçümü ve gürültü parametre analizi;
• Sinyal saflığının doğrulanması ve modülasyonlar arası bozulma analizi;
• Sinyal bütünlüğü analizi, standardizasyon;

Prob ölçümleri:

Prob ölçümleri ayrı ayrı vurgulanmalıdır. Mikro ve nanoelektroniğin aktif gelişimi, yalnızca cihaza zarar vermeyen yüksek kaliteli, sağlam ve güvenilir temasla mümkün olan bir levha üzerinde doğru ve güvenilir ölçümler yapma ihtiyacını doğurmuştur. Bu sorunların çözümü, prob kontrolünü gerçekleştiren, belirli bir ölçüm türü için özel olarak tasarlanmış prob istasyonlarının kullanılmasıyla sağlanır. İstasyonlar, dış etkileri ve kendi gürültülerini dışlayacak ve deneyin "saflığını" koruyacak şekilde özel olarak tasarlanmıştır. Tüm ölçüler, kristallere ayrılıp paketlenmeden önce, gofret/parça düzeyinde verilmektedir.

Başvuru:

• Yük taşıyıcı konsantrasyonunun ölçümü;
• Yüzey ve hacim direncinin ölçülmesi;
• Yarı iletken malzemelerin kalitesinin analizi;
• Gofret seviyesinde parametrik testlerin yapılması;
• Gofret düzeyinde fonksiyonel analiz davranışı;
• Yarı iletken cihazların elektrofiziksel parametrelerinin (aşağıya bakınız) ölçümlerinin yapılması ve izlenmesi;
• Teknolojik süreçlerin kalite kontrolü.

Radyo ölçümleri:

Alıcı-verici cihazların ve anten besleyici sistemlerinin radyo emisyonlarının, elektromanyetik uyumluluğunun, sinyal davranışının ve bunların gürültü bağışıklığının ölçülmesi, özel harici deney koşulları gerektirir. RF ölçümleri ayrı bir yaklaşım gerektirir. Yalnızca alıcı ve vericinin özellikleri değil, aynı zamanda harici elektromanyetik ortam (zaman, frekans ve güç özelliklerinin etkileşimi ve ayrıca sistemin tüm elemanlarının birbirine göre konumu ve aktif tasarımı hariç değildir) unsurlar) etkilerine katkıda bulunur.

Başvuru:

• Radar ve yön bulma;
• Telekomünikasyon ve iletişim sistemleri;
• Elektromanyetik uyumluluk ve gürültü bağışıklığı;
• Sinyal bütünlüğü analizi, standardizasyon.

Elektrofiziksel ölçümler:

Elektriksel parametrelerin ölçümü sıklıkla fiziksel parametrelerin ölçümü/etkisi ile yakından etkileşim halindedir. Elektrofiziksel ölçümler, herhangi bir dış etkiyi elektrik enerjisine ve/veya tersini dönüştüren tüm cihazlarda kullanılır. LED'ler, mikroelektromekanik sistemler, fotodiyotlar, basınç, akış ve sıcaklık sensörleri ve bunlara dayalı tüm cihazlar, cihazların fiziksel ve elektriksel özelliklerinin etkileşiminin niteliksel ve niceliksel analizini gerektirir.

Başvuru:

• Radyasyonun şiddeti, dalga boyu ve yönü, akım-gerilim özellikleri, ışık akısı ve LED spektrumunun ölçümü;
• Fotodiyotların hassasiyet ve gürültü ölçümleri, akım-gerilim karakteristikleri, spektral ve ışık karakteristikleri;
• MEMS aktüatörleri ve sensörleri için hassasiyet, doğrusallık, doğruluk, çözünürlük, eşikler, boşluk, gürültü, geçici tepki ve enerji verimliliğinin analizi;
• Yarı iletken cihazların (MEMS aktüatörleri ve sensörleri gibi) vakumda ve odadaki performansının analizi yüksek basınç;
• Süperiletkenlerdeki sıcaklık bağımlılıklarının, kritik akımların ve alanların etkisinin özelliklerinin analizi.

Ölçme, özel teknik araçlar kullanarak fiziksel bir miktarın değerini deneysel olarak bulma işlemidir. Elektrik ölçüm cihazları, elektrik tesisatlarının çalışmasının izlenmesinde, durumlarının ve çalışma modlarının izlenmesinde, elektrik enerjisinin tüketimi ve kalitesinin dikkate alınmasında, elektrikli ekipmanların onarımı ve ayarlanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Elektrikli ölçüm cihazları, ölçülen fiziksel büyüklüklerle fonksiyonel olarak ilişkili sinyalleri bir gözlemci veya otomatik cihaz tarafından anlaşılabilecek bir biçimde üretmek üzere tasarlanmış elektrikli ölçüm cihazlarıdır.

Elektrikli ölçüm cihazları aşağıdakilere ayrılır:

• elektriksel (akım, voltaj, güç vb.) ve elektriksel olmayan (sıcaklık, basınç vb.) büyüklükleri ölçmek için kullanılan cihazlardan alınan bilgilerin türüne göre;
• ölçüm yöntemine göre - doğrudan değerlendirme cihazları (ampermetre, voltmetre vb.) ve karşılaştırma cihazları (ölçüm köprüleri ve kompansatörler) için;
• ölçülen bilgiyi sunma yöntemine göre - analog ve ayrık (dijital).

Doğrudan değerlendirme için en yaygın kullanılan analog cihazlar aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılır: akım türü (doğru veya alternatif), ölçülen büyüklük türü (akım, gerilim, güç, faz kayması), çalışma prensibi (manyetoelektrik, elektromanyetik, elektro) - ve ferrodinamik), doğruluk sınıfı ve çalışma koşulları.

Ölçüm sınırlarını genişletmek için elektrikli ev aletleri doğru akım için şöntler (akım için) ve ek dirençler Rd (gerilim için) kullanılır; alternatif akım, akım transformatörleri (tt) ve gerilim transformatörleri (tn).

Elektriksel büyüklükleri ölçmek için kullanılan aletler.

Gerilim ölçümü, incelenen elektrik devresi bölümünün terminallerine doğrudan bağlanan bir voltmetre (V) ile gerçekleştirilir.

Akım ölçümü, incelenen devrenin elemanlarına seri olarak bağlanan bir ampermetre (A) ile gerçekleştirilir.

Alternatif akım devrelerinde güç (W) ve faz kaymasının () ölçümü, bir wattmetre ve bir faz ölçer kullanılarak gerçekleştirilir. Bu cihazların iki sargısı vardır: seri bağlı sabit akım sargısı ve paralel bağlı hareketli gerilim sargısı.

Frekans ölçerler alternatif akım frekansını (f) ölçmek için kullanılır.

Elektrik enerjisinin ölçülmesi ve muhasebeleştirilmesi için - bağlı elektrik enerjisi sayaçları ölçüm devresi Wattmetrelere benzer.

Elektrikli ölçüm cihazlarının temel özellikleri şunlardır: doğruluk, okuma değişiklikleri, hassasiyet, güç tüketimi, okumanın yerleşme süresi ve güvenilirlik.

Elektromekanik cihazların ana parçaları elektriksel ölçüm devresi ve ölçüm mekanizmasıdır.

Cihazın ölçüm devresi bir dönüştürücüdür ve dönüşümün niteliğine bağlı olarak çeşitli aktif ve reaktif direnç bağlantılarından ve diğer elemanlardan oluşur. Ölçüm mekanizması, elektromanyetik enerjiyi, hareketli parçanın sabit parçaya göre açısal hareketi için gerekli olan mekanik enerjiye dönüştürür. A göstergesinin açısal hareketleri, aşağıdaki formdaki bir dönüşüm denklemi ile işlevsel olarak cihazın torku ve karşıt momentiyle ilişkilidir:

k, cihazın tasarım sabitidir;

Etkisi altında cihazın okunun bir açıyla saptığı elektriksel miktar

Bu denkleme dayanarak şunu söyleyebiliriz:

1. X giriş miktarının birinci kuvvetine (n=1) göre, polarite değiştiğinde a işareti değişecektir ve cihaz 0 dışındaki frekanslarda çalışamaz;
2. n=2 ise cihaz hem doğru hem de alternatif akımda çalışabilir;
3. Denklem birden fazla büyüklük içeriyorsa, herhangi birini girdi olarak seçebilir, gerisini sabit bırakabilirsiniz;
4. iki miktar girildiğinde cihaz, çarpan dönüştürücü (wattmetre, sayaç) veya bölen dönüştürücü (faz ölçer, frekans ölçer) olarak kullanılabilir;
5. Sinüzoidal olmayan bir akımda iki veya daha fazla giriş değeri olan cihaz, hareketli parçanın sapmasının yalnızca bir frekansın değeriyle belirlenmesi anlamında seçicilik özelliğine sahiptir.

Ortak unsurlar şunlardır: bir okuma cihazı, ölçüm mekanizmasının hareketli bir parçası, tork oluşturmaya yönelik cihazlar, karşı koyma ve sakinleştirme anları.

Okuma cihazının bir terazisi ve bir ibresi vardır. Bitişik ölçek işaretleri arasındaki aralığa bölme denir.

Alet bölme değeri, alet iğnesinin bir bölme sapmasına neden olan ölçülen büyüklüğün değeridir ve aşağıdaki bağımlılıklarla belirlenir:

Ölçekler tekdüze veya düzensiz olabilir. Terazinin başlangıç ​​ve son değerleri arasındaki alana cihaz okuma aralığı denir.

Elektrikli ölçüm cihazlarının okumaları, ölçülen büyüklüklerin gerçek değerlerinden biraz farklıdır. Bunun nedeni mekanizmanın ölçüm kısmındaki sürtünme, dış manyetik ve elektrik alanların etkisi, ortam sıcaklığındaki değişiklikler vb.'dir. Ölçülen Ai ile kontrol edilen miktarın gerçek Ad değerleri arasındaki farka mutlak ölçüm hatası denir:

Mutlak hata, ölçüm doğruluğunun derecesi hakkında bir fikir vermediğinden bağıl hata kullanılır:

Ölçüm sırasında ölçülen büyüklüğün gerçek değeri bilinmediğinden, cihazın doğruluk sınıfından yararlanılarak belirlenebilir.

Ampermetreler, voltmetreler ve wattmetreler 8 doğruluk sınıfına ayrılır: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0. Doğruluk sınıfını belirten sayı, cihazın belirlediği en büyük pozitif veya negatif temel azaltılmış hatayı belirler. bu cihaz. Örneğin 0,5'lik bir doğruluk sınıfı için verilen hata ±%0,5 olacaktır.

E47 serisi elektrikli ölçüm cihazları (ampermetreler ve voltmetreler)

Konut, ticari ve endüstriyel tesislerin elektrik dağıtım şebekelerinde alçak gerilim komple cihazlarda kullanılırlar.

E47 ampermetreler - analog elektromanyetik elektriksel ölçüm cihazları - AC elektrik devrelerindeki akımı ölçmek için tasarlanmıştır.

E47 voltmetreler - analog elektromanyetik elektriksel ölçüm cihazları - alternatif akım elektrik devrelerindeki voltajı ölçmek için tasarlanmıştır.

Geniş ölçüm aralığı: 3000 A'ya kadar ampermetreler, 600 V'a kadar voltmetreler. Doğruluk sınıfı 1.5.

50 A'nın üzerindeki akımları ölçmek için tasarlanan ampermetreler, ölçülen sekonder çalışma akımı 5 A olan bir akım transformatörü aracılığıyla ölçülen devreye bağlanır.

E47 serisi ampermetre ve voltmetrelerin çalışma prensibi

Ampermetreler ve voltmetreler E47 elektromanyetik sisteme sahip cihazlardır. İçerisine hareketli ve sabit çekirdekler yerleştirilmiş yuvarlak bir bobinden oluşurlar. Akım bobinin dönüşlerinden aktığında, her iki çekirdeği de mıknatıslayan bir manyetik alan yaratılır. Sonuç olarak.

çekirdeklerin benzer kutupları birbirini iter ve hareketli çekirdek okla ekseni döndürür. Karşı korumak için negatif etki dış manyetik alanlar, bobin ve çekirdekler metal bir kalkanla korunur.

Manyetoelektrik sistem cihazlarının çalışma prensibi, kalıcı bir mıknatıs ve iletkenlerin alanının akımla etkileşimine dayanır ve elektromanyetik sistem, içinde akım olduğunda çelik bir çekirdeğin sabit bir bobine çekilmesine dayanır. Elektrodinamik sistemin iki bobini vardır. Hareketli bobinlerden biri bir eksen üzerine monte edilmiştir ve sabit bobinin içine yerleştirilmiştir.

Cihazın çalışma prensibi, belirli koşullarda çalışma olasılığı, cihazın olası maksimum hataları aşağıdakilere göre belirlenebilir: semboller, cihazın kadranına basılmıştır.

Örneğin: (A) - ampermetre; (~) - 0 ila 50A arasında değişen alternatif akım; () - dikey pozisyon, doğruluk sınıfı 1.0 vb.

Akım ve gerilim ölçüm transformatörleri, üzerinde primer ve sekonder sargıların bulunduğu ferromanyetik manyetik çekirdeklere sahiptir. İkincil sargının sarım sayısı her zaman birincilden daha fazladır.

Akım trafosunun primer sargısının terminalleri L1 ve L2 (hat) harfleriyle ve sekonder sargılar I1 ve I2 (ölçüm) harfleriyle gösterilir. Güvenlik düzenlemelerine göre, izolasyonun hasar görmesi durumunda yapılan akım trafosunun sekonder sargısının terminallerinden biri ve gerilim trafosu topraklanmıştır. Akım transformatörünün birincil sargısı, ölçülen nesneye seri olarak bağlanır. Akım trafosunun primer sargısının direnci, tüketici direncine kıyasla küçüktür. İkincil sargı, cihazların (wattmetre, metre vb.) ampermetresine ve akım devrelerine bağlanır. Wattmetrelerin, sayaçların ve rölelerin akım sargıları 5A, voltmetreler, wattmetrelerin, sayaçların ve röle sargılarının voltaj devreleri 100 V olarak derecelendirilmiştir.

Ampermetrenin ve wattmetrenin akım devrelerinin direnci küçüktür, bu nedenle akım trafosu aslında kısa devre modunda çalışır. İkincil sargının nominal akımı 5A'dır. Bir akım transformatörünün dönüşüm oranı, birincil akımın ikincil sargının anma akımına oranına ve bir gerilim transformatörü için - birincil voltajın ikincil anma akımına oranına eşittir.

Voltmetrenin ve ölçüm cihazlarının voltaj devrelerinin direnci her zaman yüksektir ve en az bin ohm tutarındadır. Bu bakımdan gerilim trafosu boşta çalışır.

Akım ve gerilim trafoları aracılığıyla bağlanan cihazların okumaları dönüşüm oranıyla çarpılmalıdır.

TTI akım transformatörleri

TTI akım transformatörleri şu amaçlara yöneliktir: Tüketicilerin bulunduğu yerleşim yerlerinin elektrik ölçüm planlarında kullanılmak üzere; ticari elektrik ölçüm planlarında kullanım için; Bir ölçüm bilgisi sinyalinin ölçüm cihazlarına veya koruma ve kontrol cihazlarına iletilmesi için. Transformatör mahfazası ayrılamaz ve bir etiketle kapatılmıştır, bu da sekonder sargıya erişimi imkansız hale getirir. Sekonder sargı terminalleri, çalışma sırasında güvenliği sağlayan şeffaf bir kapakla kapatılmıştır. Ayrıca kapak kapatılabilir. Bu, ikincil sargı terminallerine yetkisiz erişimin önlenmesine yardımcı olduğundan, elektrik ölçüm devrelerinde özellikle önemlidir.

TTI-A modifikasyonunun yerleşik kalaylı bakır barası, hem bakır hem de alüminyum iletkenlerin bağlanmasını mümkün kılar.

Nominal voltaj - 660 V; nominal ağ frekansı - 50 Hz; transformatör doğruluk sınıfı 0,5 ve 0,5S; nominal ikincil çalışma akımı - 5A.

Elektronik analog cihazlar, çeşitli elektronik dönüştürücülerin ve manyetoelektrik cihazın birleşimidir ve elektriksel büyüklükleri ölçmek için kullanılır. Yüksek giriş empedansına (ölçüm nesnesinden düşük enerji tüketimi) ve yüksek hassasiyete sahiptirler. Yüksek ve yüksek frekanslı devrelerde ölçümler için kullanılır.

Dijital ölçüm cihazlarının çalışma prensibi, ölçülen sürekli sinyalin dijital biçimde görüntülenen bir elektrik koduna dönüştürülmesine dayanmaktadır. Avantajları, geniş bir ölçülen sinyal aralığında küçük ölçüm hataları (%0,1-0,01) ve saniyede 2 ila 500 ölçüm arasında yüksek performanstır. Endüstriyel parazitleri önlemek için özel filtrelerle donatılmıştır. Polarite otomatik olarak seçilir ve okuma cihazında gösterilir. Dijital baskı cihazına çıktı içerir. Gerilim ve akımın yanı sıra pasif parametreleri (direnç, endüktans, kapasitans) ölçmek için kullanılırlar. Frekansı ve sapmasını, zaman aralığını ve darbe sayısını ölçmenizi sağlar.