İletişim kablolarının bakım ve onarımı için kurallar

5.4. Kablo, havai ve karışık hatların elektriksel özelliklerinin ölçümü

5.4.1. Kablo, havai ve karışık hatların elektriksel özelliklerinin ölçümü yerel ağlarözelliklerin belirlenmiş standartlara uygunluğunu doğrulamak ve acil durumları önlemek amacıyla iletişimler yapılır.

5.4.2. Hatların elektriksel ölçümleri, iletişim şirketinin ölçüm ekibi tarafından GTS ve STS hatlarının elektriksel ölçümlerine ilişkin mevcut “Kılavuzlara” uygun olarak gerçekleştirilir.

5.4.3. Ölçüm grubu, hatların aşağıdaki elektriksel ölçüm türlerini gerçekleştirir:

Planlanmış (periyodik);

Hasar yerlerinin belirlenmesine yönelik ölçümler;

Onarım ve restorasyon çalışmaları sonrasında yapılan kontrol ölçümleri;

Yeni inşa edilen ve yeniden inşa edilen hatların işletmeye alınması sırasında yapılan ölçümler;

Rotayı hassaslaştırmak için ölçümler kablo hattı ve kablo derinliği;

Endüstriden gelen ürünlerin (kablolar, teller, tutucular, sigortalar, süpürgelikler, kutular, anahtarlama kutuları, izolatörler vb.) hatlara monte edilmeden önce kalitesini kontrol etmek için yapılan ölçümler.

Yerel iletişim ağlarının kablo, havai ve karışık hatlarının elektriksel özelliklerinin planlanan, kontrol ve kabul ölçümlerinin ölçülen parametre türleri ve hacimleri, madde 5.4.2'de belirtildiği gibi verilmiştir. "Kılavuzlar".

5.4.4. Yerel iletişim ağlarının kablo, havai ve karışık hatlarının ölçülen elektriksel özellikleri Ek 4'te verilen standartlara uygun olmalıdır.

5.4.5. Hatların elektriksel özelliklerinin planlı, kontrol ve acil durum ölçümlerinin sonuçları, doğrusal yapıların durumunun belirlenmesinde ilk veriler olarak ve mevcut ve mevcut yapılar için planların geliştirilmesinde temel olarak hizmet eder. revizyon ve binaların yeniden inşa projeleri.

Elektrik mühendisliği okurken elektriksel, manyetik ve mekanik büyüklüklerle uğraşmak ve bu büyüklükleri ölçmek gerekir.

Elektriksel, manyetik veya başka herhangi bir niceliği ölçmek, onu birim olarak alınan başka bir homojen nicelikle karşılaştırmak anlamına gelir.

Bu makalede, en önemli ölçümlerin sınıflandırılması anlatılmaktadır. Bu sınıflandırma, ölçümlerin metodolojik açıdan sınıflandırılmasını, yani ölçüm sonuçlarının elde edilmesine yönelik genel tekniklere (ölçüm türleri veya sınıfları), ilkelerin ve ölçüm araçlarının kullanımına bağlı olarak ölçümlerin sınıflandırılmasını (ölçüm yöntemleri) ve ölçümlerin sınıflandırılmasını içerir. Ölçülen büyüklüklerin dinamiğine bağlı olarak ölçümlerin sınıflandırılması.

Elektriksel ölçüm türleri

Sonucu elde etmenin genel yöntemlerine bağlı olarak ölçümler aşağıdaki türlere ayrılır: doğrudan, dolaylı ve eklem.

Doğrudan ölçümlere doğru sonuçları doğrudan deneysel verilerden elde edilenleri içerir. Doğrudan ölçüm, Y = X formülüyle koşullu olarak ifade edilebilir; burada Y, ölçülen miktarın istenen değeridir; X doğrudan deneysel verilerden elde edilen bir değerdir. Bu ölçüm türü çeşitli ölçümleri içerir. fiziksel özellikler yerleşik birimlerde kalibre edilmiş aletlerin kullanılması.

Örneğin ampermetre ile akımın, termometre ile sıcaklığın ölçülmesi vb. Bu ölçüm türü aynı zamanda bir miktarın istenen değerinin doğrudan ölçü ile karşılaştırılarak belirlendiği ölçümleri de içerir. Bir ölçüm doğrudan olarak sınıflandırılırken, kullanılan araçlar ve deneyin basitliği (veya karmaşıklığı) dikkate alınmaz.

Dolaylı ölçüm, bir büyüklüğün istenen değerinin, bu büyüklük ile doğrudan ölçüme tabi tutulan büyüklükler arasındaki bilinen ilişkiye dayanarak bulunduğu ölçümdür. Dolaylı ölçümlerde ölçülen değerin sayısal değeri, Y = F(Xl, X2...Xn) formülü kullanılarak hesaplanarak belirlenir; burada Y, ölçülen değerin istenen değeridir; X1, X2, Xn - ölçülen büyüklüklerin değerleri. Dolaylı ölçümlere örnek olarak devrelerdeki gücün ölçülmesini gösterebiliriz. doğru akım ampermetre ve voltmetre.

Ortak ölçümler aranan miktarların değerlerini doğrudan ölçülen miktarlara bağlayan bir denklem sisteminin çözülmesiyle zıt miktarların istenen değerlerinin belirlendiği değerlere denir. Ortak ölçümlere bir örnek, bir direncin direncini sıcaklığına bağlayan formüldeki katsayıların belirlenmesidir: Rt = R20

Elektriksel ölçüm yöntemleri

Ölçme ilkelerini ve araçlarını kullanma tekniklerine bağlı olarak, tüm yöntemler doğrudan değerlendirme yöntemi ve karşılaştırma yöntemlerine ayrılır.

Öz doğrudan değerlendirme yöntemiölçülen büyüklüğün değerinin, ölçülen büyüklüğün birimlerinde veya ölçülen büyüklüğün dayandığı diğer büyüklüklerin birimlerinde önceden kalibre edilmiş bir (doğrudan ölçümler) veya birkaç (dolaylı ölçümler) cihazın okumalarıyla değerlendirilmesi gerçeğinde yatmaktadır. bağlı olmak.

Doğrudan değerlendirme yönteminin en basit örneği, bir büyüklüğün, ölçeği uygun birimlerle derecelendirilmiş tek bir cihazla ölçülmesidir.

İkinci büyük elektriksel ölçüm yöntemleri grubu genel ad altında birleştirilmiştir. karşılaştırma yöntemleri. Bunlar, ölçülen değerin, ölçüm tarafından üretilen değerle karşılaştırıldığı tüm elektriksel ölçüm yöntemlerini içerir. Böylece, ayırt edici özellik Karşılaştırma yöntemleri, ölçümlerin ölçüm sürecine doğrudan katılımıdır.

Karşılaştırma yöntemleri şu şekilde ayrılır: sıfır, diferansiyel, ikame ve tesadüf.

Sıfır yöntemi, ölçülen bir değeri, değerlerin gösterge üzerindeki etkisinin ortaya çıkan etkisinin sıfıra getirildiği bir ölçümle karşılaştırma yöntemidir. Böylece, denge sağlandığında, belirli bir olgunun ortadan kalkması gözlenir, örneğin devrenin bir bölümündeki akım veya bu amaca hizmet eden cihazlar kullanılarak kaydedilebilen voltaj - boş göstergeler. Sıfır göstergelerinin yüksek hassasiyeti ve ayrıca ölçümlerin büyük bir doğrulukla gerçekleştirilebilmesi nedeniyle daha yüksek ölçüm doğruluğu elde edilir.

Boş yöntemi kullanmanın bir örneği ölçmek olabilir elektrik direnci tam dengeleme ile köprü.

Şu tarihte: diferansiyel yöntem sıfırda olduğu gibi, ölçülen büyüklük doğrudan veya dolaylı olarak ölçümle karşılaştırılır ve karşılaştırma sonucunda ölçülen miktarın değeri, bu büyüklüklerin eşzamanlı olarak ürettiği etkilerdeki fark ve yeniden üretilen bilinen değer ile değerlendirilir. ölçüye göre. Böylece diferansiyel yöntemde ölçülen değerin eksik dengelenmesi meydana gelir ve bu, diferansiyel yöntem ile sıfır yöntemi arasındaki farktır.

Diferansiyel yöntem, doğrudan değerlendirme yönteminin bazı özelliklerini ve sıfır yönteminin bazı özelliklerini birleştirir. Ölçülen miktar ile ölçü birbirinden çok az farklıysa, çok doğru bir ölçüm sonucu verebilir.

Örneğin, bu iki nicelik arasındaki fark %1 ise ve %1'e kadar hatayla ölçülüyorsa, ölçü hatası dikkate alınmazsa, istenilen niceliğin ölçülmesindeki hata %0,01'e düşer. . Diferansiyel yöntemin uygulanmasına bir örnek, biri büyük bir doğrulukla bilinen, diğeri istenen değer olan iki voltaj arasındaki farkın bir voltmetre ile ölçülmesidir.

İkame yöntemiİstenilen miktarın bir cihazla dönüşümlü olarak ölçülmesi ve aynı cihazla, ölçülen miktarla homojen bir miktar üreten bir ölçümün ölçülmesinden oluşur. İki ölçümün sonuçlarından hesaplanabilir gerekli miktar. Her iki ölçümün de aynı cihazla aynı ortamda yapılması nedeniyle dış koşullarİstenilen değer, cihaz okumalarının oranı ile belirlenir, ölçüm sonucunun hatası önemli ölçüde azalır. Cihaz hatası genellikle terazinin farklı noktalarında aynı olmadığından, en yüksek ölçüm doğruluğu aynı cihaz okumalarıyla elde edilir.

İkame yönteminin uygulanmasına bir örnek, kontrollü bir direnç ve bir referans dirençten akan akımı dönüşümlü olarak ölçerek nispeten büyük olanı ölçmek olabilir. Ölçümler sırasında devre aynı akım kaynağından beslenmelidir. Akım kaynağının ve akımı ölçen cihazın direnci, değişken ve referans dirençlere göre çok küçük olmalıdır.

Eşleştirme yöntemi- ölçülen değer ile ölçüm tarafından üretilen değer arasındaki farkın, ölçek işaretlerinin veya periyodik sinyallerin çakışması kullanılarak ölçüldüğü bir yöntemdir. Bu yöntem elektriksel olmayan ölçümlerin uygulanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bir örnek uzunluk ölçümüdür. Elektriksel ölçümlerde buna bir örnek, bir cismin dönme hızının flaş ışığıyla ölçülmesidir.

Şunu da belirtelim Ölçülen değerin zaman içindeki değişikliklerine göre ölçümlerin sınıflandırılması. Ölçülen miktarın zamanla değişmesine veya ölçüm işlemi sırasında değişmeden kalmasına bağlı olarak statik ve dinamik ölçümler ayırt edilir. Statik ölçümler sabit veya sabit değerlerin ölçümleridir. Bunlar, niceliklerin etkin ve genlik değerlerinin ölçümlerini içerir ancak kararlı bir durumdadır.

Zamanla değişen büyüklüklerin anlık değerleri ölçülüyorsa ölçümlere dinamik denir. Dinamik ölçümler sırasında ölçüm cihazları, ölçülen miktarın değerlerinin sürekli olarak izlenmesine izin veriyorsa, bu tür ölçümlere sürekli denir.

Bir niceliği belirli t1, t2 vb zamanlardaki değerlerini ölçerek ölçmek mümkündür. Sonuç olarak, ölçülen büyüklüğün tüm değerleri değil, yalnızca seçilen zamanlardaki değerleri bilinecektir. Bu tür ölçümlere ayrık denir.

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 birimlerinin 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. Elektriksel olmayan çeşitli miktarları elektriksel olanlara, yöntemlere ve araçlara dönüştüren elektrikli cihazların yaratılması sayesinde elektrikli aletler hemen hemen tüm fiziksel büyüklüklerin ölçümünde kullanılır.

Elektrikli ölçüm cihazlarının uygulama kapsamı:

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

· Enerji, metalurji, kimya endüstrisi vb. alanlardaki teknolojik süreçler;

· Ulaşım;

· maden kaynaklarının araştırılması ve üretimi;

· meteorolojik ve oşinolojik çalışmalar;

· tıbbi teşhis;

· radyo ve televizyon cihazlarının, uçakların ve uçakların imalatı ve işletilmesi uzay aracı ve benzeri.

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.

"Aktif" elektriksel büyüklüklerin ölçümü (akım, elektrik voltajıölçüm nesnesinin enerji durumunu karakterize eden, bu miktarların hassas eleman üzerindeki doğrudan etkisine dayanır ve kural olarak belirli bir miktarın tüketimine eşlik eder. elektrik enerjisiölçüm nesnesinden.

Ölçüm nesnesinin elektriksel özelliklerini karakterize eden "pasif" elektriksel büyüklüklerin (elektrik direnci, karmaşık bileşenleri, endüktans, dielektrik kayıp tanjantı vb.) ölçülmesi, ölçüm nesnesinin harici bir elektrik enerjisi kaynağından beslenmesini ve yanıt parametrelerinin ölçülmesini gerektirir. sinyal.
DC ve AC devrelerinde elektriksel ölçüm yöntemleri ve araçları önemli ölçüde farklılık gösterir. Alternatif akım devrelerinde, miktarlardaki değişikliklerin 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. Yüksek ve ultra yüksek frekanslarda ölçümler, düşük akım ve yüksek dirençlerin ölçümü, yüksek voltaj Güçlü enerji santrallerindeki elektriksel büyüklüklerin özellikleri ve özellikleri, elektriksel ölçümler için özel yöntemler ve araçlar geliştiren bölümlere ayrılmıştır.

Elektriksel büyüklüklerin ölçüm aralıklarının genişletilmesi, elektriksel ölçüm dönüştürücüleri teknolojisinin gelişmesiyle, özellikle elektrik akımlarını ve gerilimlerini yükseltmeye ve zayıflatmaya yönelik teknolojinin gelişmesiyle ilişkilidir. 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. .

Elektrik ölçümlerinde izin verilen hataların sınırları yaklaşık birimlerden %'ye kadar değişir. Nispeten kaba ölçümler için doğrudan ölçüm cihazları kullanılır. 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 yükseltilmesi (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 karmaşık otomasyonu ve teknolojik süreçler kapsamlı araçların yaratılmasına yol açtı ölçüm tesisleriölçüm ve bilgi sistemlerinin yanı sıra telemetri teknolojisi ve radyo telemekaniğinin geliştirilmesine de katkıda bulunur.

Elektriksel ölçümlerin modern gelişimi, yeni fiziksel etkilerin kullanılmasıyla karakterize edilir. Örneğin şu anda son derece hassas ve yüksek hassasiyete sahip elektriksel ölçüm cihazları oluşturmak için, kuantum etkileri Josephson, Hall, vb. Elektronik başarılar ölçüm teknolojisine geniş çapta tanıtılmaktadır, ölçüm cihazlarının mikro minyatürleştirilmesi, bilgisayar teknolojisi ile arayüzleri, elektriksel ölçüm süreçlerinin otomasyonu ve metrolojik ve diğer gereksinimlerin birleştirilmesi kullanılmaktadır.

ELEKTRİK ÖLÇÜMLERİ
gerilim, direnç, akım, güç gibi elektriksel büyüklüklerin ölçümü. Ölçümler çeşitli araçlar (ölçüm aletleri, devreler ve özel cihazlar) kullanılarak yapılır. 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).
ELEKTRİK MİKTARLARI BİRİMLERİNİN STANDARTLARI
Elektriksel ölçüm, uygun birimlerle (örneğin, 3 A, 4 V) ifade edilen bir fiziksel miktarın değerinin (deneysel yöntemler kullanılarak) belirlenmesidir. Elektriksel büyüklük birimlerinin değerleri, fizik kanunlarına ve mekanik büyüklük birimlerine uygun olarak uluslararası anlaşmalarla belirlenir. Uluslararası anlaşmalarla belirlenen elektriksel büyüklük birimlerinin “bakımı” zorluklarla dolu olduğundan, bunlar elektriksel büyüklük birimlerinin “pratik” standartları olarak sunulmaktadır. Bu tür standartlar farklı ülkelerdeki devlet metroloji laboratuvarları tarafından desteklenmektedir. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'nde, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü, elektriksel büyüklük birimlerine ilişkin standartların sürdürülmesinden yasal olarak sorumludur. 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 birimlerinin 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. Ayrıca bakınız FİZİKSEL MİKTARLARIN ÖLÇÜ BİRİMLERİ.
ÖLÇÜ ALETLERİ
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 ölçüm cihazları tercih edilir çünkü bunlar daha hassastır, okuma alınması daha kolaydır ve genel olarak daha çok yönlüdür. Dijital multimetreler ("multimetreler") ve dijital voltmetreler, orta ila yüksek doğrulukla DC direncinin yanı sıra AC voltajı ve akımı ölçmek için kullanılır. 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.
DİJİTAL CİHAZLAR
Tüm dijital ortamda ölçüm aletleri(en basitleri hariç) amplifikatörler ve diğer elektronik bileşenler, giriş sinyalini bir voltaj sinyaline dönüştürmek için kullanılır ve bu daha sonra bir analogdan dijitale dönüştürücü (ADC) tarafından dijital forma dönüştürülür. Ölçülen değeri ifade eden bir sayı, ışık yayan diyot (LED), vakumlu floresan veya sıvı kristal (LCD) gösterge (ekran) üzerinde görüntülenir. Cihaz genellikle yerleşik bir mikroişlemcinin kontrolü altında çalışır ve basit cihazlarda mikroişlemci, tek bir entegre devre üzerinde bir ADC ile birleştirilir. Dijital cihazlar harici bir bilgisayara bağlandığında çalışmaya çok uygundur. Bazı ölçüm türlerinde, böyle bir bilgisayar, cihazın ölçüm fonksiyonlarını değiştirir ve bunların işlenmesi için veri aktarım komutları verir.
Analogdan dijitale dönüştürücüler.Üç ana ADC türü vardır: entegre, ardışık yaklaşım ve paralel. Entegre bir ADC, giriş sinyalinin zaman içindeki ortalamasını alır. Listelenen üç türden bu, en yavaş olmasına rağmen en doğru olanıdır. Entegre ADC'nin dönüşüm süresi 0,001 ila 50 s veya daha fazla arasında değişir, hata %0,1-0,0003'tür. Ardışık ADC yaklaşımının hatası biraz daha büyüktür (%0,4-0,002), ancak dönüşüm süresi ELEKTRİK ÖLÇÜMLERİ 10 μs'den ELEKTRİK ÖLÇÜMLERİ 1 ms'ye kadardır. Paralel ADC'ler en hızlısıdır ancak aynı zamanda en az doğrudur: dönüşüm süreleri yaklaşık 0,25 ns'dir, hata ise %0,4 ile %2 arasındadır.
Ayrıklaştırma yöntemleri. Sinyal, zamanın ayrı ayrı noktalarında hızlı bir şekilde ölçülerek ve ölçülen değerler dijital forma dönüştürülürken tutularak (kaydedilerek) zaman içinde örneklenir. Elde edilen ayrık değerlerin sırası ekranda bir dalga formu şeklinde görüntülenebilir; bu değerlerin karesini alıp toplayarak sinyalin ortalama karekök değerini hesaplayabilirsiniz; ayrıca yükselme süresini, maksimum değeri, zaman ortalamasını, frekans spektrumunu vb. hesaplamak için de kullanılabilirler. Zaman örneklemesi, tek bir sinyal periyodu ("gerçek zamanlı") üzerinden veya (sıralı veya rastgele örneklemeyle) bir dizi tekrarlanan periyot üzerinden yapılabilir.
Dijital voltmetreler ve multimetreler. Dijital voltmetreler ve multimetreler, bir miktarın yarı statik değerini ölçer ve bunu dijital biçimde gösterir. Voltmetreler doğrudan yalnızca voltajı (genellikle DC) ölçerken multimetreler DC ve AC voltajı, akımı, DC direncini ve bazen sıcaklığı ölçebilir. Bunlar en yaygın enstrümantasyonlardır genel amaçlı%0,2 ile 0,001 arasında ölçüm hatası olan bir cihaz 3,5 veya 4,5 haneli bir dijital ekrana sahip olabilir. "Yarım tamsayı" karakteri (rakam), ekranın nominal karakter sayısının ötesindeki sayıları gösterebileceğini belirten bir kuraldır. Örneğin 1-2V aralığındaki 3,5 haneli (3,5 haneli) bir ekran 1,999V'a kadar olan gerilimleri gösterebilir.
Empedans ölçerler. Bunlar, bir kapasitörün kapasitansını, bir direncin direncini, bir indüktörün endüktansını veya bir kapasitör veya indüktörün bir dirence bağlantısının toplam direncini (empedans) ölçen ve görüntüleyen özel aletlerdir. Bu tip cihazlar, 0,00001 pF ila 99,999 µF arasındaki kapasitansı, 0,00001 ohm ila 99,999 kohm arasındaki direnci ve 0,0001 mH ila 99,999 H arasındaki endüktansı ölçmek için mevcuttur. Ölçümler 5 Hz ila 100 MHz arasındaki frekanslarda yapılabilir, ancak bir cihaz bunu yapabilmektedir. tüm frekans aralığını kapsamaz. 1 kHz'e yakın frekanslarda hata %0,02 kadar küçük olabilir ancak frekans aralıklarının ve ölçülen değerlerin sınırlarına yakın yerlerde doğruluk azalır. Çoğu cihaz, ölçülen ana değerlerden hesaplanan, bir bobinin kalite faktörü veya bir kapasitörün kayıp faktörü gibi türetilmiş değerleri de görüntüleyebilir.
ANALOG CİHAZLAR
Doğru akımda voltajı, akımı ve direnci ölçmek için, kalıcı mıknatıslı ve çok turlu hareketli parçalı analog manyetoelektrik cihazlar kullanılır. Bu tür işaretçi tipi cihazlar,% 0,5 ila 5'lik bir hatayla karakterize edilir. Basit ve ucuzdurlar (örneğin, akımı ve sıcaklığı gösteren otomobil aletleri), ancak önemli bir doğruluğun gerekli olduğu yerlerde kullanılmazlar.
Manyetoelektrik cihazlar. Bu tür cihazlar etkileşim kuvvetini kullanır manyetik alan hareketli parçanın sarımındaki dönüşlerdeki akım, ikincisini döndürme eğilimindedir. Bu kuvvetin momenti, karşı yayın oluşturduğu moment ile dengelenir, böylece her bir akım değeri, skala üzerindeki okun belirli bir konumuna karşılık gelir. Hareketli parça, boyutları 3-5 ila 25-35 mm arasında olan çok turlu tel çerçeve şeklindedir ve mümkün olduğunca hafif yapılmıştır. Taş yataklara monte edilen veya metal bir şerit üzerine asılan hareketli parça, güçlü bir kalıcı mıknatısın kutupları arasına yerleştirilir. Torku dengeleyen iki spiral yay aynı zamanda hareketli parçanın sarılmasında iletken görevi de görür. Manyetoelektrik cihaz, hareketli parçasının sargısından geçen akıma tepki verir ve bu nedenle bir ampermetre veya daha kesin olarak bir miliammetredir (çünkü ölçüm aralığının üst sınırı yaklaşık 50 mA'yı geçmez). Düşük dirençli bir şönt direncini hareketli parça sargısına paralel bağlayarak daha yüksek akımları ölçecek şekilde uyarlanabilir, böylece ölçülen toplam akımın yalnızca küçük bir kısmı hareketli parça sargısına ayrılır. Böyle bir cihaz binlerce amperde ölçülen akımlar için uygundur. Sargıya seri olarak ek bir direnç bağlarsanız cihaz bir voltmetreye dönüşecektir. Böyle bir seri bağlantıdaki voltaj düşüşü, direncin direnci ile cihaz tarafından gösterilen akımın çarpımına eşittir, dolayısıyla ölçeği volt cinsinden kalibre edilebilir. Manyetoelektrik miliammetreden bir ohmmetre yapmak için seri olarak ölçülen dirençleri ona bağlamanız ve uygulamanız gerekir. seri bağlantıörneğin bir aküden gelen sabit voltaj. Böyle bir devredeki akım dirençle orantılı olmayacaktır ve bu nedenle doğrusal olmayışı düzeltmek için özel bir ölçeğe ihtiyaç vardır. Daha sonra çok yüksek bir doğrulukla olmasa da terazideki direnci doğrudan okumak mümkün olacaktır.
Galvanometreler. Manyetoelektrik cihazlar aynı zamanda son derece küçük akımları ölçmek için son derece hassas aletler olan galvanometreleri de içerir. Galvanometrelerin yatakları yoktur; hareketli parçaları ince bir şerit veya ip üzerine asılır, daha güçlü bir manyetik alan kullanılır ve işaretçinin yerini askı ipine yapıştırılmış bir ayna alır (Şekil 1). Ayna, hareketli parçayla birlikte döner ve dönüş açısı, yaklaşık 1 m mesafeye yerleştirilen bir ölçekte oluşturduğu ışık noktasının yer değiştirmesiyle tahmin edilir. En hassas galvanometreler, Yalnızca 0,00001 μA akım değişikliğiyle 1 mm.

KAYIT CİHAZLARI
Kayıt cihazları, ölçülen miktarın değerindeki değişikliklerin "geçmişini" kaydeder. Bu tür cihazların en yaygın türleri arasında, değerdeki değişim eğrisini bir grafik kağıdı bandı üzerine kaydeden şerit kaydediciler, işlem eğrisini bir katot ışın tüpünün ekranında görüntüleyen analog elektronik osiloskoplar ve dijital osiloskoplar yer alır. tek veya nadiren tekrarlanan sinyalleri saklayan. Bu cihazlar arasındaki temel fark kayıt hızıdır. Şerit kaydediciler, hareketli mekanik parçalarıyla saniyeler, dakikalar veya hatta daha yavaş değişen sinyallerin kaydedilmesi için en uygun olanlardır. Elektronik osiloskoplar, zamanla saniyenin milyonda birinden birkaç saniyeye kadar değişen sinyalleri kaydetme kapasitesine sahiptir.
ÖLÇÜM KÖPRÜLERİ
Ölçüm köprüsü genellikle dört kolludur. elektrik devresi dirençler, kapasitörler ve indüktörlerden oluşan, bu bileşenlerin parametrelerinin oranını belirlemek için tasarlanmıştır. Devrenin bir çift zıt kutbuna bir güç kaynağı bağlanır ve diğerine bir sıfır dedektörü bağlanır. Ölçüm köprüleri yalnızca en yüksek ölçüm doğruluğunun gerekli olduğu durumlarda kullanılır. (Orta doğruluklu ölçümler için dijital aletlerin kullanılması daha iyidir çünkü bunların kullanımı daha kolaydır.) En iyi AC trafo ölçüm köprüleri %0,0000001 mertebesinde bir hataya (oran ölçümü) sahiptir. Direnci ölçmek için kullanılan en basit köprü, adını mucidi Charles Wheatstone'dan almıştır.
Çift DC ölçüm köprüsü. Dirençlere bağlanmak zor bakır teller 0,0001 Ohm veya daha fazla temas direnci getirmeden. 1 Ohm'luk bir direnç durumunda, böyle bir akım ucu yalnızca %0,01 düzeyinde bir hataya neden olur, ancak 0,001 Ohm'luk bir direnç için hata %10 olacaktır. Diyagramı Şekil 2'de gösterilen çift ölçüm köprüsü (Thomson köprüsü). 2, küçük değerli referans dirençlerin direncini ölçmek için tasarlanmıştır. Bu tür dört kutuplu referans dirençlerinin direnci, potansiyel terminallerindeki voltajın (Şekil 2'deki direnç Rs'nin p1, p2'si ve Şekil 2'deki Rx direncinin p3, p4'ü) akım terminallerinden geçen akıma (c1, p4) oranı olarak tanımlanır. c2 ve c3, c4). Bu teknikle bağlantı tellerinin direnci, istenen direncin ölçülmesi sonucunda hatalara neden olmaz. İki ek kol m ve n, c2 ve c3 terminalleri arasındaki bağlantı kablosu 1'in etkisini ortadan kaldırır. Bu kolların m ve n dirençleri, M/m = N/n eşitliği sağlanacak şekilde seçilir. Daha sonra Rs direnci değiştirilerek dengesizlik sıfıra indirilir ve Rx = Rs(N /M) bulunur.

AC ölçüm köprüleri. En yaygın AC ölçüm köprüleri, 50-60 Hz hat frekansında veya ses frekanslarında (genellikle 1000 Hz civarında) ölçüm yapmak üzere tasarlanmıştır; özel ölçüm köprüleri 100 MHz'e kadar frekanslarda çalışır. Kural olarak AC ölçüm köprülerinde gerilim oranını hassas bir şekilde ayarlayan iki kol yerine bir transformatör kullanılır. Bu kuralın istisnaları Maxwell-Wien ölçüm köprüsünü içerir.
Maxwell - Wien ölçüm köprüsü. Böyle bir ölçüm köprüsü, endüktans standartlarını (L) kesin olarak bilinmeyen bir çalışma frekansındaki kapasitans standartlarıyla karşılaştırmayı mümkün kılar. Kapasitans standartları yüksek hassasiyetli ölçümlerde kullanılır çünkü tasarım açısından hassas endüktans standartlarından daha basittir, daha kompakttır, koruması daha kolaydır ve neredeyse hiç harici elektromanyetik alan oluşturmaz. Bu ölçüm köprüsünün denge koşulları şu şekildedir: Lx = R2R3C1 ve Rx = (R2R3) / R1 (Şekil 3). Lx değeri frekanstan bağımsızsa, köprü "saf olmayan" bir güç kaynağı (yani temel frekansın harmoniklerini içeren bir sinyal kaynağı) durumunda bile dengelenir.

burada T, Y(t) sinyalinin periyodudur. Maksimum değer Ymax, sinyalin en büyük anlık değeridir ve ortalama mutlak değer YAA, zaman içinde ortalaması alınan mutlak değerdir. Sinüzoidal salınım şekliyle Yeff = 0,707Ymax ve YAA = 0,637Ymax.
AC voltaj ve akım ölçümü. AC voltajı ve akımı ölçmek için kullanılan hemen hemen tüm cihazlar, giriş sinyalinin etkin değeri olarak kabul edilmesi önerilen bir değeri gösterir. Bununla birlikte, ucuz araçlar genellikle ortalama mutlak veya ortalamayı ölçer. maksimum değer giriş sinyalinin sinüzoidal olduğu varsayılarak okuma eşdeğer etkin değere karşılık gelecek şekilde ölçek kalibre edilir. Sinyalin sinüsoidal olmaması durumunda bu tür cihazların doğruluğunun son derece düşük olduğu göz ardı edilmemelidir. AC sinyallerinin gerçek rms değerini ölçebilen cihazlar üç prensipten birine dayanabilir: elektronik çarpma, sinyal örnekleme veya termal dönüşüm. İlk iki prensibe dayanan cihazlar, kural olarak gerilime ve termal elektriksel ölçüm cihazları akıma yanıt verir. Ek ve şönt dirençler kullanıldığında tüm cihazlar hem akımı hem de voltajı ölçebilir.
Elektronik çarpma. Giriş sinyalinin zaman içinde karesi alınır ve ortalaması alınır ve bazı yaklaşımlara göre gerçekleştirilir. elektronik devreler Bunu gerçekleştirmek için amplifikatörler ve doğrusal olmayan öğelerle matematiksel işlemler Analog sinyallerin logaritmasını ve antilogaritmasını bulmak gibi. Bu tür cihazlar yalnızca %0,009 düzeyinde hataya sahip olabilir.
Sinyal örnekleme. AC sinyali, yüksek hızlı bir ADC kullanılarak dijital forma dönüştürülür. Örneklenen sinyal değerlerinin karesi alınır, toplanır ve bir sinyal döneminde örneklenen değerlerin sayısına bölünür. Bu tür cihazların hatası% 0,01-0,1'dir.
Termal elektriksel ölçüm cihazları. Gerilim ve akımın etkin değerlerinin ölçülmesinde en yüksek doğruluk, termal elektriksel ölçüm cihazları tarafından sağlanır. Orta kısmına küçük bir boncukla bir termokupl sıcak bağlantısının bağlandığı bir ısıtma teli (0,5-1 cm uzunluğunda) içeren, içi boşaltılmış küçük bir cam kap şeklinde bir termal akım dönüştürücü kullanırlar. Boncuk termal temas ve aynı zamanda elektrik yalıtımı sağlar. Isıtma kablosundaki akımın etkin değeriyle doğrudan ilişkili olan sıcaklıktaki bir artışla, termokuplun çıkışında bir termo-EMF (doğru akım voltajı) belirir. Bu tür dönüştürücüler, 20 Hz ila 10 MHz frekansındaki alternatif akımı ölçmek için uygundur. İncirde. 5 gösterildi devre şeması parametrelere göre seçilen iki termal akım dönüştürücüye sahip termal elektrik ölçüm cihazı. Devrenin girişine bir alternatif akım voltajı Vac uygulandığında, dönüştürücünün (TC1) termokuplunun çıkışında bir doğru akım voltajı belirir, amplifikatör A, termokuplun bulunduğu dönüştürücünün (TC2) ısıtma telinde bir doğru akım oluşturur. ikincisi aynı doğru akım voltajını üretir ve geleneksel bir doğru akım cihazı çıkış akımını ölçer.

Zaman (t1 - t2) saniye cinsinden, voltaj e - volt olarak ve akım i - amper olarak ölçülürse, enerji W watt-saniye cinsinden ifade edilecektir, yani. joule (1 J = 1 Wh). Zaman saat cinsinden ölçülürse, enerji de watt saat cinsinden ölçülür. Pratikte elektriği kilowatt saat (1 kW*h = 1000 Wh) cinsinden ifade etmek daha uygundur.
Zaman paylaşımlı elektrik sayaçları. Zaman paylaşımlı elektrik sayaçları, elektrik gücünü ölçmek için çok benzersiz ancak doğru bir yöntem kullanır. Bu cihazın iki kanalı var. Kanallardan biri, Y giriş sinyalini (veya ters Y giriş sinyalini) alçak geçiş filtresine geçiren veya geçirmeyen bir elektronik anahtardır. Anahtarın durumu, giriş sinyaliyle orantılı "kapalı"/"açık" zaman aralıklarının oranıyla ikinci kanalın çıkış sinyali tarafından kontrol edilir. Filtre çıkışındaki ortalama sinyal, iki giriş sinyalinin çarpımının zaman ortalamasına eşittir. Bir giriş sinyali yük voltajıyla ve diğeri yük akımıyla orantılıysa, çıkış voltajı yükün tükettiği güçle orantılıdır. Bu tür endüstriyel sayaçların hatası 3 kHz'e kadar olan frekanslarda %0,02'dir (laboratuvar sayaçlarının hatası 60 Hz'de yalnızca %0,0001 civarındadır). Yüksek hassasiyetli cihazlar olarak, çalışan ölçüm cihazlarının kontrolünde standart sayaçlar olarak kullanılırlar.
Örnekleme wattmetreleri ve elektrik sayaçları. Bu tür cihazlar dijital voltmetre prensibine dayanır ancak akım ve gerilim sinyallerini paralel olarak örnekleyen iki giriş kanalına sahiptir. Örnekleme anındaki gerilim sinyalinin anlık değerlerini temsil eden her örnek değer e(k), aynı anda elde edilen akım sinyalinin karşılık gelen örnek değeri i(k) ile çarpılır. Bu tür ürünlerin zaman ortalaması watt cinsinden güçtür:

Zaman içinde ayrık değerlerin ürünlerini biriktiren bir toplayıcı, toplam elektriği watt-saat cinsinden verir. Elektrik sayaçlarının hatası %0,01 kadar az olabilir.
İndüksiyon elektrik sayaçları. Bir endüksiyon ölçer, iki sargılı (bir akım sargısı ve bir gerilim sargısı) düşük güçlü bir AC elektrik motorundan başka bir şey değildir. Sargılar arasına yerleştirilen iletken disk, tüketilen güçle orantılı bir torkun etkisi altında döner. Bu tork, sabit bir mıknatıs tarafından diskte indüklenen akımlarla dengelenir, böylece diskin dönüş hızı güç tüketimiyle orantılı olur. Belirli bir süre boyunca diskin devir sayısı, bu süre zarfında tüketicinin aldığı toplam elektrikle orantılıdır. Diskin devir sayısı, elektriği kilovat saat cinsinden gösteren mekanik bir sayaç tarafından sayılır. Bu tip cihazlar ev elektrik sayaçları olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Hataları genellikle %0,5'tir; her koşulda uzun bir hizmet ömrüne sahiptirler izin verilen seviyeler akım.
- elektriksel büyüklüklerin ölçümü: elektrik voltajı, elektrik direnci, akım, alternatif akımın frekansı ve fazı, akım gücü, elektrik enerjisi, elektrik şarjı, endüktans, elektriksel kapasitans, vb. Büyük Sovyet Ansiklopedisi

elektriksel ölçümler- - [V.A. İngilizce-Rusça röle koruması sözlüğü] Konular röle koruması EN elektriksel ölçümelektrik ölçümü ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

E. ölçüm cihazları, manyetik miktarların yanı sıra E.'yi ölçmek için kullanılan alet ve cihazlardır. Çoğu ölçüm akımın, voltajın (potansiyel fark) ve elektrik miktarının belirlenmesine dayanır.… … Ansiklopedik Sözlük F.A. Brockhaus ve I.A. Ephron - geçiş için bir yol oluşturan, belirli bir şekilde bağlanan bir dizi eleman ve cihaz elektrik akımı. Devre teorisi bölümü teorik elektrik mühendisliği, elektrik hesaplamalarına yönelik matematiksel yöntemleri tartışan... ... Collier Ansiklopedisi

aerodinamik ölçümler Ansiklopedi "Havacılık"

aerodinamik ölçümler- Pirinç. 1. aerodinamik ölçümler, uygun bir aerodinamik deneyde fiziksel büyüklüklerin değerlerini ampirik olarak bulma sürecidir. teknik araçlar. 2 tür I.A. vardır: statik ve dinamik. … … Ansiklopedi "Havacılık"

Elektriksel - 4. Elektrik kodları Radyo yayın ağlarının tasarımı. M., Svyazizdat, 1961. 80 s.