Măsurarea caracteristicilor electrice de bază. Rezumat: Măsurarea parametrilor circuitelor electrice. diafonie aproape de capăt
Parametrii principali ai circuitelor electrice sunt: pentru un circuit DC, rezistența R,
pentru lanț curent alternativ rezistență activă ,
inductanţă 
, capacitate 
, rezistență complexă 
.
Cel mai adesea, pentru măsurarea acestor parametri se folosesc următoarele metode: ohmmetru, ampermetru - voltmetru, punte. Aplicarea compensatoarelor pentru măsurarea rezistenței 
deja discutat în 4.1.8. Luați în considerare alte metode.
Ohmmetre. Rezistența elementelor circuitului DC poate fi măsurată direct și rapid cu un ohmmetru. În schemele prezentate în fig. 16 LOR- mecanism de măsurare magnetoelectric.
Cu o valoare constantă a tensiunii de alimentare 
citirile mecanismului de masurare depind numai de valoarea rezistentei masurate 
.
Prin urmare, scara poate fi gradată în unități de rezistență.
Pentru un circuit de conectare în serie a unui element cu rezistență 
(Figura 4.16, 
)
unghiul de deviere a indicatorului
,
Pentru un circuit de conectare în paralel (Fig. 4.16, 
)
,Unde 
- sensibilitatea mecanismului de măsurare magnetoelectric; 
- rezistenta mecanismului de masurare; 
- rezistența rezistenței suplimentare. Deoarece valorile tuturor cantităților din partea dreaptă a ecuațiilor de mai sus, cu excepția 
,
atunci unghiul de deformare este determinat de valoare 
.
Scalele ohmmetrului pentru ambele circuite de comutare sunt neuniforme. Într-un circuit în serie, spre deosebire de unul paralel, zeroul scalei este aliniat cu unghiul maxim de rotație al părții mobile. Ohmmetrele cu circuit în serie sunt mai potrivite pentru măsurarea rezistențelor mari, iar cu circuit paralel - cele mici. De obicei, ohmmetrele sunt realizate sub formă de instrumente portabile din clasele de precizie 1.5 și 2.5. Ca sursă de energie 
este folosită bateria. Necesitatea de a seta zero folosind un corector este un dezavantaj major al ohmmetrelor considerate. Acest dezavantaj este absent la ohmmetrele cu un raportmetru magnetoelectric.
Schema pornirii unui logometru într-un ohmmetru este prezentată în fig. 4.17. În această schemă 1 și 2
- bobinele raportometrului (rezistențele acestora 
Și 
);
Și 
- rezistente suplimentare incluse permanent in circuit.
,
apoi abaterea săgeții raportometrului 
,
adică unghiul de deviere este determinat de valoare 
și nu depinde de tensiune
.
Ohmmetrele cu un raportmetru au modele diferite în funcție de limita de măsurare necesară, scopul (panou sau dispozitiv portabil), etc.
Metoda ampermetru - voltmetru. Această metodă este o metodă indirectă de măsurare a rezistenței elementelor circuitelor DC și AC. Un ampermetru și un voltmetru măsoară curentul și, respectiv, tensiunea pe rezistență. 
a cărui valoare este apoi calculată conform legii lui Ohm: 
. Precizia determinării rezistenței prin această metodă depinde atât de precizia instrumentelor, cât și de circuitul de comutare utilizat (Fig. 4.18, 
Și 
).
La măsurarea rezistențelor relativ mici (mai puțin de 1 Ohm), circuitul din fig. 4.18, 
de preferat, deoarece voltmetrul este conectat direct la rezistența măsurată 
, și curentul 
, măsurat cu un ampermetru, este egal cu suma curentului din rezistența măsurată 
și curent în voltmetru 
, adică 
. Deoarece 
>>
, Acea 
.
La măsurarea rezistențelor relativ mari (mai mult de 1 ohm), circuitul din fig. 4.18, 
, deoarece ampermetrul măsoară direct curentul din rezistență 
,
și tensiune 
,
măsurată cu un voltmetru este egală cu suma tensiunilor de pe ampermetru
și rezistența măsurată 
, adică 
. Deoarece 
>>
, Acea 
.
Scheme schematice de pornire a dispozitivelor pentru măsurarea impedanței elementelor 
Circuitele AC care utilizează metoda ampermetrului - voltmetru sunt aceleași ca pentru măsurarea rezistențelor 
.
În acest caz, în funcție de valorile tensiunii măsurate 
si curent 
determina impedanta 
.
Este evident că această metodă nu poate măsura argumentul rezistenței care se verifică. Prin urmare, folosind metoda ampermetru - voltmetru, puteți măsura inductanța bobinelor și capacitatea condensatoarelor, pierderile în care sunt destul de mici. În acest caz
;
.
Măsurătorile parametrilor electrici ai liniilor de comunicație prin cablu
1. Măsurătorile parametrilor electrici ai liniilor de comunicație prin cablu
Proprietăți electrice liniile de comunicație prin cablu se caracterizează prin parametri de transmisie și parametri de influență.
Parametrii de transmisie evaluează propagarea energiei electromagnetice de-a lungul lanțului de cabluri. Parametrii de influență caracterizează fenomenele de transfer de energie de la un circuit la altul și gradul de protecție împotriva interferențelor reciproce și externe.
Parametrii de transfer includ parametrii primari:
R - rezistență,
L - inductanță,
C - capacitate,
G - conductivitatea izolației și parametrii secundari,
Z - rezistența la undă,
A - coeficient de atenuare, β - factor de fază. Parametrii de influență includ parametrii primari; K - conexiune electrică, M - conexiune magnetică și parametri secundari, V-crosstalk la capătul apropiat, Bℓ - diafonie la capătul îndepărtat. În zonă frecvente joase calitatea și raza de comunicare sunt determinate în principal de parametrii de transmisie, iar în cazul circuitelor de înaltă frecvență, cele mai importante caracteristici sunt parametrii de influență. În timpul funcționării liniilor de comunicație prin cablu, se efectuează măsurători ale parametrilor electrici ai acestora, care sunt împărțiți în preventiv, control și urgență. Măsurătorile preventive sunt efectuate la anumite intervale pentru a evalua starea liniilor de comunicație și pentru a aduce parametrii acestora la norme. Măsurătorile de control sunt efectuate după întreținereși alte tipuri de muncă pentru a evalua calitatea performanței lor. Măsurătorile de urgență sunt efectuate pentru a determina natura și locația deteriorării liniei de comunicație. 1.2
Măsurarea rezistenței circuitului
Se face o distincție între rezistența circuitului (Rц) la curent continuu și rezistența circuitului la curent alternativ. Rezistența unui fir de 1 km la curentul continuu depinde de materialul firului (rezistivitate - p), diametrul firului și temperatură. Rezistența oricărui fir crește odată cu creșterea temperaturii și scade odată cu creșterea diametrului. Pentru orice rezistență la temperatură de la 20°C, rezistența poate fi calculată folosind formula: Rt=Rt=20 [1+a (t -20) ]Ohm/km ,
unde Rt este rezistența la o temperatură dată, a este coeficientul de temperatură al rezistenței. Pentru circuitele cu două fire, valoarea rezistenței rezultată trebuie înmulțită cu două. Rezistența a 1 km de fir la curent alternativ depinde, pe lângă acești factori, și de frecvența curentului. Rezistența AC este întotdeauna mai mare decât rezistența DC datorită efectului pielii. Dependența rezistenței firului de curent alternativ de frecvență este determinată de formula: R=K1 × Rt Ohm/km ,
unde K1 este un coeficient care ia în considerare frecvența curentului (cu o creștere a frecvenței curentului, K1 crește) Rezistența circuitului de cablu și a firelor individuale este măsurată pe secțiunile de amplificare montate. Pentru a măsura rezistența, se folosește un circuit de punte DC cu un raport constant al brațelor echilibrate. Această schemă este furnizată de dispozitivele de măsurare PKP-3M, PKP-4M, P-324. Schemele de măsurare cu utilizarea acestor instrumente sunt prezentate în Fig. 1 și fig. 2. Orez. 1. Schema de masurare a rezistentei circuitului cu dispozitivul PKP Orez. 2. Schema de masurare a rezistentei circuitului cu dispozitivul P-324 Rezistența măsurată este recalculată la 1 km de circuit și comparată cu standardele pentru acest cablu. Ratele de rezistență pentru unele tipuri de cabluri ușoare și simetrice sunt date în tabel. 1. tabelul 1 ParametruCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGDC Rezistența circuitului ( ¦
= 800 Hz), la +20 °С, 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
Rezistența DC d este egală, iar rezistența activă a cablurilor de comunicație în câmp luminos (P-274, P-274M, P-275) nu depinde de metodele de așezare a liniilor și de condițiile meteorologice („uscat”, „umed”) și are doar o dependență de temperatură, crescând cu temperatura mediu inconjurator(aer, sol etc.). Dacă, ca urmare a comparației, valoarea măsurată a rezistenței este mai mare decât norma, atunci aceasta poate însemna că există un contact slab în îmbinările cablurilor sau în semicuplajele de conectare. 1.3 Măsurarea capacității
Capacitatea (Cx) este unul dintre cei mai importanți parametri primari de transmisie ai circuitelor de comunicație prin cablu. După valoarea sa, se poate judeca starea cablului, se poate determina natura și locația deteriorării acestuia. De fapt, capacitatea cablului este similară cu capacitatea unui condensator, unde rolul plăcilor este jucat de suprafețele firelor, iar materialul izolator situat între ele (hârtie, Styroflex etc.) servește ca un dielectric. Capacitatea circuitelor liniilor de comunicație prin cablu depinde de lungimea liniei de comunicație, designul cablului, materialele izolatoare și tipul de răsucire. Valoarea capacității circuitelor de cabluri echilibrate este influențată de nucleele adiacente, mantale de cablu, deoarece acestea sunt toate în imediata apropiere unele de altele. Măsurătorile capacității cablurilor se fac cu instrumente de măsurare precum PKP-3M, PKP-4M, P-324. La măsurarea dispozitivului PKP se folosește metoda de măsurare balistică, iar dispozitivul P-324 măsoară conform circuitului punții AC cu un raport variabil al brațelor echilibrate. Pe liniile de comunicație prin cablu se pot efectua următoarele: măsurarea capacității unei perechi de nuclee; măsurarea capacității miezului (față de pământ). 1.3.1 Măsurarea capacității unei perechi de nuclee cu dispozitivul P-324 Măsurarea capacității unei perechi de fire se realizează conform schemei prezentate în fig. 3. Orez. 3. Schema de masurare a capacitatii unei perechi de nuclee Unul dintre brațele echilibrate este un set de rezistențe nR, de trei ori - un depozit de rezistență - Rms. Celelalte două brațe sunt capacitatea de referință Co și Cx măsurată. Pentru a asigura egalitatea unghiurilor de pierdere ale brațelor și, se folosesc potențiometrele BALANCE Сх Rough și BALANCE Сх SMOOTH. Echilibrul punții este asigurat de caseta de rezistență Rms. Dacă unghiurile de pierdere ale umerilor și echilibrul podului sunt egale, următoarea egalitate este adevărată: Deoarece Co și R sunt constante pentru un anumit circuit de măsurare, capacitatea măsurată este invers proporțională cu rezistența acumulatorului. Prin urmare, caseta de rezistență este calibrată direct în unități de capacitate (nF), iar rezultatul măsurării este determinat din expresia: Cx \u003d n SMS. 1.3.2 Măsurarea capacității conductorului la pământ Măsurarea capacității miezului în raport cu pământul se efectuează conform schemei din fig. 4. Orez. 4. Schema de masurare a capacitatii miezului fata de pamant Normele valorii medii a capacității de lucru a unei perechi de miezuri pentru unele tipuri de linii de comunicație prin cablu sunt date în tabel. 2. masa 2 ParametruCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGAValoarea medie a capacității de lucru, 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 C=33,5d =0,6 C=40d =1,0 C=34d =0,7 C=41d =1,2 C=34,5d =1,4 C=35,5 Notă: . Capacitatea cablurilor de comunicare în câmp luminos fluctuează în funcție de metoda de instalare, condițiile meteorologice și temperatura mediului ambiant. Cea mai mare influență are umiditatea sau acoperirea mantalei cablului cu straturi semiconductoare (sol, precipitații atmosferice, funingine etc.). Capacitatea de lucru a cablului MKSB, MKSG depinde de numărul de patru paturi (unu, patru și șapte-patru) și de numărul de nuclee de semnal. 1.4 Măsurarea rezistenței de izolație
Atunci când se evaluează calitatea izolației circuitului, se utilizează de obicei conceptul de „rezistență de izolație” (Riz). Rezistența izolației este inversul conductivității izolației. Conductivitatea izolației circuitului depinde de materialul și starea izolației, de condițiile atmosferice și de frecvența curentului. Conductivitatea izolației crește semnificativ atunci când izolația este contaminată, dacă există fisuri în ea sau dacă este încălcată integritatea stratului capacului izolator al cablului. Pe vreme umedă, conductivitatea izolației este mai mare decât pe vreme uscată. Odată cu creșterea frecvenței curentului, conductivitatea izolației crește. Măsurarea rezistenței de izolație poate fi efectuată cu dispozitive PKP-3, PKP-4, P-324 în timpul testelor preventive și de control. Rezistența de izolație este măsurată între miezuri și între miez și pământ. Pentru a măsura rezistența de izolație Riz, înfășurarea de control MU este conectată în serie cu sursa de tensiune și cu rezistența de izolație măsurată. Cu cât valoarea Riz-ului măsurat este mai mică, cu atât este mai mare curentul în înfășurarea de control a MU și, în consecință, cu atât EMF este mai mare în înfășurarea de ieșire a MU. Semnalul amplificat este detectat și înregistrat de dispozitivul IP. Scara dispozitivului este calibrată direct în megaohmi, deci citirea valorii măsurate Riz. se realizeaza pe scara superioara sau mijlocie, tinand cont de pozitia comutatorului LIMIT Rmohm. La măsurarea rezistenței de izolație cu instrumentul PKP, se utilizează un circuit ohmmetru, care constă dintr-un microampermetru conectat în serie și o sursă de alimentare de 220V. Scara microampermetrului este gradată de la 3 la 1000 MΩ. Standardele de rezistență la izolație pentru unele tipuri de cabluri de comunicație sunt prezentate în tabel. 3. Tabelul 3 Cablu parametri P-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSG 100÷1000 250÷2500 500050001000050001000010000
Rezistența de izolație a cablurilor de comunicare în câmp luminos depinde în mare măsură de metoda de așezare, condițiile de funcționare și temperatura ambiantă. 1.5 Măsurarea parametrilor secundari de transmisie
1.5.1 Impedanța caracteristică Impedanța caracteristică (Zc) este rezistența care unde electromagnetice la propagarea de-a lungul unui lanţ omogen fără reflexie. Este caracteristic acestui tip de cablu și depinde doar de parametrii primari și de frecvența curentului transmis. Valoarea rezistenței undei caracterizează circuitul, deoarece arată relația dintre tensiune (U) și curent ( eu ) în orice punct pentru un lanț omogen, valoarea este constantă, independent de lungimea acestuia. Deoarece toți parametrii primari, cu excepția capacității, depind de frecvența curentului, cu o creștere a frecvenței curentului, rezistența undei scade. Măsurarea și evaluarea mărimii rezistenței undei pot fi efectuate cu ajutorul dispozitivului P5-5. În acest scop, se lucrează de la ambele capete ale liniei de comunicație prin cablu. La un capăt, circuitul măsurat este perturbat de rezistența activă, care se recomandă utilizarea rezistențelor de mastic de înaltă frecvență SP, SPO sau un depozit de rezistență fără fir, la celălalt capăt, dispozitivul P5-5 este conectat. Prin reglarea rezistenței la capătul îndepărtat al circuitului și creșterea câștigului dispozitivului la capătul apropiat al circuitului, se obține o reflexie minimă de la capătul îndepărtat al liniei folosind dispozitivul P5-5. Valoarea rezistenței selectată la capătul îndepărtat al circuitului în acest caz va corespunde impedanței caracteristice a circuitului. Normele pentru valoarea valorii medii a rezistenței undei sunt date în tabel. 4. Tabelul 4 Ora, kHz ÷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 Atenuare de funcționare Când energia electrică se propagă prin fire, amplitudinile curentului și tensiunii scad sau, după cum se spune, suferă o atenuare. Scăderea energiei pe o lungime a lanțului de 1 km este luată în considerare prin coeficientul de atenuare, care altfel se numește atenuare kilometrică. Coeficientul de atenuare este indicat prin litera A si se masoara in neperi la 1 km. Coeficientul de atenuare depinde de parametrii primari ai circuitului și se datorează a două tipuri de pierderi: atenuare datorată pierderilor de energie pentru încălzirea metalului firului; atenuarea datorita pierderilor de imperfectiune a izolatiei si a pierderilor dielectrice. Pierderile în metal domină în regiunea de frecvență inferioară, iar pierderile în dielectric încep să afecteze mai sus. Deoarece parametrii primari depind de frecvență, atunci A dependent de frecvență: cu creșterea frecvenței curente A crește. Creșterea atenuării se explică prin faptul că odată cu creșterea frecvenței curentului, rezistența activă și conductivitatea izolației cresc. Cunoscând coeficientul de atenuare al circuitului ( A ) și lungimea lanțului (ℓ), atunci putem determina atenuarea intrinsecă a întregului lanț (a): a= A × ℓ, Np Pentru patru benzi care formează un canal de comunicare, de obicei nu este posibil să se asigure pe deplin condițiile pentru includerea consecventă. Prin urmare, pentru a ține cont de inconsecvența atât în circuitele de intrare cât și de ieșire ale canalului de comunicație format în condiții reale (reale), nu este suficient să cunoaștem doar atenuarea intrinsecă. Atenuarea de funcționare (ap) este atenuarea circuitului cablului în condiții reale, adică. sub orice sarcină la capete. De regulă, în condiții reale, atenuarea de funcționare este mai mare decât atenuarea intrinsecă (ar >A). O metodă de măsurare a atenuării de funcționare este metoda diferenței de nivel. La măsurarea prin această metodă, este necesar un generator cu un EMF cunoscut și o rezistență internă cunoscută Zo. Nivelul absolut de tensiune la sarcina adaptată Zo a generatorului este măsurat de indicatorul de nivel al stației A și este determinat de: și nivelul absolut de tensiune la sarcina Z i măsurată prin indicatorul B la nivel de stație. Normele pentru coeficientul de atenuare al circuitelor unor tipuri de linii de comunicații prin cablu sunt prezentate în tabel. 5. Parametrii secundari ai cablurilor de comunicare în câmp luminos depind în mod semnificativ de metoda de așezare a liniilor (suspensie, pe sol, în pământ, în apă). 1.6 Măsurarea parametrilor de influență
Gradul de influență între circuitele unei linii de comunicație prin cablu este de obicei estimat prin valoarea atenuării diafoniei. Atenuarea diafoniei caracterizează atenuarea curenților de influență în timpul tranziției lor de la un circuit de influență la un circuit supus influenței. Când un curent alternativ trece prin circuitul de influență, în jurul acestuia se creează un câmp magnetic alternativ, care traversează circuitul afectat. Se face o distincție între diafonia de la capătul apropiat Ao și diafonia de la capătul îndepărtat Aℓ. Atenuarea curenților tranzitori care apar la capătul circuitului unde este amplasat generatorul circuitului de influență se numește atenuare a diafoniei la capătul apropiat. Atenuarea curenților tranzitori care curg către capătul opus al celui de-al doilea circuit se numește atenuare tranzitorie la capătul îndepărtat. Tabel 5. Norme pentru coeficientul de atenuare al circuitelor, Np/km. Frecvență, kHz 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 diafonie apropiată Diafonia apropiată este importantă pentru măsurarea și evaluarea sistemelor cu patru fire cu direcții de transmisie și recepție diferite. Astfel de sisteme includ sisteme de transmisie cu un singur cablu (P-303, P-302, P-301, P-330-6, P-330-24) care funcționează printr-un cablu cu un singur cablu (P-296, R-270). Cea mai comună metodă de măsurare a atenuării diafoniei este metoda de comparație utilizată atunci când se utilizează un set de instrumente VIZ-600, P-322. Când se măsoară cu dispozitivul P-324, se utilizează o metodă mixtă (comparații și completări). Esența metodei de comparare și adăugare constă în faptul că în poziția 2 atenuarea diafoniei (Ao) este completată de atenuarea magazinului (amz) la o valoare mai mică de 10 Np. Prin modificarea atenuării depozitului este îndeplinită condiția Ao + amz ≥10 Np. Pentru comoditatea citirii valorii măsurate, comutatorul NP arată numerele nu ale atenuării amz introduse efectiv de magazin, ci ale diferenței 10 - amz. Deoarece atenuarea magaziei nu se schimbă fără probleme, ci în pași de 1 Np, restul atenuării în Np este măsurată pe scara instrumentului indicator (PI) în intervalul de la 0 la 1 Np. Înainte de măsurare, instrumentul (IP) este calibrat, pentru care comutatorul circuitului LP este setat în poziția GRAD (poziția 1 în Fig. 9). În acest caz, ieșirea generatorului este conectată la contor printr-un prelungitor de referință (EU) cu o amortizare de 10 Np. Ratele de atenuare a diafoniei sunt date în tabel. 6. Tabelul 6 Tip de cablu Frecvență, kHz Lungimea liniei, km Atenuare a diafonieiP-27060106.0P-29660108.8MKB MKG100 2000.850 0.8506.8 6.8MKSB, MKSGAToată gama de frecvențe 0.6507.2 Pentru cablul P-296, atenuarea diafoniei este verificată și la frecvențe de 10 kHz și 30 kHz. 1.6.2 Diafonie la capătul îndepărtat Diafonia la capătul îndepărtat este important de măsurat și evaluat și pentru sistemele cu patru fire, dar cu aceleași direcții de recepție și transmisie. Aceste sisteme includ sisteme de transmisie cu două cabluri, cum ar fi P-300, P-330-60. Pentru a măsura diafonia la capătul îndepărtat Aℓ, este necesar să aveți două dispozitive P-324 instalate la capetele opuse ale circuitelor măsurate. Măsurarea se efectuează în trei etape. De asemenea, cu ajutorul dispozitivului P-324 se pot masura atenuari de cel putin 5 Np, la intrarea aparatului este pornit un prelungitor UD 5 Np, care face parte din dispozitivul de verificare a performantelor aparatului. . Rezultatul măsurării rezultat este împărțit la jumătate și se determină atenuarea unui circuit. După aceea, circuitul este asamblat și traseul de măsurare al instrumentului stației B, conectat la circuitul de influență, este calibrat. În acest caz, suma atenuării circuitului, extensia UD 5Np și stocarea de atenuare trebuie să fie de cel puțin 10 Np, reziduul de atenuare care depășește 10Np este setat pe dispozitivul pointer. În al treilea pas, se măsoară diafonia la capătul îndepărtat. Rezultatul măsurării este suma citirilor comutatorului NP și a dispozitivului indicator. Valoarea măsurată a diafoniei la capătul îndepărtat este comparată cu norma. Rata de diafonie la capătul îndepărtat este dată în tabel. 7. Tabelul 7 Tip de cablu Frecvență, kHz Lungimea liniei, km Atenuare diafonieP-27060105.5P-29660105.0MKB MKG100 2000.850 0.8507.8 7.8MKSB, MKSGAToată gama de frecvențe 0.6508.2 În toate circuitele de cabluri simetrice, diafonia scade odată cu creșterea frecvenței, aproximativ conform unei legi logaritmice. Pentru a crește atenuarea diafoniei între circuite, conductorii purtători de curent sunt răsuciți în grupuri în timpul producției (perechi, patru, opt), grupurile sunt răsucite într-un miez de cablu, circuitele sunt ecranate, iar la așezarea liniilor de comunicație prin cablu, cablul este echilibrat. Echilibrarea pe cablurile de joasă frecvență constă în încrucișarea lor suplimentară în timpul desfășurării și includerea condensatoarelor. Echilibrarea pe cablurile HF este încrucișarea și includerea circuitelor anti-cuplare. Necesitatea echilibrării poate apărea atunci când parametrii de influență ai cablului se deteriorează în timpul utilizării sale pe termen lung sau în timpul construcției unei linii de comunicație la distanță lungă. Necesitatea echilibrării cablurilor trebuie determinată în fiecare caz specific, pe baza valorii reale a atenuării diafoniei circuitelor, care depinde de sistemul de comunicație (sistemul care utilizează circuite de cablu și echipamente de etanșare) și lungimea liniei. 2. Determinarea naturii și locației deteriorării liniilor de comunicație prin cablu
2.1 Generalități
Cablurile de comunicație pot avea următoarele tipuri de daune: reducerea rezistenței de izolație între miezurile cablurilor sau între miezuri și masă; scăderea rezistenței de izolație „cochilie – pământ” sau „blimă – pământ”; rupere completă a cablului; defalcare dielectrică; asimetria rezistenței miezurilor; ruperea perechilor într-un cablu simetric. 2.2 Teste pentru a determina natura daunelor
Determinarea naturii deteriorării („pământ”, „ruptură”, scădere „scurtă” a rezistenței de izolație) se realizează prin testarea fiecărui miez de cablu folosind circuite megger sau ohmmetru ale diferitelor instrumente de măsurare (de exemplu, P-324, PKP-3). , PKP-4, KM- 61C etc.). Ca ohmmetru, puteți utiliza instrumentul combinat „tester”. Testele sunt efectuate în următoarea ordine: Rezistența de izolație este verificată între un miez și restul conectat la un scut împământat. La stația A, unde se efectuează testele, toate conductoarele, cu excepția unuia, sunt conectate împreună și cu ecranul și împământate. La stația B, miezurile sunt puse pe izolație. Rezistența de izolație este măsurată și comparată cu norma pentru acest tip de cablu. Testele și analizele sunt efectuate pentru fiecare miez al cablului. Dacă valoarea măsurată a rezistenței de izolație este sub normă, atunci se determină natura deteriorării: deteriorarea izolației în raport cu „pământul”; deteriorarea izolației față de ecranul cablului; deteriorarea izolației față de alte miezuri de cablu. Pentru a determina natura daunelor la stația A, „pământul” este îndepărtat alternativ din miezurile cablurilor și se efectuează o analiză: a) dacă îndepărtarea „pământului” dintr-un miez (de exemplu, din miezul 2 din Fig. 13) duce la o creștere bruscă a rezistenței de izolație, atunci izolația dintre miezul testat (miezul 1) și cel din care a fost îndepărtat „pământul” este deteriorat ( vena 2); b) dacă îndepărtarea „pământului” din toate conductoarele nu duce la o creștere a rezistenței de izolație la normă, atunci izolația conductorului testat (miezul 1) este deteriorată în raport cu ecranul cablului (împământare). Dacă în timpul următorului test se dovedește că rezistența de izolație este de sute de ohmi sau unități de kOhm, atunci aceasta indică un posibil scurtcircuit între miezurile de cablu testate (de exemplu, „scurt” este afișat între miezurile 3 și 4); Se verifică integritatea nucleelor cablurilor, pentru care toate nucleele de la stația B sunt conectate împreună cu ecranul. La stația A, fiecare miez este verificat pentru continuitate cu un ohmmetru. Stabilirea naturii prejudiciului vă permite să alegeți una dintre metodele de determinare a locației prejudiciului. 2.3 Determinarea locației deteriorării izolației miezurilor de sârmă
Pentru a determina locația deteriorării izolației miezului, se folosesc circuite de punte, a căror alegere depinde dacă există sau nu miezuri deservite în acest cablu. Dacă există un fir bun, egal ca rezistență cu cel deteriorat, și dacă rezistența de izolație a firului deteriorat este de până la 10 mΩ, măsurătorile se fac prin metoda punții cu raport variabil al brațelor de echilibrare. Valorile rezistenței umerilor podului Ra și Rm în timpul măsurătorilor sunt selectate astfel încât să nu existe curent în diagonala podului, în care este conectat IP-ul. Dispozitivele PKP-3, PKP-4, KM-61S sunt utilizate pentru a determina locația deteriorării izolației prin metoda podului cu un raport variabil al brațelor de echilibrare. La aceste dispozitive rezistența Rm este variabilă și se determină în timpul măsurătorilor în momentul echilibrului punții, iar rezistența Ra este constantă, iar pentru dispozitivele PKP se alege egală cu 990 Ω, pentru aparatul KM-61S este 1000 Ω. Dacă firele bune și deteriorate au rezistențe diferite, atunci măsurătorile sunt luate de la ambele capete ale liniei de comunicație prin cablu. Când utilizați dispozitive PKP-3, PKP-4, alte metode de măsurare a rezistenței de izolație pot fi utilizate pentru a determina locația deteriorării cablului: 5. Metoda circuitului deschis și scurtcircuitului folosind o punte cu un raport constant al brațelor de echilibrare. Este utilizat în absența firelor care pot fi reparate și a rezistenței de contact la locul deteriorării izolației de până la 10 kOhm. Metoda de circuit deschis și scurtcircuit folosind o punte cu un raport variabil al brațelor de echilibrare. Este utilizat în absența firelor care pot fi reparate și a rezistenței tranzitorii la locul deteriorării izolației de la 0,1 la 10 MΩ. În absența unor fire care pot fi reparate, determinarea locației deteriorării izolației prin metode de punte cu suficientă precizie prezintă anumite dificultăți. În acest caz, pot fi utilizate metodele impulsive și inductive. Pentru măsurători prin metoda pulsului se folosesc dispozitivele P5-5, P5-10, a căror rază de acțiune poate ajunge la 20-25 km pe cabluri de comunicație simetrice. 2.4 Localizarea firelor rupte
Determinarea locației unei ruperi de sârmă poate fi efectuată prin următoarele metode: Metoda punții cu curent pulsatoriu. Se folosește în prezența unui fir care poate fi reparat, cu rezistență egală cu cel deteriorat. Metoda de comparare a capacităților (metoda balistică). Este utilizat cu o capacitate specifică egală de fire care pot fi reparate și deteriorate. Metoda de comparare a capacității pentru măsurarea pe două fețe. Este utilizat atunci când capacitatea specifică a firelor deteriorate și care pot fi reparate este inegală și, în special, atunci când este imposibilă împământarea firelor nemăsurate ale liniei. Pentru a determina locația unei ruperi de sârmă, pot fi utilizate dispozitive PKP-3, PKP-4, KM-61C, P-324. Dacă există un miez bun în cablu și posibilitatea de împământare a tuturor celorlalte miezuri de cablu, se măsoară la rândul său capacitatea de lucru a miezului bun (Сℓ), apoi miezul deteriorat (Cx). Dacă, în funcție de condițiile de funcționare ale cablului, împământarea miezurilor rămase nemăsurate este imposibilă, atunci pentru a obține un rezultat fiabil, miezul rupt este măsurat din ambele părți, distanța până la punctul de rupere este calculată prin formula:
Plan
Introducere
Contoare de curent
Măsurarea tensiunii
Dispozitive combinate ale sistemului magnetoelectric
Instrumente electronice de măsurare universale
Măsurarea șunturilor
Instrumente pentru măsurarea rezistenței
Determinarea rezistenței la pământ
flux magnetic
Inducţie
Bibliografie
Introducere
Măsurarea se numește găsirea empiric a valorii unei mărimi fizice, cu ajutorul unor mijloace tehnice speciale - instrumente de măsură.
Deci măsura este proces de informare obținând empiric o relație numerică între o mărime fizică dată și o parte din valoarea ei, luată ca unitate de comparație.
Rezultatul măsurării este un număr numit găsit prin măsurarea unei mărimi fizice. Una dintre sarcinile principale ale măsurării este de a estima gradul de aproximare sau diferența dintre valorile adevărate și reale ale mărimii fizice măsurate - eroarea de măsurare.
Principalii parametri ai circuitelor electrice sunt: puterea curentului, tensiunea, rezistența, puterea curentului. Pentru măsurarea acestor parametri se folosesc instrumente electrice de măsură.
Măsurarea parametrilor circuitelor electrice se realizează în două moduri: primul este o metodă de măsurare directă, al doilea este o metodă de măsurare indirectă.
Metoda de măsurare directă presupune obținerea unui rezultat direct din experiență. O măsurătoare indirectă este o măsurătoare în care valoarea dorită este găsită pe baza unei relații cunoscute între această valoare și valoarea obținută ca urmare a măsurării directe.
Instrumente electrice de măsurare - o clasă de dispozitive utilizate pentru măsurarea diferitelor mărimi electrice. Grupa aparatelor electrice de masura mai cuprinde, pe langa instrumentele de masura propriu-zise, si alte instrumente de masura - masuri, convertoare, instalatii complexe.
Instrumentele electrice de măsură se clasifică astfel: după mărimea fizică măsurată și reproductibilă (ampermetru, voltmetru, ohmmetru, frecvențămetru etc.); dupa scop (instrumente de masura, masuri, traductoare de masura, instalatii si sisteme de masura, dispozitive auxiliare); conform metodei de furnizare a rezultatelor măsurătorilor (afișare și înregistrare); conform metodei de măsurare (dispozitive pentru evaluare directă și dispozitive de comparare); după metoda de aplicare și proiectare (panou, portabil și staționar); după principiul de funcționare (electromecanic - magnetoelectric, electromagnetic, electrodinamic, electrostatic, ferodinamic, inducție, magnetodinamic; electronic; termoelectric; electrochimic).
În acest eseu, voi încerca să vorbesc despre dispozitiv, despre principiul de funcționare, să dau o descriere și descriere scurta instrumente electrice de măsură din clasa electromecanice.
Măsurarea curentului
Ampermetru - un dispozitiv pentru măsurarea intensității curentului în amperi (Fig. 1). Scara ampermetrelor este gradată în microamperi, miliamperi, amperi sau kiloamperi în conformitate cu limitele de măsurare ale dispozitivului. Ampermetrul este conectat la circuitul electric în serie cu acea secțiune a circuitului electric (Fig. 2), puterea curentului în care se măsoară; pentru a crește limita de măsurare - cu un șunt sau printr-un transformator.
Cele mai comune ampermetre, în care partea în mișcare a dispozitivului cu o săgeată se rotește printr-un unghi proporțional cu valoarea curentului măsurat.
Ampermetrele sunt magnetoelectrice, electromagnetice, electrodinamice, termice, de inducție, detectoare, termoelectrice și fotoelectrice.
Ampermetrele magnetoelectrice măsoară puterea curentului continuu; inducție și detector - curent alternativ; ampermetrele altor sisteme măsoară puterea oricărui curent. Cele mai precise și sensibile sunt ampermetrele magnetoelectrice și electrodinamice.
Principiul de funcționare al unui dispozitiv magnetoelectric se bazează pe crearea unui cuplu, datorită interacțiunii dintre câmpul unui magnet permanent și curentul care trece prin înfășurarea cadrului. O săgeată este conectată la cadru, care se mișcă de-a lungul scalei. Unghiul de rotație al săgeții este proporțional cu puterea curentului.
Ampermetrele electrodinamice constau dintr-o bobină fixă și o bobină mobilă conectate în paralel sau în serie. Interacțiunea dintre curenții care trec prin bobine face ca bobina în mișcare și săgeata conectată la aceasta să se devieze. Într-un circuit electric, ampermetrul este conectat în serie cu sarcina și la tensiune înaltă sau curenți mari, printr-un transformator.
Datele tehnice ale unor tipuri de ampermetre, miliampermetre, microampermetre, magnetoelectrice, electromagnetice, electrodinamice, precum și sisteme termice de uz casnic sunt date în tabelul 1.
Tabelul 1. Ampermetre, miliampermetre, microampermetre
| Sistem de instrumente | Tip de dispozitiv | Clasa de precizie | Limite de măsurare |
| Magnetoelectric | M109 | 0,5 | 1; 2; 5; 10 A |
| M109/1 | 0,5 | 1,5-3 A | |
| M45M | 1,0 | 75mV | |
| 75-0-75mV | |||
| M1-9 | 0,5 | 10-1000 uA | |
| M109 | 0,5 | 2; 10; 50 mA | |
| 200 mA | |||
| M45M | 1,0 | 1,5-150mA | |
| electromagnetic | E514/3 | 0,5 | 5-10 A |
| E514/2 | 0,5 | 2,5-5 A | |
| E514/1 | 0,5 | 1-2 A | |
| E316 | 1,0 | 1-2 A | |
| 3316 | 1,0 | 2,5-5 A | |
| E513/4 | 1,0 | 0,25-0,5-1 A | |
| E513/3 | 0,5 | 50-100-200mA | |
| E513/2 | 0,5 | 25-50-100mA | |
| E513/1 | 0,5 | 10-20-40mA | |
| E316 | 1,0 | 10-20 mA | |
| Electrodinamic | D510/1 | 0,5 | 0,1-0,2-0,5-1-2-5 A |
| termic | E15 | 1,0 | 30;50;100;300mA |
Măsurarea tensiunii
Voltmetru - Aparat de măsură citire directă pentru a determina tensiunea sau EMF în circuitele electrice (Fig. 3). Este conectat în paralel cu sarcina sau sursa de energie electrică (Fig. 4).
Conform principiului de funcționare, voltmetrele se împart în: electromecanic - magnetoelectric, electromagnetic, electrodinamic, electrostatic, redresor, termoelectric; electronice - analogice și digitale. La programare: curent continuu; curent alternativ; impuls; sensibil la faza; selectiv; universal. După proiectare și modalitate de aplicare: panou; portabil; staționar. Datele tehnice ale unor voltmetre de uz casnic, milivoltmetre ale sistemelor magnetoelectrice, electrodinamice, electromagnetice, precum și termice sunt prezentate în tabelul 2.
Masa 2. Voltmetre și milivoltmetre
| Sistem de instrumente | Tip de dispozitiv | Clasa de precizie | Limite de măsurare |
| Electrodinamic | D121 | 0,5 | 150-250V |
| D567 | 0,5 | 15-600V | |
| Magnetoelectric | M109 | 0,5 | 3-600V |
| M250 | 0,5 | 3; 50; 200; 400 V | |
| M45M | 1,0 | 75 mV; | |
| 75-0-75 mV | |||
| 75-15-750-1500 mV | |||
| M109 | 0,5 | 10-3000 mV | |
| electrostatic | C50/1 | 1,0 | 30 V |
| С50/5 | 1,0 | 600 V | |
| С50/8 | 1,0 | 3 kV | |
| C96 | 1,5 | 7,5-15-30 kV | |
| electromagnetic | E515/3 | 0,5 | 75-600 V |
| E515/2 | 0,5 | 7,5-60V | |
| E512/1 | 0,5 | 1,5-15V | |
| Cu convertor electronic | F534 | 0,5 | 0,3-300V |
| termic | E16 | 1,5 | 0,75-50V |
Pentru măsurarea în circuite DC se folosesc dispozitive combinate ale sistemului magnetoelectric, amperi-voltmetre. Datele tehnice pentru unele tipuri de dispozitive sunt prezentate în tabelul 3.
Tabelul 3 Dispozitive combinate ale sistemului magnetoelectric .
| Nume | Tip | Clasa de precizie | Limite de măsurare |
| Milivolt-miliampermetru | M82 | 0,5 | 15-3000 mV; 0,15-60mA |
| Voltametru | M128 | 0,5 | 75mV-600V; 5; 10; 20 A |
| ampervoltmetru | M231 | 1,5 | 75-0-75mV; 100-0-100V; 0,005-0-0,005 A; 10-0-10 A |
| Voltametru | M253 | 0,5 | 15mV-600V; 0,75mA-3A |
| Milivolt-miliampermetru | M254 | 0,5 | 0,15-60 mA; 15-3000 mV |
| Microamperevoltmetru | M1201 | 0,5 | 3-750V; 0,3-750uA |
| Voltametru | M1107 | 0,2 | 45mV-600V; 0,075mA-30A |
| voltmetru de miliamperi | M45M | 1 | 7,5-150V; 1,5 mA |
| Voltmetru | M491 | 2,5 | 3-30-300-600V; 30-300-3000 kOhm |
| Ampermetru voltmetru | M493 | 2,5 | 3-300 mA; 3-600V; 3-300 kOhm |
| Ampermetru voltmetru | M351 | 1 | 75mV-1500V; 15 pA-3000 mA; 200 Ohm-200 Mohm |
Date tehnice privind instrumentele combinate - amperi-voltmetre și amperi-voltmetre pentru măsurarea tensiunii și curentului, precum și a puterii în circuitele de curent alternativ.
Instrumentele portabile combinate de măsurare în circuite de curent continuu și alternativ măsoară curenții și rezistențele continue și alternative, iar unele măsoară și capacitatea elementelor într-o gamă foarte largă, sunt compacte, autoalimentate, ceea ce asigură aplicarea lor largă. Clasa de precizie a acestui tip de dispozitive la curent continuu este 2,5; pe o variabilă - 4.0.
Instrumente electronice de măsurare universale
Instrumentele de măsurare universale (voltmetre universale) sunt utilizate pe scară largă pentru măsurarea mărimilor electrice. Aceste dispozitive fac posibilă, de regulă, măsurarea tensiunilor și curenților alternativi și continui, a rezistențelor și, în unele cazuri, a frecvenței semnalelor pe o gamă extrem de largă. În literatură, ele sunt adesea numite voltmetre universale, datorită faptului că orice valoare măsurată de instrumente este cumva convertită în tensiune, amplificată de un amplificator de bandă largă. Dispozitivele au o scară cu săgeată (un dispozitiv de tip electromecanic) sau un afișaj cu un indicator cu cristale lichide, unele dispozitive au programe încorporate și se asigură procesarea matematică a rezultatelor.
Informațiile despre unele tipuri de dispozitive universale moderne sunt prezentate în tabelul 4.
Tabelul 4 Instrumente de măsurare universale
| Tip de dispozitiv | Limite valorii măsurate, funcții suplimentare | Informații suplimentare |
| B7-21A | 1 μV-1000 V, 0,01 Ohm-12 Mohm, frecvență de până la 20 kHz |
greutate 5,5 kg |
| B7-34A | 1 μV-1000 V, 1 mΩ - 10 MΩ, eroare 0,02% |
greutate 10 kg |
| B7-35 | 0,1 mV-1000 V, 0,1 μV-10 A, 1 ohm-10 megaohm, |
Greutate alimentata de la baterie 2 kg |
| B7-36 | 0,1 mV-1000 V, 1 ohm-10 megaohm, |
Indicator, alimentat de la baterie |
Următoarele accesorii sunt incluse cu instrumentele universale:
1. Sondă de tensiune AC 50KHz-1GHz pentru extinderea tensiunii AC cu toate voltmetrele și multimetrele universale.
2. Divizor de tensiune DC de înaltă tensiune până la 30 kV 1: 1000. Tabelul 5 prezintă datele tehnice ale V3-38V universal.
Tabelul 5. Date tehnice ale milivoltmetrului digital B3-38V
| Caracteristici | Opțiuni | Sens |
| Tensiune AC | Tensiune Limita de masurare |
10 µV...300 V 1 mV/… /300 V (12 p / intervale, pasul 1-3) |
| Gama de frecvente | Zona normala: 45 Hz...1 MHz Zone de lucru: 20 Hz ... 45 Hz; 1MHz-3MHz; 3MHz-5MHz |
|
Eroare de măsurare Eroare suplimentară Timp de stabilire |
±2% (pentru armonici) ±1/3xKg, la Kg 20% (pentru vibrații nearmonice) |
|
Tensiune maximă de intrare Impedanta de intrare |
600 V (250 V DC) 4 MΩ/25 pF în interval de 1 mV/…/300 mV 5 MΩ / 15pF în 1 V / ... / 300 V |
|
| Transformator de tensiune | Tensiune de ieșire Eroare de conversie impedanta de iesire |
|
| Amplificator de bandă largă | Tensiune maximă de ieșire | (100±20) mV |
| Afişa | Tipul de indicatori Format de afișare |
Indicator LCD 3 ½ cifre |
| Informații totale | Tensiunea de alimentare Date dimensionale |
220V±10%, 50Hz 155x209x278 mm |
Voltmetre universale cu indicare cu cristale lichide a rezultatelor măsurării curenților și tensiunilor continue și alternative, rezistență pe circuit cu 2/4 fire, frecvențe și perioade, măsurarea valorii efective a curentului alternativ și a tensiunii arbitrare.
În plus, în prezența senzorilor termici înlocuibili, dispozitivele oferă măsurarea temperaturii de la -200 la +1110 0 С, măsurarea puterii, niveluri relative (dB), înregistrarea / citirea până la 200 de rezultate de măsurare, selectarea automată sau manuală a limitelor de măsurare , program de control al testului încorporat, control al sunetului muzical.
Măsurarea șunturilor
Shunturile sunt proiectate pentru a extinde limitele de măsurare a curentului. Șuntul este un conductor (rezistor) calibrat, de obicei plat, cu un design special din manganin, prin care trece curentul măsurat. Căderea de tensiune pe șunt este o funcție liniară a curentului. Tensiunea nominală corespunde curentului nominal al șuntului. Ele sunt utilizate în principal în circuitele DC complete cu instrumente de măsurare magnetoelectrice. La măsurarea curenților mici (până la 30 A), șunturile sunt încorporate în carcasa instrumentului. La măsurarea curenților mari (până la 7500 A), sunt utilizate șunturi externe. Shunturile sunt împărțite în funcție de clasele de precizie: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 și 0,5.
Pentru a extinde limitele de măsurare ale dispozitivelor de tensiune, se folosesc rezistențe calibrate, numite rezistențe suplimentare. Rezistoarele suplimentare sunt realizate din fire izolate cu manganin și sunt, de asemenea, împărțite în clase de precizie. Detaliile șunturilor sunt prezentate în Tabelul 6.
Tabelul 6 Măsurarea șunturilor
| Tip | Curentul nominal, A | Căderea de tensiune nominală, mV | Clasa de precizie |
| R114/1 | 75 | 45 | 0,1 |
| R114/1 | 150 | 45 | 0,1 |
| R114/1 | 300 | 45 | 0,1 |
| 75RI | 0,3-0,75 | 75 | 0,2 |
| 75RI | 1,5-7,5 | 75 | 0,2 |
| 75RI | 15-30 | 75 | 0,2 |
| 75RI | 75 | 75 | 0,2 |
| 75SHS-0,2 | 300; 500; 750; 1000; 1500; 2000; 4000 | 75 | 0,2 |
| 75SHS | 5; 10; 20; 30; 50 | 75 | 0,5 |
| 75SHSM | 75; 100; 150; 200; 300; 500; 750; 1 000 | 75 | 0,5 |
Instrumente pentru măsurarea rezistenței
Instrumente de măsurare rezistență electricăîn funcție de domeniul de rezistență măsurat de instrumente, acestea se numesc ohmmetre, microohmmetre, magohmmetre. Pentru a măsura rezistența la răspândirea curentului a dispozitivelor de împământare, se folosesc contoare de împământare. Informațiile despre unele tipuri de aceste dispozitive sunt prezentate în tabelul 7.
Tabelul 7. Ohmmetre, microohmmetre, megaohmmetre, contoare de sol
| dispozitiv | Tip | Limite de măsurare | Eroare de bază sau clasa de precizie |
| Ohmmetru | M218 | 0,1-1-10-100 ohmi 0,1-1-10-100 kOhm 0,1-1-10-100 MΩ |
1,5-2,5% |
| Ohmmetru | M371 |
100-10.000 kOhm; |
±1,5% |
| Ohmmetru | M57D | 0-1500 ohmi | ±2,5% |
| microohmmetru | M246 | 100-1000 µOhm 10-100mΩ-10Ω |
|
| microohmmetru | F415 | 100-1000 µOhm; |
- |
| Megaohmmetru | М4101/5 | 1 | |
| Megaohmmetru | M503M | 1 | |
| Megaohmmetru | М4101/1 | 1 | |
| Megaohmmetru | М4101/3 | 1 |
Determinarea rezistenței la pământ
Termenul de împământare înseamnă conexiune electrica orice circuit sau echipament la masă. Împământarea este utilizată pentru a seta și menține potențialul unui circuit sau echipament conectat cât mai aproape de potențialul de masă. Circuitul de masă este format dintr-un conductor, o clemă cu care conductorul este conectat la electrod, electrodul și pământul din jurul electrodului. Împământarea este utilizată pe scară largă în scopul protecției electrice. De exemplu, în echipamentele de iluminat, împământarea este utilizată pentru a scurtcircuita un curent de defect la masă pentru a proteja personalul și componentele echipamentului de expunerea la tensiune înaltă. Rezistența scăzută a circuitului de masă asigură că curentul de defect curge către pământ și că releele de protecție se acționează rapid. Ca urmare, tensiunea străină este eliminată cât mai repede posibil pentru a nu expune personalul și echipamentele la aceasta. Pentru a fixa cel mai bine potențialul de referință al echipamentului în scopuri de protecție ESD și pentru a limita tensiunile de pe carcasa echipamentului pentru protecția personalului, rezistența ideală a circuitului de masă ar trebui să fie zero.
PRINCIPIUL DE MĂSURARE A REZISTENTĂ LA SOL
Un voltmetru măsoară tensiunea dintre pinii X și Y, iar un ampermetru măsoară curentul care curge între pinii X și Z (Fig. 5)
observa asta punctele X,Yși Z corespund punctele X,Pși C ale unui instrument cu 3 puncte sau punctele C1, P2 și C2 ale unui instrument cu 4 puncte.
Folosind formulele legii lui Ohm E \u003d R I sau R \u003d E / I, putem determina rezistența de împământare a electrodului R. De exemplu, dacă E \u003d 20 V și I \u003d 1 A, atunci:
R = E / I = 20 / 1 = 20 ohmi
Când utilizați un tester de sol, nu este necesar să efectuați aceste calcule. Dispozitivul în sine va genera curentul necesar pentru măsurare și va arăta în mod direct valoarea rezistenței la pământ.
De exemplu, luați în considerare un contor al unui producător străin de marca 1820 ER (Fig. 6 și Tabelul 8).
Tabelul 8 Date tehnice Contor tip 1820 ER
| Caracteristici | Opțiuni | Valori |
| Rezistenta la sol | Limite de măsurare | 20; 200; 2000 ohmi |
| Permisiune | 0,01 ohmi la limita de 20 ohmi 0,1 ohmi la limita de 200 ohmi 1 ohm la limita de 2000 ohm |
|
| Eroare de măsurare | ±(2,0%+2 cifre) | |
| semnal de testare | 820 Hz, 2 mA | |
| Tensiune la atingere | Limite de măsurare | 200 V, 50…60 Hz |
| Permisiune | 1 V | |
| Eroare de măsurare | ±(1%+2 cifre) | |
| Informații totale | Indicator | LCD, număr maxim afișat 2000 |
| Tensiunea de alimentare | 1,5 V x 8 (tip AA) | |
| dimensiuni | 170 x 165 x 92 mm | |
| Greutate | 1 kg |
flux magnetic
Informații generale.
flux magnetic- flux ca o integrală a vectorului de inducţie magnetică prin suprafaţa finită . Definit prin integrala peste suprafață
în acest caz, elementul vectorial al suprafeţei este definit ca
unde este un vector unitar normal la suprafață.
unde α este unghiul dintre vectorul de inducție magnetică și normala la planul ariei.
Fluxul magnetic prin circuit poate fi exprimat și în termeni de circulație a potențialului vectorial camp magnetic de-a lungul acestui circuit:
Unități
În sistemul SI, unitatea de flux magnetic este weber (Wb, dimensiunea - V s \u003d kg m² s −2 A −1), în sistemul CGS - maxwell (Mks); 1 Wb = 108 µs.
Un dispozitiv pentru măsurarea fluxurilor magnetice se numește Fluxmetru(din lat. fluxus - debit și ... metru) sau webermetru.
Inducţie
Inductie magnetica- mărime vectorială, care este puterea caracteristică a câmpului magnetic într-un punct dat din spațiu. Afișează forța cu care acționează câmpul magnetic asupra unei sarcini care se mișcă cu o viteză.
Mai precis, este un vector astfel încât forța Lorentz care acționează asupra unei sarcini care se mișcă cu o viteză este egală cu
unde α este unghiul dintre vectorii viteză și inducția magnetică.
De asemenea, inducția magnetică poate fi definită ca raportul dintre momentul mecanic maxim al forțelor care acționează asupra unei bucle purtătoare de curent plasate într-un câmp uniform și produsul dintre puterea curentului din buclă și aria acesteia.
Este principala caracteristică a câmpului magnetic, similară cu vectorul intensității câmpului electric.
În sistemul CGS, inducerea magnetică a câmpului este măsurată în gauss (Gs), în sistemul SI - în tesla (Tl)
1 T = 10 4 Gs
Magnetometrele folosite pentru a măsura inducția magnetică se numesc teslametre.
Bibliografie
1. Manual de electrotehnică și echipamente electrice, Aliev I.I.
2. Inginerie electrică, Ryabov V.I.
3. Echipamente electrice moderne de măsurare, Zhuravlev A.
Plan
Introducere
Contoare de curent
Măsurarea tensiunii
Dispozitive combinate ale sistemului magnetoelectric
Instrumente electronice de măsurare universale
Măsurarea șunturilor
Instrumente pentru măsurarea rezistenței
Determinarea rezistenței la pământ
flux magnetic
Inducţie
Bibliografie
Introducere
Măsurarea se numește găsirea empiric a valorii unei mărimi fizice, cu ajutorul unor mijloace tehnice speciale - instrumente de măsură.
Astfel, măsurarea este un proces informațional de obținere prin experiență a unei relații numerice între o mărime fizică dată și unele dintre valorile acesteia, luate ca unitate de comparație.
Rezultatul măsurării este un număr numit găsit prin măsurarea unei mărimi fizice. Una dintre sarcinile principale ale măsurării este de a estima gradul de aproximare sau diferența dintre valorile adevărate și reale ale mărimii fizice măsurate - eroarea de măsurare.
Principalii parametri ai circuitelor electrice sunt: puterea curentului, tensiunea, rezistența, puterea curentului. Pentru măsurarea acestor parametri se folosesc instrumente electrice de măsură.
Măsurarea parametrilor circuitelor electrice se realizează în două moduri: primul este o metodă de măsurare directă, al doilea este o metodă de măsurare indirectă.
Metoda de măsurare directă presupune obținerea unui rezultat direct din experiență. O măsurătoare indirectă este o măsurătoare în care valoarea dorită este găsită pe baza unei relații cunoscute între această valoare și valoarea obținută ca urmare a măsurării directe.
Instrumente electrice de măsurare - o clasă de dispozitive utilizate pentru măsurarea diferitelor mărimi electrice. Grupa aparatelor electrice de masura mai cuprinde, pe langa instrumentele de masura propriu-zise, si alte instrumente de masura - masuri, convertoare, instalatii complexe.
Instrumentele electrice de măsură se clasifică astfel: după mărimea fizică măsurată și reproductibilă (ampermetru, voltmetru, ohmmetru, frecvențămetru etc.); dupa scop (instrumente de masura, masuri, traductoare de masura, instalatii si sisteme de masura, dispozitive auxiliare); conform metodei de furnizare a rezultatelor măsurătorilor (afișare și înregistrare); conform metodei de măsurare (dispozitive pentru evaluare directă și dispozitive de comparare); după metoda de aplicare și proiectare (panou, portabil și staționar); după principiul de funcționare (electromecanic - magnetoelectric, electromagnetic, electrodinamic, electrostatic, ferodinamic, inducție, magnetodinamic; electronic; termoelectric; electrochimic).
În acest eseu, voi încerca să vorbesc despre dispozitiv, despre principiul de funcționare, să dau o descriere și o scurtă descriere a instrumentelor de măsurare electrice din clasa electromecanică.
Măsurarea curentului
Ampermetru - un dispozitiv pentru măsurarea intensității curentului în amperi (Fig. 1). Scara ampermetrelor este gradată în microamperi, miliamperi, amperi sau kiloamperi în conformitate cu limitele de măsurare ale dispozitivului. Ampermetrul este conectat la circuitul electric în serie cu acea secțiune a circuitului electric (Fig. 2), puterea curentului în care se măsoară; pentru a crește limita de măsurare - cu un șunt sau printr-un transformator.
Cele mai comune ampermetre, în care partea în mișcare a dispozitivului cu o săgeată se rotește printr-un unghi proporțional cu valoarea curentului măsurat.
Ampermetrele sunt magnetoelectrice, electromagnetice, electrodinamice, termice, de inducție, detectoare, termoelectrice și fotoelectrice.
Ampermetrele magnetoelectrice măsoară puterea curentului continuu; inducție și detector - curent alternativ; ampermetrele altor sisteme măsoară puterea oricărui curent. Cele mai precise și sensibile sunt ampermetrele magnetoelectrice și electrodinamice.
Principiul de funcționare al unui dispozitiv magnetoelectric se bazează pe crearea unui cuplu, datorită interacțiunii dintre câmpul unui magnet permanent și curentul care trece prin înfășurarea cadrului. O săgeată este conectată la cadru, care se mișcă de-a lungul scalei. Unghiul de rotație al săgeții este proporțional cu puterea curentului.
Ampermetrele electrodinamice constau dintr-o bobină fixă și o bobină mobilă conectate în paralel sau în serie. Interacțiunea dintre curenții care trec prin bobine face ca bobina în mișcare și săgeata conectată la aceasta să se devieze. Într-un circuit electric, ampermetrul este conectat în serie cu sarcina și la tensiune înaltă sau curenți mari, printr-un transformator.
Datele tehnice ale unor tipuri de ampermetre, miliampermetre, microampermetre, magnetoelectrice, electromagnetice, electrodinamice, precum și sisteme termice de uz casnic sunt date în tabelul 1.
Tabelul 1. Ampermetre, miliampermetre, microampermetre
| Sistem de instrumente | Tip de dispozitiv | Clasa de precizie | Limite de măsurare |
| Magnetoelectric | M109 | 0,5 | 1; 2; 5; 10 A |
| M109/1 | 0,5 | 1,5-3 A | |
| M45M | 1,0 | 75mV | |
| 75-0-75mV | |||
| M1-9 | 0,5 | 10-1000 uA | |
| M109 | 0,5 | 2; 10; 50 mA | |
| 200 mA | |||
| M45M | 1,0 | 1,5-150mA | |
| electromagnetic | E514/3 | 0,5 | 5-10 A |
| E514/2 | 0,5 | 2,5-5 A | |
| E514/1 | 0,5 | 1-2 A | |
| E316 | 1,0 | 1-2 A | |
| 3316 | 1,0 | 2,5-5 A | |
| E513/4 | 1,0 | 0,25-0,5-1 A | |
| E513/3 | 0,5 | 50-100-200mA | |
| E513/2 | 0,5 | 25-50-100mA | |
| E513/1 | 0,5 | 10-20-40mA | |
| E316 | 1,0 | 10-20 mA | |
| Electrodinamic | D510/1 | 0,5 | 0,1-0,2-0,5-1-2-5 A |
| termic | E15 | 1,0 | 30;50;100;300mA |
Măsurarea tensiunii
Voltmetru - dispozitiv de măsurare cu citire directă pentru determinarea tensiunii sau EMF în circuitele electrice (Fig. 3). Este conectat în paralel cu sarcina sau sursa de energie electrică (Fig. 4).
Conform principiului de funcționare, voltmetrele se împart în: electromecanic - magnetoelectric, electromagnetic, electrodinamic, electrostatic, redresor, termoelectric; electronice - analogice și digitale. La programare: curent continuu; curent alternativ; impuls; sensibil la faza; selectiv; universal. După proiectare și modalitate de aplicare: panou; portabil; staționar. Datele tehnice ale unor voltmetre de uz casnic, milivoltmetre ale sistemelor magnetoelectrice, electrodinamice, electromagnetice, precum și termice sunt prezentate în tabelul 2.
Masa 2. Voltmetre și milivoltmetre
| Sistem de instrumente | Tip de dispozitiv | Clasa de precizie | Limite de măsurare |
| Electrodinamic | D121 | 0,5 | 150-250V |
| D567 | 0,5 | 15-600V | |
| Magnetoelectric | M109 | 0,5 | 3-600V |
| M250 | 0,5 | 3; 50; 200; 400 V | |
| M45M | 1,0 | 75 mV; | |
| 75-0-75 mV | |||
| 75-15-750-1500 mV | |||
| M109 | 0,5 | 10-3000 mV | |
| electrostatic | C50/1 | 1,0 | 30 V |
| С50/5 | 1,0 | 600 V | |
| С50/8 | 1,0 | 3 kV | |
| C96 | 1,5 | 7,5-15-30 kV | |
| electromagnetic | E515/3 | 0,5 | 75-600 V |
| E515/2 | 0,5 | 7,5-60V | |
| E512/1 | 0,5 | 1,5-15V | |
| Cu convertor electronic | F534 | 0,5 | 0,3-300V |
| termic | E16 | 1,5 | 0,75-50V |
Pentru măsurarea în circuite DC se folosesc dispozitive combinate ale sistemului magnetoelectric, amperi-voltmetre. Datele tehnice pentru unele tipuri de dispozitive sunt prezentate în tabelul 3.
Tabelul 3 Dispozitive combinate ale sistemului magnetoelectric.
| Nume | Tip | Clasa de precizie | Limite de măsurare |
| Milivolt-miliampermetru | M82 | 0,5 | 15-3000 mV; 0,15-60mA |
| Voltametru | M128 | 0,5 | 75mV-600V; 5; 10; 20 A |
| ampervoltmetru | M231 | 1,5 | 75-0-75mV; 100-0-100 V; 0,005-0-0,005 A; 10-0-10 A |
| Voltametru | M253 | 0,5 | 15mV-600V; 0,75mA-3A |
| Milivolt-miliampermetru | M254 | 0,5 | 0,15-60 mA; 15-3000 mV |
| Microamperevoltmetru | M1201 | 0,5 | 3-750V; 0,3-750uA |
| Voltametru | M1107 | 0,2 | 45mV-600V; 0,075mA-30A |
| voltmetru de miliamperi | M45M | 1 | 7,5-150V; 1,5 mA |
| Voltmetru | M491 | 2,5 | 3-30-300-600 V; 30-300-3000 kΩ |
| Ampermetru voltmetru | M493 | 2,5 | 3-300 mA; 3-600V; 3-300 kOhm |
| Ampermetru voltmetru | M351 | 1 | 75mV-1500V;15uA-3000mA;200Ω-200MΩ |
Date tehnice privind instrumentele combinate - amperi-voltmetre și amperi-voltmetre pentru măsurarea tensiunii și curentului, precum și a puterii în circuitele de curent alternativ.
Instrumentele portabile combinate de măsurare în circuite de curent continuu și alternativ măsoară curenții și rezistențele continue și alternative, iar unele măsoară și capacitatea elementelor într-o gamă foarte largă, sunt compacte, autoalimentate, ceea ce asigură aplicarea lor largă. Clasa de precizie a acestui tip de dispozitive la curent continuu este 2,5; pe o variabilă - 4.0.
Instrumente electronice de măsurare universale
