Основні положення. Вибір засобів та методів вимірювань параметрів елементів електричних кіл здійснюється на основі вимог

Вибір засобів та методів вимірювань параметрів елементів електричних кіл здійснюється на основі вимог, приведених в /І, с. 420-425/.

До параметрів елементів електричних кіл змінного струму відносяться індуктивність L, взаємоіндуктивність М, а також добротність індуктивності Q та тангенс куту втрат tg(δ) конденсаторів.

Вимірювання параметрів елементів кіл змінного струму – індуктивності L, ємності С, а також добротності котушок Q і тангенса кута втрат tg δ – в основному виконують мостами змінного страму і рідше непрямими вимірюваннями. Слід зауважити, що хоч непрямі вимірювання менш точні, в ланцюгах з великим струмом вони є основними (при випробуванні електричних машин та ін.).

При непрямих вимірюваннях використовуються ті ж схеми (рис. 4.1).

Рисунок 4.1 - Схеми підключення приладів при непрямому вимірюванні опору

Модуль комплексного опору котушки індуктивності знаходять за законом Ома

Z_X^'=U_V/I_A.

Приймаючи за дійсне значення активного опору результат вимірювання, отриманий за допомогою подвійного мосту постійного струму R_X, розраховують індуктивність L_X

; .

Виправлені значення модулів повних опорів котушок індуктивності розраховуються за формулами, отриманими на основі еквівалентних схем заміщення кіл (рис. 4.1) з урахуванням внутрішніх опорів приладів

для схеми 4.1 а, ;

для схеми 4.1 б, ,

де R_V, R_A – внутрішні опори відповідно вольтметра та амперметра; U_V, І_A – покази приладів; R_X – активна складова опору об'єкта вимірювання.

При вимірюванні параметрів L та С, а також значень Q і tg δ мостами змінного струму реальні елементи кіл подаються у вигляді відповідних схем заміщення – рис. 4.2, а, б, в, г.

Рисунок 4.2 - Схеми заміщення котушок індуктивності (а, б) та конденсаторів (в, г)

Схема заміщення реального елементу залежить від співвідношення активної та реактивної (R_X та X_X) складових повного опору Z_X яке в свою чергу визначає схему моста /1. с. 193-199/.

В більшості випадків мости змінного струму для вимірювання індуктивності, ємності, опору об’єднують в одному приладі, в якому в якості зразкової реактивності використовують магазин зразкових конденсаторів.

Лицьова панель стенда приведена на рис. 4.3.

На стенді розміщені:

– об'єкти вимірювання – двообмотковий трансформатор Т_Р і конденсатор типу МБГ;

– амперметр і вольтметр електромагнітної системи типу Э377 класу точності 1.5;

– омметр типу М371 або М471 класу точності 1.5;

– одинарно-подвійний міст постійного струму типу Р329, метрологічні характеристики якого приведені в табл. 4.1.

Стенд також укомплектований переносним мостом змінного струму типу Р577 класу точності 1.0, що має внутрішній генератор синусоїдальної напруги, який забезпечує вимірювання L, С, Q, і tg δ при частоті f=1000 Hz. Границя допустимої основної похибки (у відсотках) розраховується за формулами

,

де L – вимірювана індуктивність, mН;

та при вимірювані ємності в діапазоні від 10 pF до 10² mF

,

де С – виміряна ємність, μF.