Plán

Úvod

Aktuální měřiče

Měření napětí

Kombinovaná zařízení magnetoelektrického systému

Univerzální elektronika měřící nástroje

Měřící bočníky

Přístroje pro měření odporu

Stanovení zemního odporu

magnetický tok

Indukce

Bibliografie

Úvod

Měření se nazývá nalezení hodnoty Fyzické množství empiricky, pomocí speciál technické prostředky- měřicí přístroje.

Měření je tedy informačním procesem získávání zkušenostně číselného vztahu mezi danou fyzikální veličinou a některými jejími hodnotami, branými jako srovnávací jednotka.

Výsledkem měření je pojmenované číslo zjištěné měřením fyzikální veličiny. Jedním z hlavních úkolů měření je odhadnout míru přiblížení nebo rozdílu mezi skutečnými a skutečnými hodnotami měřené fyzikální veličiny – chybu měření.

Hlavní parametry elektrických obvodů jsou: proudová síla, napětí, odpor, proudový výkon. K měření těchto parametrů se používají elektrické měřicí přístroje.

Měření parametrů elektrických obvodů se provádí dvěma způsoby: prvním je metoda přímého měření, druhým je metoda nepřímého měření.

Metoda přímého měření zahrnuje získání výsledku přímo ze zkušenosti. Nepřímé měření je měření, při kterém je požadovaná hodnota nalezena na základě známého vztahu mezi touto hodnotou a hodnotou získanou jako výsledek přímého měření.

Elektrické měřicí přístroje – třída přístrojů sloužících k měření různých elektrických veličin. Do skupiny elektrických měřících přístrojů patří kromě vlastních měřících přístrojů i další měřící přístroje - míry, převodníky, komplexní instalace.

Elektrické měřicí přístroje se klasifikují takto: podle měřené a reprodukovatelné fyzikální veličiny (ampérmetr, voltmetr, ohmmetr, frekvenční měřič atd.); podle účelu (měřicí přístroje, míry, měřicí převodníky, měřicí zařízení a systémy, pomocná zařízení); podle způsobu poskytování výsledků měření (zobrazení a záznam); podle metody měření (přístroje pro přímé vyhodnocování a porovnávání); podle způsobu aplikace a provedení (panelové, přenosné a stacionární); podle principu činnosti (elektromechanický - magnetoelektrický, elektromagnetický, elektrodynamický, elektrostatický, ferodynamický, indukční, magnetodynamický; elektronický; termoelektrický; elektrochemický).

V této eseji se pokusím mluvit o zařízení, principu fungování, popsat a stručný popis elektrické měřicí přístroje elektromechanické třídy.

Měření proudu

Ampérmetr - přístroj pro měření síly proudu v ampérech (obr. 1). Stupnice ampérmetrů je odstupňována v mikroampérech, miliampérech, ampérech nebo kiloampérech v souladu s měřicími limity přístroje. Ampérmetr je zapojen do elektrického obvodu v sérii s tou částí elektrického obvodu (obr. 2), ve které se měří intenzita proudu; pro zvýšení meze měření - bočníkem nebo přes transformátor.

Nejběžnější ampérmetry, u kterých se pohyblivá část přístroje se šipkou otáčí o úhel úměrný velikosti měřeného proudu.

Ampérmetry jsou magnetoelektrické, elektromagnetické, elektrodynamické, tepelné, indukční, detektorové, termoelektrické a fotoelektrické.

Magnetoelektrické ampérmetry měří sílu stejnosměrného proudu; indukce a detektor - AC napájení; ampérmetry jiných systémů měří sílu jakéhokoli proudu. Nejpřesnější a nejcitlivější jsou magnetoelektrické a elektrodynamické ampérmetry.

Princip činnosti magnetoelektrického zařízení je založen na vytváření točivého momentu v důsledku interakce mezi polem stálý magnet a proud, který prochází vinutím rámu. K rámu je připojena šipka, která se pohybuje po stupnici. Úhel natočení šipky je úměrný síle proudu.

Elektrodynamické ampérmetry se skládají z pevné cívky a pohyblivé cívky zapojené paralelně nebo sériově. Interakce mezi proudy, které procházejí cívkami, způsobuje vychýlení pohybující se cívky a k ní připojené šipky. V elektrickém obvodu je ampérmetr zapojen do série se zátěží a při vysokém napětí nebo vysokých proudech přes transformátor.

Technické údaje některých typů domácích ampérmetrů, miliampérmetrů, mikroampérmetrů, magnetoelektrických, elektromagnetických, elektrodynamických a také tepelných systémů jsou uvedeny v tabulce 1.

Stůl 1. Ampérmetry, miliampérmetry, mikroampérmetry

Měření napětí

Voltmetr - měřicí přístroj s přímým čtením pro stanovení napětí nebo EMF v elektrických obvodech (obr. 3). Je zapojen paralelně se zátěží nebo zdrojem elektrické energie (obr. 4).

Podle principu činnosti se voltmetry dělí na: elektromechanické - magnetoelektrické, elektromagnetické, elektrodynamické, elektrostatické, usměrňovací, termoelektrické; elektronické - analogové a digitální. Po domluvě: stejnosměrný proud; střídavý proud; impuls; fázově citlivý; selektivní; univerzální. Podle provedení a způsobu aplikace: panel; přenosný; stacionární. Technické údaje některých domácích voltmetrů, milivoltmetrů magnetoelektrických, elektrodynamických, elektromagnetických a také tepelných systémů jsou uvedeny v tabulce 2.

Tabulka 2 Voltmetry a milivoltmetry

Pro měření ve stejnosměrných obvodech se používají kombinované přístroje magnetoelektrického systému, ampérvoltmetry. Technické údaje pro některé typy zařízení jsou uvedeny v tabulce 3.

Tabulka 3 Kombinovaná zařízení magnetoelektrického systému .

Technické údaje o kombinovaných přístrojích - ampérvoltmetry a ampérvoltmetry pro měření napětí a proudu, ale i výkonu ve střídavých obvodech.

Kombinované přenosné přístroje pro měření ve stejnosměrných i střídavých obvodech poskytují měření stejnosměrných i střídavých proudů a odporů a některé měří i kapacitu prvků ve velmi širokém rozsahu, jsou kompaktní, mají autonomní napájení, což zajišťuje jejich široké uplatnění. Třída přesnosti tohoto typu zařízení při stejnosměrném proudu je 2,5; na proměnné - 4.0.

Univerzální elektronické měřicí přístroje

Univerzální měřicí přístroje (univerzální voltmetry) jsou široce používány pro měření elektrických veličin. Tyto přístroje umožňují zpravidla měřit střídavá a stejnosměrná napětí a proudy, odpory a v některých případech i frekvenci signálů v extrémně širokém rozsahu. V literatuře jsou často nazývány univerzálními voltmetry, a to z toho důvodu, že jakákoliv hodnota naměřená přístroji je nějakým způsobem převedena na napětí, zesílené širokopásmovým zesilovačem. Zařízení mají šipkovou stupnici (zařízení elektromechanického typu), nebo displej s indikátorem z tekutých krystalů, některá zařízení mají vestavěné programy a je zajištěno matematické zpracování výsledků.

Informace o některých typech moderních domácích univerzálních zařízení jsou uvedeny v tabulce 4.

Tabulka 4 Univerzální měřicí přístroje

K univerzálním nástrojům je dodáváno následující příslušenství:

1. Sonda střídavého napětí 50KHz-1GHz pro rozšíření střídavého napětí se všemi univerzálními voltmetry a multimetry.

2. Vysokonapěťový stejnosměrný dělič napětí do 30 kV 1: 1000. V tabulce 5 jsou uvedeny technické údaje univerzálního V3-38V.

Tabulka 5. Technická data digitálního milivoltmetru B3-38V

Univerzální voltmetry s tekutými krystaly indikace výsledků měření stejnosměrných a střídavých proudů a napětí, odporu na 2/4 drátovém obvodu, frekvencí a period, měření efektivní hodnoty střídavého proudu a libovolného napětí.

Kromě toho, za přítomnosti vyměnitelných tepelných senzorů, zařízení poskytují měření teploty od -200 do +1110 0 С, měření výkonu, relativní úrovně (dB), záznam / čtení až 200 výsledků měření, automatický nebo manuální výběr mezí měření , vestavěný testovací kontrolní program, ovládání hudebního zvuku.

Měřící bočníky

Bočníky jsou navrženy tak, aby rozšířily limity měření proudu. Bočník je kalibrovaný, zpravidla plochý, vodič (rezistor) speciální konstrukce z manganinu, kterým prochází měřený proud. Úbytek napětí na bočníku je lineární funkce aktuální. Jmenovité napětí odpovídá jmenovitému proudu bočníku. Používají se hlavně ve stejnosměrných obvodech doplněných magnetoelektrickými měřicími přístroji. Při měření malých proudů (do 30 A) jsou bočníky zabudovány do pouzdra přístroje. Při měření vysokých proudů (až 7500 A) se používají externí bočníky. Bočníky jsou rozděleny podle tříd přesnosti: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 a 0,5.

Pro rozšíření mezí měření napěťových zařízení se používají kalibrované odpory, nazývané přídavné odpory. Přídavné rezistory jsou vyrobeny z manganinem izolovaného drátu a jsou také rozděleny do tříd přesnosti. Podrobnosti o bočnících jsou uvedeny v tabulce 6.

Tabulka 6 Měřící bočníky

Přístroje pro měření odporu

Přístroje pro měření elektrického odporu se v závislosti na rozsahu měřeného odporu přístroji nazývají ohmmetry, mikroohmmetry, magohmetry. Pro měření odporu proti proudovému šíření zemnících zařízení se používají zemnící měřiče. Informace o některých typech těchto zařízení jsou uvedeny v tabulce 7.

Tabulka 7. Ohmmetry, mikroohmmetry, megaohmmetry, zemní metry

Stanovení zemního odporu

Termín uzemnění znamená elektrické připojení jakýkoli obvod nebo zařízení k zemi. Uzemnění se používá k nastavení a udržení potenciálu připojeného obvodu nebo zařízení co nejblíže potenciálu země. Zemnící obvod je tvořen vodičem, svorkou, kterou je vodič spojen s elektrodou, elektrodou a zemí kolem elektrody. Uzemnění je široce používáno pro účely elektrické ochrany. Například v osvětlovacích zařízeních se uzemnění používá ke zkratování poruchového proudu k zemi, aby se chránil personál a součásti zařízení před vystavením vysokému napětí. Nízký odpor zemnícího obvodu zajišťuje, že poruchový proud teče do země a že ochranná relé se rychle aktivují. V důsledku toho je cizí napětí co nejrychleji eliminováno, aby mu nebyl vystaven personál a zařízení. Aby bylo možné co nejlépe fixovat referenční potenciál zařízení pro účely ochrany ESD a omezit napětí na krytu zařízení pro ochranu personálu, měl by být ideální odpor zemního obvodu nulový.

PRINCIP MĚŘENÍ ODPORU UZEMNĚNÍ

Voltmetr měří napětí mezi piny X a Y a ampérmetr měří proud tekoucí mezi piny X a Z (obr. 5)

všimněte si, že body X, Y a Z odpovídají body X,P a C tříbodového přístroje nebo body C1, P2 a C2 čtyřbodového přístroje.

Pomocí vzorců Ohmova zákona E \u003d R I nebo R \u003d E / I můžeme určit zemnící odpor elektrody R. Pokud například E \u003d 20 V a I \u003d 1 A, pak:

R = E/I = 20/1 = 20 ohmů

Při použití zemního testeru nemusíte tyto výpočty provádět. Zařízení samo vygeneruje proud potřebný pro měření a přímo zobrazí hodnotu zemního odporu.

Uvažujme například metr zahraničního výrobce značky 1820 ER (obr. 6 a tabulka 8).

Tabulka 8 Měřič technických údajů typ 1820 ER

magnetický tok

Obecná informace.

magnetický tok- tok jako integrál vektoru magnetické indukce konečnou plochou. Definováno pomocí integrálu po povrchu

v tomto případě je vektorový prvek plochy povrchu definován jako

kde je jednotkový vektor kolmý k povrchu.

kde α je úhel mezi vektorem magnetické indukce a normálou k rovině plochy.

Magnetický tok obvodem lze také vyjádřit pomocí cirkulace vektorového potenciálu magnetické pole po tomto okruhu:

Jednotky

V systému SI je jednotkou magnetického toku weber (Wb, rozměr - V s \u003d kg m² s −2 A −1), v systému CGS - maxwell (Mks); 1 Wb = 108 us.

Zařízení pro měření magnetických toků se nazývá Fluxmetr(z lat. fluxus - průtok a ... metr) nebo webermetr.

Indukce

Magnetická indukce- vektorová veličina, což je výkonová charakteristika magnetického pole v daném bodě prostoru. Ukazuje sílu, kterou magnetické pole působí na náboj pohybující se rychlostí.

Přesněji řečeno, je vektor takový, že Lorentzova síla působící na náboj pohybující se rychlostí je rovna

kde α je úhel mezi vektory rychlosti a magnetické indukce.

Magnetickou indukci lze také definovat jako poměr maximálního mechanického momentu sil působících na proudovou smyčku umístěnou v rovnoměrném poli k součinu intenzity proudu ve smyčce a její plochy.

Je to hlavní charakteristika magnetického pole, podobná vektoru síly elektrického pole.

V systému CGS se magnetická indukce pole měří v gaussech (Gs), v systému SI - v teslach (Tl)

1 T = 104 Gs

Magnetometry používané k měření magnetické indukce se nazývají teslametry.

Bibliografie

1. Příručka elektrotechniky a elektrických zařízení, Aliev I.I.

2. Elektrotechnika, Rjabov V.I.

3. Moderní měřicí elektrická zařízení, Zhuravlev A.

Měření elektrických parametrů kabelových komunikačních linek

1. Měření elektrických parametrů kabelových komunikačních linek

1.1 Obecná ustanovení

Elektrické vlastnosti kabelových komunikačních linek jsou charakterizovány přenosovými parametry a ovlivňujícími parametry.

Přenosové parametry vyhodnocují šíření elektromagnetické energie podél kabelového řetězu. Parametry vlivu charakterizují jevy přenosu energie z jednoho okruhu do druhého a stupeň ochrany před vzájemným a vnějším rušením.

Mezi parametry přenosu patří primární parametry:

R - odpor,

L - indukčnost,

C - kapacita,

G - vodivost izolace a sekundární parametry,

Z - vlnový odpor,

A - koeficient útlumu,

β - fázový faktor.

Parametry vlivu zahrnují primární parametry;

K - elektrické připojení,

M - magnetické spojení a sekundární parametry,

V-přeslech na blízkém konci,

Bℓ - přeslech na vzdáleném konci.

V nízkofrekvenční oblasti určují kvalitu a dosah komunikace především přenosové parametry a u vysokofrekvenčních obvodů jsou nejdůležitějšími charakteristikami parametry vlivu.

Při provozu kabelových komunikačních linek se provádějí měření jejich elektrických parametrů, která se dělí na preventivní, kontrolní a havarijní. V určitých intervalech se provádějí preventivní měření, aby se vyhodnotil stav komunikačních linek a jejich parametry odpovídaly normám. Poté se provádějí kontrolní měření Údržba a další druhy práce k posouzení kvality jejich výkonu. Provádí se havarijní měření za účelem zjištění charakteru a místa poškození komunikačního vedení.

1.2 Měření odporu obvodu

Rozlišuje se odpor obvodu (Rц) proti stejnosměrnému proudu a odpor obvodu proti střídavému proudu. Odolnost 1 km drátu proti stejnosměrnému proudu závisí na materiálu drátu ( odpor- p), průměr drátu a teplota. Odpor jakéhokoli drátu se zvyšuje s rostoucí teplotou a klesá s rostoucím průměrem.

Pro jakoukoli teplotní odolnost od 20 °C lze odpor vypočítat pomocí vzorce:

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

kde Rt je odpor při dané teplotě,

A- teplotní koeficient odpor.

Pro dva drátové obvody je třeba výslednou hodnotu odporu vynásobit dvěma.

Odolnost 1 km drátu proti střídavému proudu závisí kromě těchto faktorů také na frekvenci proudu. AC odpor je vždy větší než DC odpor kvůli skin efektu.

Závislost odporu drátu na střídavém proudu na frekvenci je určena vzorcem:

R=K1 × Rt Ohm/km ,

kde K1 je koeficient, který bere v úvahu frekvenci proudu (se zvýšením frekvence proudu se K1 zvyšuje)

Na namontovaných zesilovacích sekcích se měří odpor kabelového obvodu a jednotlivých vodičů. K měření odporu se používá stejnosměrný můstkový obvod s konstantním poměrem vyvážených ramen. Toto schéma zajišťují měřicí přístroje PKP-3M, PKP-4M, P-324. Schémata měření s použitím těchto přístrojů jsou znázorněna na Obr. 1 a Obr. 2.

Rýže. 1. Schéma měření odporu obvodu přístrojem PKP

Rýže. 2. Schéma měření odporu obvodu přístrojem P-324

Naměřený odpor je přepočítán na 1 km okruhu a porovnán s normami pro tento kabel. Míry odporu pro některé typy lehkých a symetrických kabelů jsou uvedeny v tabulce. 1.

stůl 1

ParametrCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGDC odpor obvodu ( ¦ = 800 Hz), při +20 °С, Ohm/km 115 ÷ 12536,0d=0,4 £ 148d=0,8 £ 56,155,5 d = 1,2 £ 31,9 d = 0,9 £ 28,5 d = 0,75 £ 95d = 0,9 £ 28,5 d = 1,4 £ 23,8 d = 1,2 £ 15,85 d = 0,6 £ 65,8 d = 1,0 £ 23,5 d = 0,7 £ 48d = 1,2 £ 16,4d = 1,4 £ 11,9

Stejnosměrný odpor d je stejný a aktivní odpor komunikačních kabelů pro světelné pole (P-274, P-274M, P-275) nezávisí na způsobu kladení vedení a povětrnostních podmínkách („sucho“, „mokro“) a má pouze teplotní závislost, zvyšuje se s rostoucí teplotou okolí (vzduchu, půdy atd.).

Pokud je v důsledku porovnání naměřená hodnota odporu větší než norma, může to znamenat špatný kontakt v kabelových spojkách nebo ve spojovacích polospojkách.

1.3 Měření kapacity

Kapacita (Cx) je jedním z nejdůležitějších primárních přenosových parametrů kabelových komunikačních obvodů. Podle jeho hodnoty lze posoudit stav kabelu, určit povahu a místo jeho poškození.

Ve skutečnosti je kapacita kabelu podobná kapacitě kondenzátoru, kde roli desek hrají povrchy vodičů a izolační materiál umístěný mezi nimi (papír, styroflex atd.) slouží jako dielektrikum.

Kapacita obvodů kabelových komunikačních linek závisí na délce komunikační linky, provedení kabelu, izolační materiály, typ twist.

Hodnotu kapacity obvodů symetrických kabelů ovlivňují sousední žíly, pláště kabelů, protože jsou všechny v těsné blízkosti.

Měření kapacity kabelu se provádí měřicími přístroji jako PKP-3M, PKP-4M, P-324. Při měření přístrojem PKP se používá balistická metoda měření a přístroj P-324 měří podle obvodu střídavého můstku s proměnným poměrem vyvážených ramen.

Na kabelových komunikačních linkách lze provádět následující:

měření kapacity páru jader;

měření kapacity jádra (vzhledem k zemi).

1.3.1 Měření kapacity páru vodičů s přístrojem P-324

Měření kapacity páru vodičů se provádí podle schématu znázorněného na obr. 3.

Rýže. 3. Schéma měření kapacity dvojice jader

Jedním z vyvážených ramen je sada rezistorů nR, třikrát - zásobník odporu - Rms. Další dvě ramena jsou referenční kapacita Co a měřená Cx.

Pro zajištění rovnosti ztrátových úhlů ramen a jsou použity potenciometry BALANCE Сх Rough a BALANCE Сх SMOOTH. Vyvážení můstku zajišťuje odporová skříň Rms. Pokud jsou úhly ztráty ramen a vyvážení mostu stejné, platí následující rovnost:

Protože Co a R jsou pro daný měřicí obvod konstantní, je naměřená kapacita nepřímo úměrná odporu zásobníku. Proto je odporová skříň kalibrována přímo v jednotkách kapacity (nF) a výsledek měření je určen z výrazu:

Cx \u003d n SMS.

1.3.2 Měření kapacity vodiče vůči zemi

Měření kapacity jádra vzhledem k zemi se provádí podle schématu na Obr. 4.

Rýže. 4. Schéma měření kapacity jádra vůči zemi

Normy průměrné hodnoty pracovní kapacity páru žil pro některé typy kabelových komunikačních linek jsou uvedeny v tabulce. 2.

tabulka 2

ParametrCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGAprůměrná hodnota pracovní kapacity, nF/km32,6 ÷ 38,340,45 d=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

Poznámka:

. Kapacita komunikačních kabelů světelného pole se liší v závislosti na způsobu instalace, povětrnostních podmínkách a okolní teplotě. Největší vliv má vlhkost nebo potažení pláště kabelu polovodivými vrstvami (zemina, atmosférické srážky, saze atd.).

Pracovní kapacita kabelu MKSB, MKSG závisí na počtu čtyř (jedno-, čtyř- a sedm-čtyři) a počtu signálních jader.

1.4 Měření izolačního odporu

Při posuzování kvality izolace obvodu se obvykle používá pojem „izolační odpor“ (Riz). Izolační odpor je převrácená hodnota izolační vodivosti.

Vodivost izolace obvodu závisí na materiálu a stavu izolace, atmosférických podmínkách a frekvenci proudu. Vodivost izolace se výrazně zvyšuje při znečištění izolace, pokud jsou v ní trhliny nebo pokud je narušena celistvost vrstvy izolačního krytu kabelu. Za vlhkého počasí je vodivost izolace větší než za suchého počasí. Se zvýšením frekvence proudu se zvyšuje vodivost izolace.

Měření izolačního odporu lze provádět přístroji PKP-3, PKP-4, P-324 při preventivních a kontrolních zkouškách. Izolační odpor se měří mezi jádry a mezi jádrem a zemí.

Pro měření izolačního odporu Riz je řídící vinutí MU zapojeno do série se zdrojem napětí a měřeným izolačním odporem. Čím menší je hodnota měřeného Riz, tím větší je proud v řídicím vinutí MU a tím větší je EMF ve výstupním vinutí MU. IP zařízení detekuje a zaznamenává zesílený signál. Stupnice přístroje je kalibrována přímo v megaohmech, takže odečet naměřené hodnoty Riz. se provádí na horní nebo střední stupnici s přihlédnutím k poloze přepínače LIMIT Rmohm.

Při měření izolačního odporu přístrojem PKP se používá obvod ohmmetru, který se skládá z mikroampérmetru zapojeného do série a zdroje 220V. Stupnice mikroampérmetru je odstupňovaná od 3 do 1000 MΩ.

Normy izolačního odporu pro některé typy komunikačních kabelů jsou uvedeny v tabulce. 3.

Tabulka 3

Parametr Kabel P-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSG 100÷1000 250÷2500 500050001000050001000010000

Izolační odpor komunikačních kabelů se světelným polem je vysoce závislý na způsobu pokládky, provozních podmínkách a okolní teplotě.

1.5 Měření sekundárních přenosových parametrů

1.5.1 Charakteristická impedance

Charakteristická impedance (Zc) je odpor, na který narazí elektromagnetická vlna, když se šíří homogenním obvodem bez odrazu. Je charakteristický pro tento typ kabelu a závisí pouze na primárních parametrech a frekvenci přenášeného proudu. Hodnota vlnového odporu charakterizuje obvod, protože ukazuje vztah mezi napětím (U) a proudem ( já ) v libovolném bodě pro homogenní řetězec je hodnota konstantní, nezávislá na jeho délce.

Vzhledem k tomu, že všechny primární parametry, s výjimkou kapacity, závisí na frekvenci proudu, se zvýšením frekvence proudu klesá odpor vlny.

Měření a vyhodnocení velikosti vlnového odporu lze provádět pomocí přístroje P5-5. Za tímto účelem se práce provádějí z obou konců kabelové komunikační linky. Na jednom konci je měřený obvod rušen aktivním odporem, pro který je doporučeno použít vysokofrekvenční tmelové odpory SP, SPO nebo bezdrátový odporový zásobník, na druhém konci je připojeno zařízení R5-5. Nastavením odporu na vzdáleném konci obvodu a zvýšením zesílení zařízení na blízkém konci obvodu je dosaženo minimálního odrazu od vzdáleného konce vedení pomocí zařízení P5-5. Hodnota odporu zvolená na vzdáleném konci obvodu v tomto případě bude odpovídat charakteristické impedanci obvodu.

Normy pro hodnotu průměrné hodnoty vlnového odporu jsou uvedeny v tabulce. 4.

Tabulka 4

Hodina, 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 Provozní útlum

Když se elektrická energie šíří dráty, amplitudy proudu a napětí se snižují nebo, jak se říká, podléhají útlumu. Pokles energie v řetězci o délce 1 km je zohledněn prostřednictvím koeficientu útlumu, který se jinak nazývá kilometrový útlum. Koeficient útlumu je označen písmenem A a měří se v nepers na 1 km. Koeficient útlumu závisí na primárních parametrech obvodu a je způsoben dvěma typy ztrát:

útlum v důsledku energetických ztrát pro ohřev kovu drátu;

útlum v důsledku ztrát nedokonalostí izolace a v důsledku dielektrických ztrát.

Ztráty v kovu dominují v oblasti nižší frekvence a ztráty v dielektriku začínají ovlivňovat výše.

Protože primární parametry závisí na frekvenci, pak A frekvenčně závislý: s rostoucí aktuální frekvencí A zvyšuje. Nárůst útlumu se vysvětluje tím, že s rostoucí proudovou frekvencí roste aktivní odpor a vodivost izolace.

Znalost koeficientu útlumu obvodu ( A ) a délku řetězce (ℓ), pak můžeme určit vlastní útlum celého řetězce (a):

a= A × ℓ, Np

Pro čtyřpásma tvořící komunikační kanál většinou nelze plně zajistit podmínky pro důsledné zařazení. Pro zohlednění nekonzistence jak ve vstupních, tak výstupních obvodech vytvořeného komunikačního kanálu ve skutečných (reálných) podmínkách tedy nestačí znát pouze vlastní útlum.

Provozní útlum (ap) je útlum kabelového okruhu v reálných podmínkách, tzn. při jakémkoli zatížení na jeho koncích.

V reálných podmínkách je zpravidla provozní útlum větší než vlastní útlum (ar >A).

Jednou z metod měření provozního útlumu je metoda rozdílu hladin.

Při měření touto metodou je zapotřebí generátor se známým EMF, známý vnitřní odpor Z®. Absolutní úroveň napětí na přizpůsobené zátěži generátoru Zo je měřena indikátorem úrovně stanice A a je určena:

a absolutní úroveň napětí na zátěži Z i měřeno indikátorem hladiny stanice B.

Normy pro koeficient útlumu obvodů některých typů kabelových komunikačních linek jsou uvedeny v tabulce. 5.

Sekundární parametry komunikačních kabelů světelného pole výrazně závisí na způsobu uložení vedení (závěs, na zemi, v zemi, ve vodě).

1.6 Měření vlivových parametrů

Míra ovlivnění mezi obvody kabelové komunikační linky se obvykle odhaduje podle hodnoty útlumu přeslechů. Přeslechový útlum charakterizuje útlum vlivových proudů při jejich přechodu z ovlivňujícího obvodu do obvodu podléhajícího vlivu. Při průchodu střídavého proudu ovlivňujícím obvodem se kolem něj vytvoří střídavé magnetické pole, které protíná ovlivněný obvod.

Rozlišuje se přeslech na blízkém konci Ao a přeslech na vzdáleném konci Aℓ.

Útlum přechodových proudů, které se objevují na konci obvodu, kde je umístěn generátor ovlivňujícího obvodu, se nazývá útlum přeslechu na blízkém konci.

Útlum přechodových proudů tekoucích na opačný konec druhého obvodu se nazývá přechodový útlum na vzdáleném konci.

Tabulka 5. Normy pro koeficient útlumu obvodů, Np / km.

Frekvence, 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 přeslechy na blízkém konci

Přeslech na blízkém konci je důležité měřit a vyhodnocovat u čtyřvodičových systémů s různými směry vysílání a příjmu. Mezi takové systémy patří přenosové systémy s jedním kabelem (P-303, P-302, P-301, P-330-6, P-330-24) pracující přes jeden čtyřkabelový kabel (P-296, R-270).

Nejběžnější metodou měření útlumu přeslechů je srovnávací metoda používaná při použití sady přístrojů VIZ-600, P-322. Při měření přístrojem P-324 se používá smíšená (porovnání a doplnění) metoda.

Podstata srovnávací a sčítací metody spočívá v tom, že v poloze 2 je útlum přeslechu (Ao) doplněn o útlum zásobníku (amz) na hodnotu menší než 10 Np. Změnou útlumu zásobníku je splněna podmínka Ao + amz ≥10 Np.

Pro usnadnění čtení naměřené hodnoty ukazuje přepínač NP čísla nikoli amz skutečně zavedeného útlumu, ale rozdílu 10 - amz.

Protože se útlum zásobníku nemění plynule, ale v krocích po 1 Np, je zbytek útlumu v Np měřen na stupnici ukazovátka (PI) v rozsahu od 0 do 1 Np.

Před měřením je zkalibrován přístroj (IP), u kterého je přepínač obvodu LP nastaven do polohy GRAD (pozice 1 na obr. 9). V tomto případě je výstup generátoru připojen k elektroměru přes referenční prodlužovací kabel (EU) s tlumením 10 Np.

Míry pro útlum přeslechů jsou uvedeny v tabulce. 6.

Tabulka 6

Typ kabelu Frekvence, kHz Délka vedení, km Útlum přeslechuP-27060106.0P-29660108.8MKB MKG100 2000.850 0.8506.8 6.8MKSB, MKSGAvšechny frekvenční rozsah 0.6507.2

U kabelu P-296 se kontroluje také útlum přeslechů na frekvencích 10 kHz a 30 kHz.

1.6.2 Přeslechy na vzdáleném konci

Přeslechy na vzdáleném konci je důležité měřit a vyhodnocovat také pro čtyřvodičové systémy, ale se stejnými směry příjmu a vysílání. Tyto systémy zahrnují dvoukabelové přenosové systémy jako P-300, P-330-60.

Pro měření přeslechu na vzdáleném konci Aℓ je nutné mít na opačných koncích měřených obvodů instalovány dva přístroje P-324. Měření se provádí ve třech fázích.

Rovněž pomocí přístroje P-324 je možné měřit útlumy minimálně 5 Np, na vstupu přístroje je zapnuta prodlužovací šňůra UD 5 Np, která je součástí přístroje pro kontrolu výkonu přístroje. .

Výsledný výsledek měření se rozdělí na polovinu a určí se útlum jednoho okruhu.

Poté se obvod sestaví a zkalibruje se měřicí dráha přístroje stanice B, připojeného k ovlivňujícímu obvodu. V tomto případě musí být součet útlumu obvodu, prodloužení UD 5Np a úložiště útlumu minimálně 10 Np, na ukazovacím zařízení se nastaví zbytek útlumu nad 10Np.

Ve třetím kroku se měří přeslech na vzdáleném konci. Výsledek měření je součtem odečtů spínače NP a ukazovacího zařízení.

Naměřená hodnota přeslechu na vzdáleném konci je porovnána s normou. Míra přeslechů na vzdáleném konci je uvedena v tabulce. 7.

Tabulka 7

Typ kabeluFrekvence, kHz Délka vedení, kmPříčný útlumP-27060105.5P-29660105.0MKB MKG100 2000.850 0.8507.8 7.8MKSB, MKSGAcelý frekvenční rozsah0.6508.2

Ve všech symetrických kabelových obvodech se přeslech snižuje s rostoucí frekvencí přibližně podle logaritmického zákona. Pro zvýšení přeslechového útlumu mezi obvody jsou proudové vodiče při výrobě stočeny do skupin (páry, čtveřice, osmičky), skupiny jsou stočeny do jádra kabelu, obvody jsou stíněny a při pokládání kabelových komunikačních linek je kabel je vyvážený. Balancování na nízkofrekvenčních kabelech spočívá v jejich dodatečném křížení při nasazení a zařazení kondenzátorů. Balancování na KV kabelech je křížení a zahrnutí protispojovacích obvodů. Potřeba vyvážení může nastat při zhoršení parametrů vlivu kabelu při jeho dlouhodobém používání nebo při výstavbě dálkového komunikačního vedení. Potřeba kabelového vyvážení by měla být stanovena v každém konkrétním případě na základě skutečné hodnoty přeslechového útlumu obvodů, která závisí na komunikačním systému (systém využívající kabelové obvody a těsnící zařízení) a délce vedení.

2. Určení povahy a místa poškození kabelových komunikačních linek

2.1 Obecné

Komunikační kabely mohou mít následující typy poškození:

snížení izolačního odporu mezi žilami kabelu nebo mezi žilami a zemí;

snížení izolačního odporu "shell - ground" nebo "pancéř - zem";

úplné přerušení kabelu;

dielektrický průraz;

asymetrie odporu jader;

přerušení párů v symetrickém kabelu.

2.2 Zkoušky k určení povahy poškození

Určení povahy poškození ("uzemnění", "zlomení", "krátké" snížení izolačního odporu) se provádí testováním každé kabelové žíly pomocí meggerů nebo ohmmetrových obvodů různých měřicích přístrojů (například P-324, PKP-3 , PKP-4, KM-61C atd.). Jako ohmmetr můžete použít kombinovaný přístrojový "tester".

Testy se provádějí v následujícím pořadí:

Izolační odpor se kontroluje mezi jedním jádrem a zbytkem připojeným k uzemněnému stínění.

Ve stanici A, kde se provádějí zkoušky, jsou všechny vodiče kromě jednoho spojeny dohromady a se stíněním a uzemněny. Ve stanici B se žíly pokládají na izolaci. Změří se izolační odpor a porovná se s normou pro tohoto typu kabel. Testy a analýzy se provádějí pro každou žílu kabelu. Pokud je naměřená hodnota izolačního odporu pod normou, určí se povaha poškození:

poškození izolace vzhledem k "země";

poškození izolace vzhledem ke stínění kabelu;

poškození izolace vzhledem k jiným žilám kabelu.

Pro určení povahy poškození na stanici A se „zem“ střídavě odstraňuje z kabelových žil a provádí se analýza:

a) pokud odstranění „země“ z některého jádra (např. z jádra 2 na obr. 13) vede k prudkému nárůstu izolačního odporu, pak izolace mezi testovaným jádrem (jádro 1) a tím z která „země“ byla odstraněna, je poškozena ( žíla 2);

b) pokud odstranění "země" ze všech vodičů nevede ke zvýšení izolačního odporu na normu, pak je izolace testovaného vodiče (jádro 1) poškozena vůči stínění kabelu (země).

Pokud se během dalšího testu ukáže, že izolační odpor je stovky ohmů nebo jednotek kOhm, znamená to možný zkrat mezi žílami testovaného kabelu (například mezi žilami 3 a 4 je zobrazen „krátký“);

Kontroluje se celistvost žil kabelu, pro kterou jsou všechny žíly na stanici B spojeny společně se stíněním. Na stanici A je ohmmetrem kontrolována kontinuita každého jádra.

Zjištění povahy poškození umožňuje zvolit jeden ze způsobů určení místa poškození.

2.3 Určení místa poškození izolace žil drátů

Pro určení místa poškození izolace žil se používají můstkové obvody, jejichž výběr závisí na tom, zda jsou v tomto kabelu provozuschopné žíly nebo ne.

Je-li vodič dobrý, odporově stejný jako poškozený a izolační odpor poškozeného vodiče je do 10 mΩ, provádí se měření můstkovou metodou s proměnným poměrem vyvažovacích ramen.

Hodnoty odporu ramen můstku Ra a Rm při měření jsou voleny tak, aby v úhlopříčce můstku, ve kterém je IP připojen, nebyl žádný proud.

Přístroje PKP-3, PKP-4, KM-61S slouží k určení místa poškození izolace mostní metodou s proměnným poměrem vyvažovacích ramen. U těchto zařízení je odpor Rm proměnný a určuje se při měření v okamžiku rovnováhy můstku a odpor Ra je konstantní a pro zařízení PKP je zvolen rovný 990 Ω, pro zařízení KM-61S je 1000 Ω.

Pokud mají dobré a poškozené vodiče různé odpory, pak se měření provedou na obou koncích kabelové komunikační linky.

Při použití zařízení PKP-3, PKP-4 lze pro určení místa poškození kabelu použít další metody měření izolačního odporu:

1. Mostová metoda s proměnným poměrem balančních ramen s pomocnou šňůrou. Používá se v přítomnosti provozuschopných vodičů, které nemají stejný odpor jako poškozený, a izolační odpor poškozeného vodiče je do 10 MΩ a pomocný vodič je nad 5000 MΩ,
2. Mostová metoda s konstantním poměrem balančních ramen u metody dvojité smyčky. Používá se při výskytu výrazných rušivých proudů a izolačního odporu poškozeného vodiče do 10 M0 m a pomocného vodiče nad 5000 MΩ.
3. Mostová metoda s konstantním poměrem vyvažovacích ramen při vysokých přechodových odporech. Používá se v přítomnosti provozuschopného vodiče, který má stejný odpor jako poškozený a přechodový odpor v místě poškození izolace do 10 MΩ.
4. Metoda oboustranného měření smyčkového odporu poškozených vodičů. Používá se při absenci provozuschopných vodičů a přechodového odporu řádu odporu smyčky.

5. Metoda volnoběhu a zkrat při použití mostu s konstantním poměrem balančních ramen. Používá se při absenci provozuschopných vodičů a přechodového odporu v místě poškození izolace do 10 kOhm.

Metoda otevřeného obvodu a zkratu pomocí můstku s proměnným poměrem vyvažovacích ramen. Používá se při absenci provozuschopných vodičů a přechodového odporu v místě poškození izolace od 0,1 do 10 MΩ.

Při absenci provozuschopných vodičů představuje určení místa poškození izolace můstkovými metodami s dostatečnou přesností určité potíže. V tomto případě lze použít impulsní a indukční metody. Pro měření pulzní metodou se používají přístroje P5-5, P5-10, jejichž dosah může na symetrických komunikačních kabelech dosahovat 20-25 km.

2.4 Lokalizace přerušených vodičů

Určení místa přerušení drátu lze provést následujícími metodami:

Metoda pulzačního proudového mostu. Používá se v přítomnosti provozuschopného drátu, který má stejnou odolnost jako poškozený.

Metoda kapacitního srovnání (balistická metoda). Používá se se stejnou specifickou kapacitou provozuschopných a poškozených vodičů.

Metoda kapacitního porovnání pro oboustranné měření. Používá se při nestejné měrné kapacitě poškozených a provozuschopných vodičů a zejména při nemožnosti uzemnění neměřených vodičů vedení.

K určení místa přerušení vodiče lze použít zařízení PKP-3, PKP-4, KM-61C, P-324.

Pokud je v kabelu dobré jádro a možnost uzemnění všech ostatních žil kabelu, měří se postupně pracovní kapacita dobrého jádra (Сℓ) a poté poškozeného jádra (Cx).

Pokud je podle provozních podmínek kabelu uzemnění zbývajících neměřených žil nemožné, pak pro získání spolehlivého výsledku je zlomené jádro měřeno z obou stran, vzdálenost k bodu zlomu se vypočítá podle vzorce:

Plán

Úvod

Aktuální měřiče

Měření napětí

Kombinovaná zařízení magnetoelektrického systému

Univerzální elektronické měřicí přístroje

Měřící bočníky

Přístroje pro měření odporu

Stanovení zemního odporu

magnetický tok

Indukce

Bibliografie

Úvod

Měření se nazývá zjištění hodnoty fyzikální veličiny empiricky, za pomoci speciálních technických prostředků - měřicích přístrojů.

Měření je tedy informačním procesem získávání zkušenostně číselného vztahu mezi danou fyzikální veličinou a některými jejími hodnotami, branými jako srovnávací jednotka.

Výsledkem měření je pojmenované číslo zjištěné měřením fyzikální veličiny. Jedním z hlavních úkolů měření je odhadnout míru přiblížení nebo rozdílu mezi skutečnými a skutečnými hodnotami měřené fyzikální veličiny – chybu měření.

Hlavní parametry elektrických obvodů jsou: proudová síla, napětí, odpor, proudový výkon. K měření těchto parametrů se používají elektrické měřicí přístroje.

Měření parametrů elektrických obvodů se provádí dvěma způsoby: prvním je metoda přímého měření, druhým je metoda nepřímého měření.

Metoda přímého měření zahrnuje získání výsledku přímo ze zkušenosti. Nepřímé měření je měření, při kterém je požadovaná hodnota nalezena na základě známého vztahu mezi touto hodnotou a hodnotou získanou jako výsledek přímého měření.

Elektrické měřicí přístroje – třída přístrojů sloužících k měření různých elektrických veličin. Do skupiny elektrických měřících přístrojů patří kromě vlastních měřících přístrojů i další měřící přístroje - míry, převodníky, komplexní instalace.

Elektrické měřicí přístroje se klasifikují takto: podle měřené a reprodukovatelné fyzikální veličiny (ampérmetr, voltmetr, ohmmetr, frekvenční měřič atd.); podle účelu (měřicí přístroje, míry, měřicí převodníky, měřicí zařízení a systémy, pomocná zařízení); podle způsobu poskytování výsledků měření (zobrazení a záznam); podle metody měření (přístroje pro přímé vyhodnocování a porovnávání); podle způsobu aplikace a provedení (panelové, přenosné a stacionární); podle principu činnosti (elektromechanický - magnetoelektrický, elektromagnetický, elektrodynamický, elektrostatický, ferodynamický, indukční, magnetodynamický; elektronický; termoelektrický; elektrochemický).

V této eseji se pokusím mluvit o zařízení, principu činnosti, podat popis a stručný popis elektrických měřicích přístrojů elektromechanické třídy.

Měření proudu

Ampérmetr - přístroj pro měření síly proudu v ampérech (obr. 1). Stupnice ampérmetrů je odstupňována v mikroampérech, miliampérech, ampérech nebo kiloampérech v souladu s měřicími limity přístroje. Ampérmetr je zapojen do elektrického obvodu v sérii s tou částí elektrického obvodu (obr. 2), ve které se měří intenzita proudu; pro zvýšení meze měření - bočníkem nebo přes transformátor.

Nejběžnější ampérmetry, u kterých se pohyblivá část přístroje se šipkou otáčí o úhel úměrný velikosti měřeného proudu.

Ampérmetry jsou magnetoelektrické, elektromagnetické, elektrodynamické, tepelné, indukční, detektorové, termoelektrické a fotoelektrické.

Magnetoelektrické ampérmetry měří sílu stejnosměrného proudu; indukce a detektor - AC napájení; ampérmetry jiných systémů měří sílu jakéhokoli proudu. Nejpřesnější a nejcitlivější jsou magnetoelektrické a elektrodynamické ampérmetry.

Princip činnosti magnetoelektrického zařízení je založen na vytváření točivého momentu v důsledku interakce mezi polem permanentního magnetu a proudem, který prochází vinutím rámu. K rámu je připojena šipka, která se pohybuje po stupnici. Úhel natočení šipky je úměrný síle proudu.

Elektrodynamické ampérmetry se skládají z pevné cívky a pohyblivé cívky zapojené paralelně nebo sériově. Interakce mezi proudy, které procházejí cívkami, způsobuje vychýlení pohybující se cívky a k ní připojené šipky. V elektrickém obvodu je ampérmetr zapojen do série se zátěží a při vysokém napětí nebo vysokých proudech přes transformátor.

Technické údaje některých typů domácích ampérmetrů, miliampérmetrů, mikroampérmetrů, magnetoelektrických, elektromagnetických, elektrodynamických a také tepelných systémů jsou uvedeny v tabulce 1.

Stůl 1. Ampérmetry, miliampérmetry, mikroampérmetry

Měření napětí

Voltmetr - měřicí přístroj s přímým čtením pro stanovení napětí nebo EMF v elektrických obvodech (obr. 3). Je zapojen paralelně se zátěží nebo zdrojem elektrické energie (obr. 4).

Podle principu činnosti se voltmetry dělí na: elektromechanické - magnetoelektrické, elektromagnetické, elektrodynamické, elektrostatické, usměrňovací, termoelektrické; elektronické - analogové a digitální. Po domluvě: stejnosměrný proud; střídavý proud; impuls; fázově citlivý; selektivní; univerzální. Podle provedení a způsobu aplikace: panel; přenosný; stacionární. Technické údaje některých domácích voltmetrů, milivoltmetrů magnetoelektrických, elektrodynamických, elektromagnetických a také tepelných systémů jsou uvedeny v tabulce 2.

Tabulka 2 Voltmetry a milivoltmetry

Pro měření ve stejnosměrných obvodech se používají kombinované přístroje magnetoelektrického systému, ampérvoltmetry. Technické údaje pro některé typy zařízení jsou uvedeny v tabulce 3.

Tabulka 3 Kombinovaná zařízení magnetoelektrického systému.

Technické údaje o kombinovaných přístrojích - ampérvoltmetry a ampérvoltmetry pro měření napětí a proudu, ale i výkonu ve střídavých obvodech.

Kombinované přenosné přístroje pro měření v obvodech stejnosměrného i střídavého proudu měří stejnosměrné i střídavé proudy a odpory a některé měří i kapacitu prvků ve velmi širokém rozsahu, jsou kompaktní, samonapájecí, což zajišťuje jejich široké uplatnění. Třída přesnosti tohoto typu zařízení při stejnosměrném proudu je 2,5; na proměnné - 4.0.

Univerzální elektronické měřicí přístroje

Objekty elektrická měření jsou všechny elektrické a magnetické veličiny: proud, napětí, výkon, energie, magnetický tok atd. Stanovení hodnot těchto veličin je nutné pro vyhodnocení provozu všech elektrických zařízení, což určuje mimořádnou důležitost měření v elektrotechnice.

Pro měření neelektrických veličin (teploty, tlaku apod.) se hojně využívají i elektrické měřicí přístroje, které se za tímto účelem převádějí na proporcionální. elektrické veličiny. Takové metody měření jsou souhrnně známé jako elektrická měření neelektrických veličin. Použití elektrických měřicích metod umožňuje relativně jednoduše přenášet odečty přístrojů na velké vzdálenosti (telemetrie), ovládat stroje a přístroje (automatické řízení), provádět automatické matematické operace na měřených veličinách, jednoduše zaznamenávat (například na pásku) průběh řízených procesů atd. Elektrická měření jsou tedy nezbytná v automatizaci široké škály průmyslových procesů.

V Sovětském svazu jde vývoj elektrického přístrojového vybavení ruku v ruce s rozvojem elektrifikace země a zvláště rychle po Velké vlastenecké válce. Vysoká kvalita zařízení a potřebná přesnost měřicích zařízení v provozu je garantována státním dozorem nad všemi opatřeními a měřicími zařízeními.

12.2 Míry, měřicí přístroje a metody měření

Měření libovolné fyzikální veličiny spočívá v jejím porovnání pomocí fyzikálního experimentu s hodnotou odpovídající fyzikální veličiny branou jako jednotka. V obecném případě je pro takové srovnání měřené veličiny s mírou - skutečnou reprodukcí měrné jednotky - potřeba srovnávací zařízení. Příkladná odporová cívka se například používá jako míra odporu ve spojení se srovnávacím zařízením - měřicím můstkem.

Pokud existuje, měření je značně zjednodušeno nástroj pro přímé čtení(nazývaný také indikační přístroj), zobrazující číselnou hodnotu měřené veličiny přímo na stupnici nebo číselníku. Příklady jsou ampérmetr, voltmetr, wattmetr, elektroměr. Při měření takovým přístrojem není potřeba míra (například příkladná odporová cívka), ale míra byla potřeba při odstupňování stupnice tohoto přístroje. Srovnávací přístroje mají zpravidla vyšší přesnost a citlivost, ale měření přímo čtecími přístroji je jednodušší, rychlejší a levnější.

Podle toho, jak se získávají výsledky měření, se rozlišují přímá, nepřímá a kumulativní měření.

Pokud výsledek měření přímo udává požadovanou hodnotu zkoumané veličiny, pak takové měření patří do počtu přímých měření, například měření proudu ampérmetrem.

Pokud má být měřená veličina stanovena na základě přímých měření jiných fyzikálních veličin, se kterými měřená veličina souvisí určitou závislostí, pak se měření klasifikuje jako nepřímé. Nepřímé bude například měření odporu prvku elektrického obvodu při měření napětí voltmetrem a proudu ampérmetrem.

Je třeba si uvědomit, že u nepřímého měření je možný výrazný pokles přesnosti oproti přesnosti s přímým měřením v důsledku sčítání chyb v přímých měřeních veličin zahrnutých ve výpočtových rovnicích.

V řadě případů byl konečný výsledek měření odvozen z výsledků několika skupin přímých nebo nepřímých měření jednotlivých veličin a zkoumaná veličina závisí na měřených veličinách. Takové měření se nazývá kumulativní. Kumulativní měření například zahrnují stanovení teplotního koeficientu elektrického odporu materiálu na základě měření odporu materiálu při různých teplotách. Pro laboratorní studie jsou typická kumulativní měření.

Podle způsobu aplikace přístrojů a opatření je zvykem rozlišovat tyto hlavní způsoby měření: přímé měření, nulové a diferenciální.

Při použití přímým měřením(nebo přímým čtením) je naměřená hodnota určena

přímý odečet odečtu měřícího přístroje nebo přímé porovnání s mírou dané fyzikální veličiny (měření proudu ampérmetrem, měření délky metrem). V tomto případě je horní hranicí přesnosti měření přesnost měřicího přístroje, která nemůže být příliš vysoká.

Při měření nulová metoda vzorová (známá) hodnota (nebo účinek jejího působení) je regulována a její hodnota je uvedena do rovnosti s hodnotou měřené hodnoty (resp. účinkem jejího působení). Pomocí měřicího zařízení je v tomto případě dosaženo pouze rovnosti. Zařízení musí mít vysokou citlivost a je to tzv nulový nástroj nebo nulový indikátor. Jako nulové přístroje pro stejnosměrný proud se obvykle používají magnetoelektrické galvanometry (viz § 12.7) a pro střídavý proud elektronické indikátory nuly. Přesnost měření nulové metody je velmi vysoká a je dána především přesností referenčních měření a citlivostí nulových přístrojů. Z nulových metod elektrických měření jsou nejdůležitější můstkové a kompenzační metody.

Lze dosáhnout ještě větší přesnosti diferenciální metody Měření. V těchto případech je naměřená hodnota vyvážena známou hodnotou, ale měřicí obvod není uveden do plné rovnováhy a rozdíl mezi naměřenou a známou hodnotou je měřen přímým čtením. Diferenciální metody se používají k porovnání dvou veličin, jejichž hodnoty se od sebe jen málo liší.

Hlavní parametry elektrických obvodů jsou: u stejnosměrného obvodu odpor R, pro aktivní odpor AC obvodu , indukčnost , kapacita , komplexní odpor .

Nejčastěji se k měření těchto parametrů používají tyto metody: ohmmetr, ampérmetr - voltmetr, můstek. Aplikace kompenzátorů pro měření odporu již diskutováno v 4.1.8. Zvažte jiné metody.

Ohmmetry. Odpor prvků stejnosměrného obvodu lze přímo a rychle měřit ohmmetrem. Ve schématech uvedených na Obr. 16 JIM- magnetoelektrický měřicí mechanismus.

S konstantní hodnotou napájecího napětí
údaje měřicího mechanismu závisí pouze na hodnotě měřeného odporu
. Proto může být stupnice odstupňována v jednotkách odporu.

Pro obvod sériového zapojení prvku s odporem
(Obrázek 4.16, ) úhel vychýlení ukazatele

,

Pro obvod paralelního připojení (obr. 4.16, )

Kde - citlivost magnetoelektrického měřícího mechanismu; - odpor měřicího mechanismu;
- odpor přídavného rezistoru. Vzhledem k tomu, že hodnoty všech veličin na pravé straně výše uvedených rovnic, kromě
, pak je úhel vychýlení určen hodnotou
.

Stupnice ohmmetru pro oba spínací obvody jsou nerovnoměrné. V sériovém zapojení, na rozdíl od paralelního, je nula stupnice zarovnána s maximálním úhlem natočení pohyblivé části. Ohmmetry se sériovým obvodem jsou vhodnější pro měření vysokých odporů a s paralelním obvodem - malé. Ohmmetry se obvykle vyrábějí ve formě přenosných přístrojů tříd přesnosti 1,5 a 2,5. Jako zdroj energie baterie je používána. Potřeba nastavit nulu pomocí korektoru je hlavní nevýhodou uvažovaných ohmmetrů. Tato nevýhoda chybí u ohmmetrů s magnetoelektrickým poměrovým měřičem.

Schéma zapnutí logometru v ohmmetru je na Obr. 4.17. V tomto schématu 1 a 2 - cívky poměrových měřidel (jejich odpory A );
A
- přídavné rezistory trvale zahrnuté v obvodu.

,

pak odchylka šipky poměrového měřiče

,

tj. úhel vychýlení je určen hodnotou
a nezávisí na napětí .

Ohmmetry s poměrovým měřičem mají různá provedení v závislosti na požadovaném limitu měření, účelu (rozvaděč nebo přenosné zařízení) atd.

Ampérmetr - voltmetrová metoda. Tato metoda je nepřímou metodou pro měření odporu stejnosměrných a střídavých obvodových prvků. Ampérmetr a voltmetr měří proud a napětí na odporu.
jehož hodnota se pak vypočítá podle Ohmova zákona:
. Přesnost určení odporu touto metodou závisí jak na přesnosti přístrojů, tak na použitém spínacím obvodu (obr. 4.18, Obr. A ).

Při měření relativně malých odporů (méně než 1 Ohm) je obvod na Obr. 4,18, výhodnější, protože voltmetr je připojen přímo k měřenému odporu
a proud , měřeno ampérmetrem, se rovná součtu proudu v měřeném odporu a proud ve voltmetru , tj.
. Protože >>, Že
.

Při měření relativně vysokých odporů (více než 1 ohm) je obvod na Obr. 4,18, , protože ampérmetr přímo měří proud v odporu
, a napětí , měřená voltmetrem se rovná součtu napětí na ampérmetru
a naměřený odpor
, tj.
. Protože
>>
, Že
.

Schématická schémata zapínání zařízení pro měření impedance prvků
Obvody střídavého proudu metodou ampérmetr - voltmetr jsou stejné jako u měření odporů
. V tomto případě podle naměřených hodnot napětí a aktuální určit impedanci
.

Je zřejmé, že tato metoda nemůže měřit argument ověřovaného odporu. Proto pomocí metody ampérmetr - voltmetr můžete měřit indukčnost cívek a kapacitu kondenzátorů, jejichž ztráty jsou poměrně malé. V tomto případě

;
.