Файл взят с сайта www.kodges.ru, на котором есть еще много интересной литературы 8 страница

^ср 2 da Т J 2 da

и

где I — действующее значение переменного тока в об­мотке.

Из условия статического равновесия М=—М_пр или ~2~ ^ ^ ^^{а можно} получить выражение для угла от­клонения подвижной части

а = _L ^L р (5.37)

2W da ^v '

поэтому шкала у электромагнитного измерительного прибора неравномерная. Обычно в электромагнитных механизмах форма сердечника подбирается так, что шкала практически равномерная, начиная с 15—20% ее конечного значения.

Показания электромагнитных измерительных прибо­ров на постоянном токе различаются при возрастающих и убывающих значениях тока. Эти различия обусловлены потерями на гистерезис, и в приборах, механизмы кото­рых имеют сердечники из электротехнической стали, со­ставляют 2—3%. В приборах с механизмами, имеющими сердечник из пермаллоя, это различие ничтожно мало.

При работе механизма электромагнитной системы на переменном токе в окружающих металлических частях и сердечнике возникают вихревые токи, размагничивающие сердечник. Вследствие этого показания на переменном токе немного меньше, чем на постоянном. Указанное раз­личие в показаниях увеличивается с ростом частоты, но на частоте /=50 Гц оно невелико.

Магнитное поле в электромагнитных механизмах без магнитопроводов, замыкающееся в основном по воздуху, невелико, поэтому внешние магнитные поля существенно влияют на показания приборов с такими механизмами. Для уменьшения влияния внешних магнитных полей применяют экранирование. В механизмах с магнитопро­водом собственное магнитное поле сильнее, поэтому эк­ранировать приборы с такими механизмами не надо.

Недостатки электромагнитных механизмов — нерав­номерная шкала, влияние внешних магнитных полей на механизмы без магнитопровода и большое собственное потребление мощности.

Достоинства электромагнитных механизмов — пригод­ность для работы на постоянном и переменном токе, устойчивость к токовым перегрузкам, простота конструк­ции.

Благодаря отмеченным достоинствам электромагнит­ные механизмы используются в технических щитовых амперметрах и вольтметрах класса точности 1,0 и более низких классов для измерений в цепях переменного тока. Кроме того, они применяются в переносных многопре­дельных приборах класса точности 0,5.

Широкое применение на переменном токе находят также электромагнитные логометрические механизмы. Электромагнитные логометрические механизмы бывают двухмоментные и трехмоментные.

Двухмоментный электромагнитный логометр (рис. 5.25) состоит из двух неподвижных катушек и двух ферромагнитных сердечников, укрепленных на одной оси. Катушки с токами и сердечники укреплены так, что при увеличении угла поворота а и, следовательно, при из­менении положения сердечников относительно катушек индуктивность одной катушки возрастает, а другой убы­вает, поэтому производные dL\jda и dLzjda имеют раз­ные знаки, а вращающие моменты, действующие на сер­дечники, направлены в противоположные стороны. Тогда для статического равновесия (Mi=M₂) при условии, что магнитная связь между катушками отсутствует, имеем:

1 j2 dL_x __ 1 j2 dL_z

2 da 2 da '

откуда

,2

М _ dLJda /2 ~ dLJda

или

У/₂ =/(«). (5.38)

Кроме описанного двухмоментного логометра сущест­вуют различные конструкции трехмоментных логометри- ческих механизмов электромагнитной системы. Харак­терным для них является наличие переменной магнитной связи между катушками.

Рис. 5.26. Схема электромаг­нитного вольтметра.

Электромагнитные логометрические измерительные механизмы в настоящее время используются в фазомет-

Рис. 5.25. Электромагнитный погометрический измерительный механизм

рах, но имеют меньшее распространение, чем магнито­электрические и электродинамические логометрические механизмы.

Электромагнитные амперметры и вольтметры. В ам­перметрах электромагнитной системы весь измеряемый ток проходит по катушке измерительного механизма. Значение номинальной МДС, необходимой для создания
магнитного поля в зазоре катушки, составляет: 100 А в механизмах, подвижная часть которых крепится на опо­рах; 50 А в механизмах с подвижной частью, укреплен­ной на растяжках; 20 А в механизмах с замкнутым маг- нитопроводом. Поэтому для расширения диапазонов из­мерения электромагнитных однопредельных ампермет­ров одного типа необходимо уменьшить число витков катушки. В амперметре на номинальный ток 100 А ка­тушка имеет один виток, выполненный из толстой мед­ной шины. Такие амперметры для прямого включения на токи больше 200 А не изготовляют из-за нагрева шины и сильного влияния на показания прибора магнитного поля токоподводящих проводов. Диапазоны измерения электромагнитных амперметров, работающих на пере­менном токе, проще расширять с помощью измеритель­ных трансформаторов тока.

Электромагнитные щитовые амперметры обычно вы­пускаются однопредельными, а переносные — многопре­дельными (до четырех пределов измерения).

Для расширения диапазонов измерения переносных многопредельных электромагнитных амперметров катуш­ки выполняют секционированными. Секции включаются в последовательно-параллельные комбинации. Переклю­чение секций производится с помощью переключающих устройств.

Температурная погрешность у электромагнитных ам­перметров невелика и обусловлена только изменением упругости спиральной пружины или растяжек. Измене­ние сопротивления обмотки катушки из-за влияния внеш­ней температуры не вызывает погрешности, так как весь измеряемый ток проходит по обмотке.

Дополнительная частотная погрешность в электро­магнитных амперметрах вследствие вихревых токов в сердечнике и поверхностного эффекта в проводах обмот­ки также невелика.

В вольтметрах электромагнитной системы последова­тельно с катушкой измерительного механизма включа­ется добавочный безреактивный резистор /?_д, выполнен­ный из манганина (рис. 5.26). Добавочные резисторы могут быть внутренними и наружными. В многопредель­ных вольтметрах добавочные резисторы делают секцио­нированными. Для компенсации температурной погреш­ности у вольтметров необходимо, чтобы отношение сопротивления добавочного резистора из манганина к со противлению катушки из меди было достаточно велико (не меньше некоторого значения, определяемого классом точности прибора). Обычно у вольтметров на напряже­ние большее 100 В это условие соблюдается, и диапазо­ны измерения их расширяются за счет изменения сопро­тивлений добавочных резисторов при неизменном токе полного отклонения.

Вместе с тем имеются также конструкции вольтмет­ров с замкнутым магнитопроводом, у которых катушка намотана манганиновым проводом, а добавочный резис­тор отсутствует. Показания таких вольтметров мало за­висят от температуры.

Изменение частоты сказывается на показаниях вольт­метров больше, чем на показаниях амперметров. Это обусловлено тем, что с повышением частоты тока увели­чивается реактивная составляющая сопротивления катушки вольтметра, вызывающая уменьшение тока в це­пи прибора, и, следовательно, показания его уменьшают­ся. Поэтому для расширения частотного диапазона необ­ходимо вводить частотную компенсацию с помощью включения конденсатора параллельно части добавочного резистора, как и в электродинамическом вольтметре (см. рис. 5.21).

Электромагнитные вольтметры и амперметры облада­ют следующими достоинствами: они пригодны для рабо­ты на постоянном и переменном токе, устойчивы к токо­вым перегрузкам, имеют простую конструкцию.

К числу недостатков можно отнести некоторую нерав­номерность шкалы, зависимость показаний от внешних магнитных полей, большое собственное потребление мощ­ности (за исключением приборов с замкнутым магнито­проводом).

Существуют также электромагнитные перегрузочные амперметры, вольтметры номинального значения и нуле­вые вольтметры.

Отечественная промышленность выпускает: перенос­ные амперметры класса точности 0,5 с верхними преде­лами измерений от ЮмАдо 10 А на частоты до 1500 Гц; щитовые однопредельные амперметры классов точности 1,0; 1,5; 2,5 на токи до 300 А со встроенными трансфор­маторами тока и до 15 кА с наружными трансформато­рами тока; переносные вольтметры класса точности 0,5 с верхними пределами измерений от 1,5 до 600 В; щито­вые вольтметры классов точности 1,0; 1,5; 2,5 с верхними
пределами измерений от 0,5 до 600 В непосредственного включения и до 450 кВ с трансформаторами напряже­ния на различные фиксированные частоты от 50 до 1000 Гц.

5.9. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

В электростатических механизмах перемещение под­вижной части происходит под действием энергии элек­трического поля системы двух или нескольких электри­чески заряженных проводников. Следовательно, в данном механизме в отличие от механизмов других систем пере­мещение подвижной части осуществляется за счет дей­ствия непосредственно при­ложенного напряжения. По­этому в основном электро­статические механизмы при­меняются в приборах, изме­ряющих напряжение, вольт­метрах.

Перемещение подвижной части во всех конструкциях электростатических вольт­метров связано с изменением емкости системы. Распро­странение получили два ви­да механизмов: изменение Рис. 5.27. Электростатический емкости В одних осуществ- измерительный механизм. ляется за счет изменения

активной площади электро­дов, а в других — за счет изменения расстояния между электродами. Первые при­меняются в щитовых и переносных вольтметрах на на­пряжения от десятков до сотен вольт, вторые— в щито­вых киловольтметрах.

Устройство механизма с изменением активной пло­щади электродов схематически показано на рис. 5.27. Неподвижная часть состоит из симметрично расположен­ных и электрически соединенных электродов 1. Секторо- образная пластина 2 вместе с указателем 3, укрепленная на оси, образуют подвижную часть. Под действием подведенного к электродам напряжения U создается электрическое поле. Силы электрического поля стремят­ся повернуть подвижную часть таге, чтобы энергия элек­трического поля W₃=42U²C^[6] была наибольшей, т. е.

чтобы подвижный электрод втягивался в пространство между неподвижными электродами и поворачивал ука­затель. Подвижная часть может быть укреплена на опо­рах, растяжках или на подвесе, а в качестве указателя кроме стрелки применяют также световой луч. Электро­ды изготавливаются из алюминия.

В электростатических механизмах применяют боль­шей частью магнитоиндукционные успокоители, реже — воздушные.

Вращающий момент электростатического механизма равен:

М = — U²—. (5.39)

da 2 da

При переменном напряжении u—UmSinait, приложен­ном к электродам, подвижная часть вследствие инерци­онности будет реагировать на среднее за период значе­ние вращающего момента, равное

о

где U — действующее значение переменного напряжения.

Выражение для угла отклонения можно получить из условия статического равновесия: М=—М_пр или

.j-V²— = Wa,

2 da

откуда

а = — — U², (5.41)

2W da

Следовательно, угол поворота подвижной части элек­тростатического вольтметра пропорционален квадрату действующего значения напряжения и множителю dC/da, т. е. шкала вольтметра неравномерна. Путем вы­бора соответствующей формы электродов, их размеров и взаимного расположения получают такую зависимость dC/da, которая позволяет обеспечить практически рав­номерную шкалу от 15 до 100% верхнего предела изме­рения. Вращающий момент электростатического меха­низма мал, что не позволяет на его базе сделать вольт­метр с пределом измерения меньше 10 В.

Собственное электрическое поле электростатического вольтметра незначительное, поэтому на работу прибора сильное влияние оказывают внешние электрические по­ля. Для уменьшения этого влияния приборы экранируют. Экраном может служить корпус прибора, если он метал­лический. Если корпус выполнен из пластмассы, то эк­раном служит металлическая фольга из немагнитного материала или алюминиевая краска, которой покрыва­ется внутренняя поверхность корпуса. Экран соединяет­ся с одним из электродов и заземляется.

Чувствительность электростатических механизмов мала. Для ее повышения подвижную часть укрепляют на растяжках или на подвесе, применяют оптический све­товой отсчет, а также увеличивают емкость механизма, делая его многокамерным.

На электростатические вольтметры почти не влияют температура, частота и форма кривой приложенного на­пряжения и внешние магнитные поля.

Собственное потребление мощности вольтметра на переменном токе мало, а при включении в цепь постоян­ного тока равно нулю.

Перечисленные свойства электростатических вольт­метров обусловливают их применение в широком часто­тном диапазоне в маломощных цепях, а также в цепях высокого напряжения до сотен киловольт.

Важным вопросом при конструировании электроста­тических вольтметров является применение высокока­чественной изоляции между подвижными и неподвиж­ными электродами.

При использовании электростатических вольтметров следует иметь в виду, что большинство вольтметров с пределом измерения 10—300 В имеет очень малый воз­душный зазор между пластинами, поэтому для предо­хранения прибора от повреждения при случайном корот­ком замыкании пластин внутрь вольтметра встраивает­ся защитное сопротивление. В таких приборах при повышении частоты возникает дополнительная погреш­ность, поэтому при измерениях на частотах более 300 кГц защитное сопротивление надо отключать.

Расширение диапазонов измерения электростатиче­ских вольтметров производится на переменном токе в ре­зультате включения добавочного конденсатора
(рис. 5.28) или емкостного делителя напряжения (рис. 5.29, а), а на постоянном токе — резистивного де­лителя напряжения (рис. 5.29, б).

Для цепи, изображенной на рис. 5.28, можно запи­сать:

Ьп

где U — измеряемое напряжение; U_v — напряжение на вольтметре.

Рис. 5 29. Схемы расширеиия диапа­зонов измерения электростатического вольтметра.

Емкость вольтметра C_v изменяется в зависимости от его показания, поэтому с подключением конденсатора

К

Рис. 5 28 Схема электро­статического вольтмет­ра.

изменяется отношение U/U_v, что влияет на характер шкалы. Кроме того, конденсаторы имеют потери, зави­сящие от частоты. Следовательно, при включении вольт­метра через добавочный конденсатор погрешности изме­рений возрастают.

Лучше для расширения пределов измерения электро­статических вольтметров применять емкостный делитель напряжения (рис. 5.29,а). В этом случае будем иметь:

C_v + С, + С_а

U=U_V ^{у 1 2}. ^V С.

Если параметры емкостного делителя выбраны так, что Ci~^>C_v, то отношение напряжений U/U_v практи­чески не зависит от показания вольтметра и шкала при­бора не искажается.

Для расширения нижних диапазонов измерения элек­тростатических вольтметров их применяют в сочетании с измерительными усилителями.

Отечественная промышленность в настоящее время выпускает переносные и щитовые однопредельные и мно­гопредельные электростатические вольтметры классов точности 0,5; 1,0 и 1,5 на напряжения от 10 В до 300 кВ и частоты до 10 МГц, имеющие входную емкость от 4 до 65 пФ и входное сопротивление 10¹⁰—10¹² Ом.

5.10. ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ АМПЕРМЕТРЫ И ВОЛЬТМЕТРЫ

Магнитоэлектрические приборы характеризуются вы­сокой чувствительностью, высокой точностью и малым потреблением мощности. Но они пригодны только для измерений в цепях постоянного тока. Для того чтобы ис­пользовать магнитоэлектрические измерительные меха­низмы для измерений на переменном токе, нужно пред­варительно преобразовать переменный ток в постоянный.

В качестве преобразователей переменного тока в по­стоянный широкое распространение получили полупро­водниковые выпрямители. Выпрямительный прибор представляет собой сочетание магнитоэлектрического измерительного механизма с выпрямителем на полупро­водниковых диодах. В выпрямителях применяются дио­ды из германия или кремния.

Сопротивление полупроводникового диода зависит от полярности приложенного напряжения. При напряже­нии одной полярности сопротивление диода мало, а при напряжении противоположной полярности резко возрас­тает. Соответственно в первом случае сопротивление дио­да называют прямым, а во втором — обратным. Если к диоду приложить переменное напряжение, то практиче­ски он будет пропускать ток только в одном направ­лении.

Обычно в приборах используют выпрямители двух типов — однополупериодные и двухполупериодные. На рис. 5.30 дана схема прибора с однополупериодным вы­прямлением, используемая для измерения тока /. Че­рез измерительный механизм, включенный последова­тельно с диодом VD1, проходят полуволны переменного тока /„ одной полярности, полуволны другой полярно­сти (обратные полуволны) проходят через диод VD2. Диод VD2 защищает диод VD1 от пробоя и замыкает цепь тока при обратной полуволне. Сопротивление ре­зистора R выбирается равным сопротивлению измери­тельного механизма. Благодаря этому сопротивление
прибора будет одинаковым для любого направления тока.

В двухполупериодных схемах выпрямленный ток проходит через измерительный механизм в обе половины периода. На рис. 5.31 приведены четыре наиболее рас-

Рис. 5.30. Схема включения и временные диаграммы токов измери­тельного механизма с однополупериодным выпрямителем.

а) 6) в) г)

Рис. 5.31. Двухполупериодные схемы включения измерительного ме­ханизма с выпрямителями.

а — трансформаторная; б — мостовая; в, г — мостовая с заменой двух диодов резисторами.

пространенные схемы двухполуперйодного выпрямления.

В схеме на рис. 5.31, а диоды включены во вторичную цепь трансформатора так, что ток через измерительный механизм в течение любого полупериода всегда проходит в одном направлении. Трансформатор позволяет элек­трически изолировать цепь измерительного механизма от цепи измеряемого переменного тока или напряжения. Недостатком схемы является зависимость коэффициен­та трансформации трансформатора от частоты.

В симметричной мостовой схеме на рис. 5.31, б четы­ре диода образуют плечи моста, в диагональ которого включен измерительный механизм. Ток все время проте­кает через измерительный механизм в одном направле­нии, а значение тока в мостовой схеме по сравнению со

8—97-0
значением тока в однополупериодной схеме увеличива­ется вдвое.

Иногда в мостовой схеме два диода заменяют резис­торами, сопротивление которых равно прямому сопро­тивлению диодов (рис. 5.31, в и г). Преимущество этих схем заключается в меньшем количестве диодов. Так как и прямое, и обратное сопротивления диодов сильно за­висят от температуры, то при замене диодов резистора­ми уменьшается температурная погрешность приборов. Кроме того, схема на рис. 5.31, г более удобна для из­мерения больших токов, так как резисторы R в этом слу­чае играют роль шунтов. Недостатком схем на рис. 5.31, в и г является необходимость в более чувстви­тельном измерительном механизме, поскольку в него от­ветвляется лишь часть (30—40%) выпрямленного тока (рис. 5.31, в) или часть переменного тока вообще не вы­прямляется (рис. 5.31, г).

Мгновенное значение вращающего момента, дейст­вующего на подвижную рамку измерительного механиз­ма магнитоэлектрической системы, равно (см. § 5.2):

т = Bswi,

где i — мгновенное значение тока, протекающего через измерительный механизм.

Из-за инерции подвижной части ее отклонение будет пропорционально среднему значению вращающего мо­мента. Если ток i=/_msin соt, то для схемы с однополу- периодным выпрямлением средний за период вращаю­щий момент равен:

о

о

где /_СР — средневыпрямленное значение синусоидально­го тока:

о

Угол поворота подвижной части

Bsw _т

а =------ /_гВ.

2W ^р

Для схемы с двухполупериодным выпрямлением зна­чения М_ср и а увеличиваются вдвое.

На шкалы приборов наносят действующие значения переменного тока (напряжения). Приняв во внимание, что действующее значение тока связано со средневы- прямленным равенством hv—1/k^, где — коэффици­ент формы кривой, получим угол поворота подвижной части для двухполупериодной схемы выпрямления:

Bsw, а = 1.

Wk _ф

Выпрямительные приборы градуируют при синусои­дальном токе (для синусоиды &ф=1,11). При отличии формы кривой измеряемого тока (напряжения) от сину­соиды в показаниях приборов возникает погрешность.

Для расширения пределов измерения выпрямитель­ных приборов по току и напряжению применяются соот­ветственно шунты и добавочные резисторы, как и у обычных магнитоэлектрических приборов.

При изменении температуры изменяется сопротивле­ние диодов, в результате чего возникает температурная погрешность. Для ее уменьшения применяют различные схемы температурной компенсации.

Полупроводниковые диоды имеют емкость. При по­вышенных частотах часть переменного тока проходит через эту емкость, что приводит к уменьшению показа­ний прибора. Для компенсации частотной погрешности применяют конденсаторы, подключаемые параллельно добавочным резисторам. В этом случае общий ток, по­ступающий в выпрямительную схему, возрастает с по­вышением частоты, что компенсирует уменьшение вы­прямленного тока в измерительном механизме.

Промышленностью выпускаются многопредельные выпрямительные ампервольтметры показывающие и са­мопишущие, а также выпрямительные фазометры и са­мопишущие частотомеры.

Достоинствами выпрямительных приборов являются высокая чувствительность (наименьшие пределы изме­рения переменных токов и напряжений соответственно 0,25—0,3 мА и 0,25—0,3 В), малое собственное потреб­ление, широкий частотный диапазон (до 10—20 кГц).

8*

Недостатки приборов — невысокая точность (классы точности 1,0—2,5) и зависимость показаний от формы кривой измеряемой величины.

5.11. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АМПЕРМЕТРЫ И ВОЛЬТМЕТРЫ

Для преобразования переменного тока в постоянный наряду с выпрямителями применяются термоэлектрические преобразователи. Термоэлектрический преобразователь состоит из нагревателя-провод­ника, по которому проходит преобразуемый (измеряемый) ток, и миниатюрной термопары. В качестве нагревателя используется тон­кая проволока, изготовленная из материала, допускающего длитель­ный нагрев, например из нихрома или константана. Электроды тер­мопар обычно выполняют из металлов и их сплавов. Примерами мо­гут служить термопары хромель — копель или золото — палладий —■ платина — платинородий, дающие высокую термо-ЭДС (около 50— 60 мкВ при нагреве на 1 °С).

Различают контактные термоэлектрические преобразователи, у которых горячий спай термопары 2 непосредственно приварен к се­редине нагревателя 1 (рис. 5.32, а), и бесконтактные термоэлектри-

а — контактного; б — бесконтактного; в — термобатареи.

ческие преобразователи (рис. 5.32,6), у которых нагреватель 1 и го­рячий спай термопары 2 разделены изолятором — каплей стекла (бу­синкой) 3; через последнюю передается теплота от нагревателя к термопаре. Изоляционная прослойка между нагревателем и термо­парой уменьшает чувствительность и увеличивает инерционность пре­образователя, но одновременно изолирует цепь термопары от цепи нагревателя. Поэтому измеряемый ток, протекающий по нагревателю, не ответвляется в цепь термопары (у контактного термоэлектричес­кого преобразователя часть измеряемого тока протекает через термо­пару за счет падения напряжения в месте сварки). Преимуществом бесконтактных термопреобразователей является возможность созда­ния термобатарей, состоящих из нескольких термопар, соединенных последовательно (pi"¹- 5.32, в). Термо-ЭДС термобатареи возрастает пропорционально числу термопар, в результате чего повышается чув­ствительность термопреобразователя.

Термоэлектрические преобразователи, рассчитанные на малые токи (до 1 А), помещают в стеклянную колбу, из которой выкачан воздух. Вакуум уменьшает теплоотдачу нагревателя в окружающую среду, и, следовательно, для нагрева горячего спая термопары тре­буется меньшая мощность.

Термоэлектрическим прибором называют соединение одного или нескольких термоэлектрических преобразователей с магнитоэлектри­ческим измерительным механизмом. На рис. 5.33, а, б даны схемы термоэлектрического амперметра и термоэлектрического вольтметра с бесконтактным термоэлектрическим преобразователем. В термо­
электрических вольтметрах последовательно с нагревателем включа­ется добавочный, обычно непроволочный, безреактивный резистор R_n.

Термо-ЭДС, развиваемая термоэлектрическим преобразователем, пропорциональна количеству теплоты, выделенной измеряемым то­ком в месте присоединения спая. Количество теплоты, в свою оче­редь, пропорционально квадрату измеряемого тока. Ток /, в цепи измерительного механизма может быть определен как I,=E/R, где Е — термо-ЭДС, R — полное сопротивление цепи прибора. Таким образом, показания термоэлектрического прибора будут пропорцио-

Рис. 5.33. Схемы термоэлектрических приборов — амперметра (а) и вольтметра (б).

а) и_к б)

нальны квадрату действующего значения тока в нагревателе, т. е. a=kl\, где k — постоянный коэффициент, зависящий от конструкции и типа термоэлектрического преобразователя и параметров измери­тельного механизма.

Теплота, выделяемая электрическим током в проводнике, в очень широких пределах не зависит от частоты, поэтому термоэлектричес­кими приборами можно пользоваться и на постоянном, и иа пере­менном токе, включая токи высокой частоты.

Для расширения пределов измерения термоэлектрических ампер­метров используют специальные высокочастотные экранированные трансформаторы тока с магнитопроводами из пермаллоя или ферри­та. В термоэлектрических вольтметрах расширение пределов произ­водится с помощью добавочных резисторов.

При измерении малых токов и напряжений термо-ЭДС термопар будет небольшой, поэтому к выходу термоэлектрических преобразо­вателей присоединяют усилители постоянного тока, а измерительный механизм подключают к выходу усилителя. Таким образом можно снизить предел измерения термоэлектрических амперметров и вольт­метров. Например, термоэлектрические приборы типа Т131 и Т133 имеют соответственно нижние пределы измерения напряжения 75 мВ и тока 100 мкА; класс точности этих приборов — 1,5.

При включении термоэлектрического амперметра в электричес­кую цепь тЪк, измеряемый амперметром, будет меньше тока источ­ника питания I и больше тока в нагрузке /_Наг за счет токов утечки и 12 через емкости Ci и С₂ между входными зажимами термоэлект­рического преобразователя и общей точкой (рис. 5.34). Особенно ве­лики токи утечки при измерении токов высокой частоты.

При использовании контактных преобразователей возникает так­же ток утечки /з через конденсатор сравнительно большой емкости С₃ между измерительным механизмом и общей точкой. В результате ток /₃ значительно превосходит токи U и /₂. При использовании бес­контактных преобразователей ток утечки через емкость С₃ резко
уменьшается, так как цепь термопары электрически изолирована от цепи нагревателя, а емкость между термопарой и нагревателем нич­тожно мала. По этой причине контактные термоэлектрические пре­образователи не применяются при измерении токов и напряжений

Дата добавления: 2015-08-29