Файл взят с сайта www.kodges.ru, на котором есть еще много интересной литературы 22 страница

13.6. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12. ИЗМЕРЕНИЕ АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ В ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ

Методы и приборы, предназначенные для учета активной и ре­активной энергии в трехфазных трехпроводных и четырехпроводных цепях, были рассмотрены в § 13.3 и 13.4.

В данной лабораторной работе учет активной и реактивной энергии производится в трехфазной трехпроводной цепи. Для учета активной энергии используется двухэлементный счетчик типа САЗ. Элементы этого счетчика включаются в трехфазную трехпроводную цепь по схеме включения двух ваттметров для измерения активной мощности (см. § 12.3).

Для учета реактивной энергии используется трехэлементный счетчик типа СР4, предназначенный для учета реактивной энергии как в четырехпроводных, так и в трехпроводных трехфазных цепях. Элементы этого счетчика включаются в трехфазную трехпроводную цепь точно так же, как и три обычных ваттметра в случае приме­нения их для измерения реактивной мощности (см. § 12.4).

Задание

1. Ознакомиться с приборами, предназначенными для выполне­ния данной лабораторной работы. Внести в протокол их паспорт­ные данные.

2. Определить постоянную Сном счетчика САЗ и постоянную С_ном счетчика СР4 по формуле

Сном = 3600 - 1000/ЛГ_о.

где А/о — передаточное число, указанное на щитке счетчика.

3. Собрать схему рис. 13.14, обратив особое внимание на пра­вильность включения генераторных зажимов счетчиков.

РК

Рис. 13.14 Схема включения счетчиков САЗ и СР4 в трехфазную трехпроводную цепь.

4. Подать напряжение на собранную схему и прогреть ее в те­чение 15 мин. Записать показания амперметров и вольтметра.

5. Выключить напряжение и записать показания счетчиков 1'J (САЗ) и РК (СР4).

6. Вновь включить напряжение и производить учет активной и реактивной энергии в течение 30 мин (в течение этого времени не­обходимо выполнить также п. 8 настоящего задания). Затем вы­ключить напряжение и записать показания счетчиков.

7. Используя данные п. 5 и 6, определить израсходованные ак­тивную и реактивную энергии за 30 мин работы лабораторного стенда.

8. В период выполнения п. 6 подсчитать количество оборотов дисков счетчика САЗ (Л^;_Сдс^) и счетчика СР4 (Д^Г_СР4) за 1 мин. Вре­мя необходимо определять по имеющемуся секундомеру. За дей­ствительные значения Л^_Сдз и N^^ взять средние арифметические значения, определенные из трех экспериментов.

9. Используя значения постоянных счетчиков, определенные прн выполнении п. 2, и результаты выполнения п. 8, рассчитать актяз- ную и реактивную энергию, расходуемую нагрузкой за 30 мин работы.

«^Сном^слз-ЗО;

10. Сравнить результаты выполнения п. 9 с результатами вы­полнения п. 7.

11. Рассчитать коэффициент мощности цепи по формуле

используя значения W_a и №_р, полученные при выполнении п. 9.

12. Составить отчет по требуемой форме.

ГЛАВА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ

ИЗМЕРЕНИЕ ФАЗОВОГО СДВИГА И ЧАСТОТЫ

14.1. ИЗМЕРЕНИЕ ФАЗОВОГО СДВИГА

Измерение фазового сдвига между напряжением и то­ком нагрузки на промышленной частоте, между двумя гармоническими напряжениями (например, входным и выходным напряжениями четырехполюсника, усилителя) в зависимости от частоты, между двумя периодическими напряжениями одинаковой частоты любой формы — эти задачи часто встречаются в исследовательской и произ­водственной практике. Методы измерения и принципы построения приборов зависят от диапазона частот сиг­нала и его формы, мощности источников сигналов, тре­буемой точности измерения.

Электромеханические фазометры. Электродинамичес­кие и ферродинамические логометры могут быть исполь­зованы для построения фазометров (как показывающих, так и самопишущих), предназначенных для измерения

Рис. 14.1. Электродинамический фазо- Рис. 14 2. Трехфазный

метр.

электродинамический фа­зометр.

фазового сдвига между напряжением и током в нагрузке и коэффициента мощности.

Электрическая схема электродинамического фазомет­ра и соответствующая ей векторная диаграмма представ­лены на рис. 14.1. Подвижная часть механизма, представ­ляющая две жестко скрепленные между собой под углом 60° рамки, крепится на осях и опорах. Механический противодействующий момент в механизме отсутствует. Взаимодействие тока I\ (/i=/_Har), протекающего по не­подвижной катушке прибора 1, с током /₂, протекающим по обмотке рамки 2, угол между плоскостью которой и плоскостью неподвижной катушки равен 150° при а=0, создает вращающий момент

Взаимодействие тока 1\ с током /₃ создает вращающий момент М₂, который действует навстречу моменту M_t:

Ж, = (JJz cos (/Оз) sin (150° — 60° — а).

Из векторной диаграммы следует, что cos (/_ь /₂) = =cos ф.

Фазовый сдвиг между U (или /₂) и током /₃ выполня­ется равным г|) = 60° за счет включения в цепь обмотки рамки 3 катушки индуктивности L₃ и резистора R-j. Сле­довательно, cos (/ь /3) — cos (60°—ц>). В установившем­ся режиме подвижная часть прибора займет положение, при котором М_Х=М₂, поэтому

с_у]у1₂ cos ф cos (60° — а) = с₂1_х1_я cos (60° — ф) cos а.

Если выполняется условие с\1₂=с₂1_ъ, то последнее ра­венство будет выполняться при а = ф. Таким образом, угол поворота подвижной части равен фазовому сдвигу между напряжением и током в нагрузке. Прибор имеет линейную шкалу. Его показания практически не зависят от нестабильности напряжения на нагрузке (в пределах 10—20%). Недостатками таких фазометров являются сравнительно большая потребляемая мощность от источ­ника сигнала (5—10 В-А) и зависимость показаний ог частоты.

Шкала рассмотренного фазометра может быть про- градуирована также в значениях коэффициента мощно­сти, т. е. в значениях cos ф.

Приведенная погрешность лабораторных фазометров не более ±0,5%. Характеристики, указанные выше, име­ет электродинамический фазометр типа Д578.

На основе электродинамических механизмов возмож­но построение фазометров для измерения cos ф и в трех­фазных цепях переменного тока. Схема включения фа­зометра в этом случае приведена на рис. 14.2. По принци­пу действия он подобен однофазному фазометру, но необходимые фазовые сдвиги между токами в обмотках рамок подвижной части прибора можно получить более просто, используя 120-градусные сдвиги между напряже­ниями и токами трехфазной цепи. Такой прибор дает правильные показания в трехфазной цепи с симмет­ричными напряжениями и токами. В случае несимметрич­ной трехфазной цепи можно говорить лишь о разности фаз между током и напряжением в каждой фазе. Приме­ром подобного прибора является фазометр типа Э120, приведенная погрешность которого не превышает 1,5%.

На основе ферродинамического механизма выпуска­ется также щитовой узкопрофильный фазометр типа Д392, предназначенный для измерения cos ф в симмет­ричной трехфазной цепи. Пределы измерения cos ф 0,5— — 1—0,5, класс точности 2,5.

Электронный фазометр. Измерение фазового сдвига между двумя периодическими напряжениями (одной час­тоты) в диапазоне частот до 1 МГц производится с помо­щью электронных фазометров. Структурная схема элек­тронного фазометра приведена на рис. 14.3. Напряжения Mi и и₂ (одно из них является опорным, например щ) по-

Рис. 14.3. Электронный фазометр.

даются на два входа прибора (рис. 14.4,а и б). В обоих каналах напряжения усиливаются и, если их амплитуды достаточно большие, ограничиваются усилителями-огра­ничителями У01 и У02\ затем с помощью формирующих устройств ФУ1 и ФУ2 эти напряжения преобразуются в напряжения прямоугольной формы с крутыми фронтами (рис. 14.4, в и г). Фазовый сдвиг напряжений на выходах ФУ1 и ФУ2 равен фазовому сдвигу входных напряжений. Дифференцирующими цепями ДЦ1 и ДЦ2 формируются

а)

б)

в)

Рнс. 14 5. Измерение фазы ме­тодом линейной развертки.

г) #

е)

ж)

Рис. 14.4. Временные диаграм­мы сигналов в электронном фазометре.

короткие импульсы, поступающие через диодные цепи Д1 и Д2 на входы триггера Т, который имеет два устой­чивых состояния (рис. 14.4, д и е). Выходное напряже­ние триггера Т показано на рис. 14.4, ж. К выходу триг-
repa T подключен магнитоэлектрический микроампер­метр. Длительность импульса t на выходе триггера Т связана с фазовым сдвигом следующим соотношением: /_Ф=фх/2к/с, где /_с — частота сигналов. Тогда среднее значение тока, протекающего через прибор, равно /_ср = ^ImaxtylTc, где /_тож — амплитуда импульса тока; Т,,= = 1//с — период входных напряжений. Нетрудно видеть, что

Л;р I тех Фзс/2я.

Таким образом, шкала прибора линейна и не зависит от частоты. Электронные фазометры работают в широком диапазоне частот, имеют большое входное сопротивление (малую потребляемую мощность от источников сигна­лов). Например, фазометр типа Ф2-13 имеет следующие характеристики: частотный диапазон 20 Гц—1 МГц, из­меряемый угол сдвига фаз ±180°, относительная погреш­ность 1,5—2%, входное сопротивление 1 МОм, диапазон изменения входных сигналов 0,1—10 В.

Осциллографические методы измерения фазы. Среди осциллографических методов наибольшее распростране­ние получили методы линейной развертки и эллипса.

Метод линейной развертки предполагает применение двухлучевого осциллографа или однолучевого осцилло­графа с электронным коммутатором. В этом случае на эк­ране осциллографа создается изображение двух напря­жений (рис. 14.5), фазовый сдвиг ц,_х между которыми не­обходимо измерить. Если напряжения щ и и₂ на вход Y осциллографа подаются через электронный коммутатор, то изображения создаются штриховыми линиями (часто­та коммутации значительно выше частоты напряжений iii и и₂). По измеренным отрезкам ab и ас вычисляется

ц>_х = ab- 360° /ас.

Причиной погрешности измерения в данном случае является прежде всего неточность измерения отрезков ab и ас.

Метод эллипса используется для измерения фазового сдвига между синусоидальными напряжениями. Напря­жения щ и и₂ подаются на входы каналов У и X (канал А' работает в режиме усиления сигнала и₂). На экране осциллографа получается изображение эллипса (рис. 14.6). Если Ui — Uy ~ U Ymax SU1 (01 И l/₂ = Ux = U Xmax SHlX Xi'co^+фх), то в момент /=0 пятно будет находиться в
точке а или b, т. е. l_ab^2U_Xmax sin ц>. Отрезок led, соот­ветствующий максимальному отклонению луча по осн X, пропорционален 2U_Xmax, т. е. kd=2U_Xmax. Следова­тельно, sin (p_x = ab/cd и q>_x = arc sin (abjed). Метод эллип­са позволяет измерять в пределах 0—90° без определе­ния знака фазового угла. При-

чинами погрешности измере­ния являются неточность изме­рения отрезков и неодинако­вый фазовый сдвиг в каналах Хи Y.

14.2. ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ

Диапазон используемых частот в электроэнергетике, электрофизике, технике связи, радиоэлектронике очень широк и простирается от долей герца до десятков гига­герц. Выбор метода и прибора для измерения частоты оп­ределяется значением частоты, требуемой точностью из­мерения, мощностью источника сигнала и другими фак­торами.

Рассмотрим измерение частоты показывающими при­борами.

Электромеханические частотомеры. Эти приборы ис­пользуются для измерения частот в диапазоне 20— 2500 Гц в основном в энергетических цепях и выполняют­ся на основе электромагнитных и электродинамических (ферродинамических) механизмов.

Рис. 14.6. Измерение фазы методом эллипса.

Наиболее простым из электромеханических частото­меров является электромагнитный резонансный (вибра­ционный) частотомер. Напряжение измеряемой частоты подводится к обмотке электромагнита. В поле электро­магнита располагаются стальные пластинки, один конец которых закреплен неподвижно. Свободный конец загнут и окрашен яркой краской. Каждая пластина обладает определенной частотой собственных колебаний. Под дей­ствием электромагнитного поля и сил упругости пласти­ны совершают колебательные движения. С наибольшей амплитудой колеблется пластинка, частота собственных колебаний которой соответствует удвоенной частоте по­данного напряжения. Вид шкалы вибрационного часто­томера приведен на рис. 14.7. Пределы измерения по 20* 315
частоте таких частотомеров небольшие, например 45—55 или 450—550 Гц. Относительная погрешность измерения частоты 1,0—2,5%.

Электрическая схема электродинамического частото­мера на основе логометрического механизма и векторная диаграмма токов приведены на рис. 14.8. Рамки подвиж-

Рнс. 14 7. Шкала вибрационно- Рис. 14.8. Электродинамичес­

го частотомера.

кии частотомер.

кой части частотомера скреплены между собой под углом 90°. Параметры контура L_z, C_s и jR₃ подобраны таким образом, что частота резонанса напряжений близка к средней частоте диапазона измерения /_ср= (/н+/_к)/2, где /и и /_к — соответственно начальное и конечное значения шкалы прибора.

Вращающие моменты, действующие на подвижную честь, равны:

М_г = cJJz sin (Р, — a) cos (90° + <р) = = Су! J₂ cos (45° — а) sin (+ ср);

М_г = с₂1\ sin (Р₂ — а) cos 0° = с₂1\ sin (45° — а),

где Pi = 135°, р₂ = 45° — соответственно углы между плос­костями первой и второй рамок и плоскостью неподвиж­ной катушки при а=0.

Момент М1 зависит от угла поворота подвижной части а и фазового сдвига между токами /i и /₂, который, в свою очередь, зависит от измеряемой частоты f_x. Момент М₂ зависит только от угла а и не зависит от частоты f_x. Мо­менты МJ и М₂ действуют навстречу друг другу, и под­вижная часть поворачивается до тех пор, пока не насту­пает равенство М_Х=М₂. Токи 1\ и h с изменением изме­ряемой частоты изменяются незначительно, и поэтому из равенства моментов следует:

tg (45° — а) = с sin (+ <р).

Так как <р=^х1^г (fjc), то a=F(f_x). Из последнего равен­ства следует, что при f_x=f_cp (ф = 0) а=45°. При fx=fn стрелка займет крайнее левое положение, а при fx=f_K— крайнее правое.

На рис. 14.9, а показана конструкция электромагнит­ного логометра, а на рис. 14.9,6 — электрическая схема

Рис. 14.9. Электромагнитный частотомер.

частотомера на его основе. Токи h и /₂ в цепях логомет­ра распределяются обратно пропорционально полным со­противлениям ветвей, которые по-разному зависят от час­тоты (рис. 14.9, в). Параметры цепей подобраны так, что при средней частоте диапазона токи равны и указатель занимает положение, соответствующее средней частоте. Другим значениям f_x соответствуют свои значения и /₂, а следовательно, и углы отклонений подвижной части.

Электродинамические и электромагнитные частото­меры имеют узкие пределы измерения, равные ±10% средней частоты, приведенную погрешность 0,5—2,5%, потребляемую мощность до 10 Вт, номинальное напряже­ние 36—380 В. Такими характеристиками обладают элек­тродинамические лабораторные частотомеры типа Д506М и щитовые узкопрофильные электромагнитные частотомеры типа Э393.

Электронные конденсаторные частотомеры. Они ис­пользуются для измерения частоты периодических напря­жений в диапазоне 20 Гц—500 кГц. Приведенная по­грешность таких приборов 0,5—2,5%.

Принцип действия электронного частотомера поясня­ется схемой, приведенной на рис. 14.10, а, и временными диаграммами на рис. 14.10,6—д. Напряжение измеряе­мой частоты (рис. 14.10,6) подается на вход усилителя- формирователя УФ, усиливающего и_вх и формирующего из него прямоугольное напряжение (рис. 14.10,в). Этим напряжением управляется электронный ключ ЭК. Допус­тим, что при положительных полуволнах ключ Ж замк­нут, а при отрицательных полуволнах разомкнут. При ра­зомкнутом состоянии ключа в течение половины периода конденсатор С через резистор R заряжается до значения Е (рис. 14.10, г). Ток заряда протекает через диод VD1

и обмотку рамки магнитоэлектрического измерительного механизма (рис. 14.10,5). При замыкании ключа ЭК кон­денсатор разрядится через него и через диод VD2. Таким образом, за один период измеряемой частоты (T_x=l/f_x) через измерительный механизм проходит заряд q=CE и поэтому среднее значение тока в его цепи равно:

lev = q!T_x = СЕ/Т_Х = CEf_x.

Это уравнение справедливо при условии, что конден­сатор успевает полностью зарядиться до значения Е и полностью разрядиться.

Электронные частотомеры имеют достаточно большое входное сопротивление, а следовательно, потребляют ма­лую мощность от источника сигнала.

Рассмотрим осциллографические методы измерения частоты.

Метод фигур Лиссажу. Этот метод используется для измерения частоты синусоидальных напряжений. На один из входов (например, на вход канала Y) подается напря­
жение с измеряемой частотой f_x. На вход канала X, рабо­тающего в режиме усиления (генератор развертки ГР отключен), подается напряжение с известной частотой /о- Электронный луч под действием двух взаимно перпен­дикулярных и меняющихся по гармоническому закону соответственно с частотами f_x и /₀ напряжений вычерчи­вает на экране некоторую сложную кривую. Если отноше­ние частот выражается отношением целых чисел, то ре­зультирующая кривая (фигура Лиссажу) представляется

гоо

17=7 п-2 п=3

Рис. 14.12. Измерение частоты мето­дом круговой развертки.

Рис. 14.11. Измерение частоты мето­дом фигур Лиссажу.

в виде неподвижного изображения (пример такой фигуры приведен на рис. 14.11). Для определения отношения ча­стот необходимо подсчитать наибольшее число точек пе­ресечений вертикальной N_y и горизонтальной N_x прямы­ми наблюдаемой фигуры. Затем составляют отношение

fylfx = ^Nx^/Nv>

где fy и fx — частоты напряжений, подаваемые на входы каналов У и X осциллографа.

Для фигуры на рис. 14.11 Ny = 4, N_x = 2, и поэтому

N_x J N_x i

fv — fr--------- —----- fx или fy = L------------ = — L.

'^Y '^x Ny 2 '^x '^x Ny 2 ⁰

Погрешность измерения f_x определяется погрешно­стью известной частоты f₀.

Метод круговой развертки. Этот метод также основан на сравнении двух частот — неизвесткой и известной. Ес­ли на входы обоих каналов осциллографа (генератор развертки отключен) подать напряжения с одной (изве­стной) частотой /о, но сдвинутые по фазе на 90°, то на экране получим окружность. Время, за которое электрон­ный луч описывает окружность, равно периоду напряже­
ния с частотой f₀. Подав напряжение с неизвестной часто­той f_x на сетку электронно-лучевой трубки, при от­ношении частот f_x/f₀=n{n=l, 2, 3...) получим ряд неподвижных дуг (рис. 14.12). Число таких дуг равно п.

Погрешность измерения f_x определяется погрешно­стью известной частоты.

Осциллографические методы измерения частоты про­сты, но требуют применения генератора гармонических колебаний, частоту которого можно изменять, а ее зна­чение должно быть известно.

14 3 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13. ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

Задание

1. Ознакомиться со схемой лабораторного стенда и записать данные приборов.

2 Ознакомиться с методическими указаниями по эксплуатации и применению приборов

3. Собрать схему, приведенщ'ю на рис. 14.13.

Рис. 14.13. Схема лабораторного стенда работы № 13.

4. Провести косвенное измерение коэффициента мощности (cos ф), используя прямые измереряя тока амперметром РА, на­пряжения вольтметром PV и мощности ваттметром PW.

5. Провести прямое измерение фазометром фазового сдвига между напряжением и током в нагрузке ф. По значению ф рассчи­тать cos ср

6. Измерить ф методом эллипса с помощью осциллографа. Вы­числить значение cos ср.

7 Объяснить полученные результаты.

8. Составить отчег по требуемой форме.

ГЛАВА ПЯТНАДЦАТАЯ ИЗМЕРЕНИЕ МАГНИТНЫХ ВЕЛИЧИН

15.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Электрические и магнитные измерения находятся в тесной связи друг с другом. Эта связь — следствие един­ства электрических и магнитных явлений.

Магнитные измерения дополняют электрические. По­средством магнитных измерений решается ряд задач, к которым относятся исследование магнитных свойств ве­ществ и материалов, исследование различного рода элек­тромагнитных механизмов, аппаратов и машин для выяв­ления распределения магнитных потоков и МДС, кон­троль качества магнитных материалов и изделий из них в производственных условиях, испытание постоянных магнитов и электромагнитов и измерение полей, созда­ваемых ими, исследование магнитного поля Земли, изу­чение физических свойств материалов по их магнитным характеристикам.

В большинстве случаев при определении характерис­тик магнитных полей и материалов магнитные величины рассчитывают по полученным экспериментально значе­ниям электрических величин или электрических парамет­ров.

Магнитные характеристики принято разделять на ста­тические и динамические.

Статические характеристики магнитных материалов определяют в постоянных магнитных полях и используют как для расчета устройств, где эти материалы работают в таких же условиях, так и для сравнения одних материа­лов с другими.

Динамические характеристики магнитных материалов измеряют в переменных магнитных полях. Последние за­висят не только от свойств образца, но и от частоты маг­нитного поля, формы кривой поля, формы и размеров об­разца и лишь условно могут быть названы характеристи­ками материала.

15.2. ИЗМЕРЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОТОКА В ПОСТОЯННОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Баллистический гальванометр. Метод определения магнитного потока с помощью баллистического гальва­нометра, основанный на измерении количества электри­
чества в импульсе тока, наводимого в измерительной ка­тушке при изменении потокосцепления, относится к индукционно-импульсному. Для измерения магнитного по­тока катушка с известным числом витков w_K подключа­ется к баллистическому гальванометру через резистор R_n (рис. 15.1) и затем быстро удаляется из поля илл

Рис. 15.1. Схема измерения маг­нитного потока индукционно-им- пульсным методом.

вносится в него. Изменение потока, сцепленного с катуш­кой, вызывает в ней ЭДС

e = —w_KdO/dt, (15.1)

которая определяет ток

i = = ~ (w_h/R) (0>idt),

где /?=/?_г+#к+Дд.

Изменение количества электричества dQ связано с из­менением потока d<D, как это следует из выражения для тока i, следующим образом:

dQ = idt = — (wJR) йФ.

Интегрируя последнее уравнение в пределах от 0 до i\, получаем выражение для количества электричества в импульсе тока, определяемое путем изменения потока от Ф до 0 (удаления катушки из поля): и о

Q= jidf= |'_С|Ф = ^Ф. (15.2)

о ф

Если измерительная катушка неподвижна, а измене­ние потока от +Ф до —Ф вызывается изменением тока от до —I, то количество электричества в импульсе то­ка, протекающего по цепи, равно:

Q = 2 i- Ф. (15.3)

При длительности импульса тока, достаточно малой по сравнению с периодом свободных йблебаний гальва­
нометра, можно считать, что первое наибольшее откло­нение его указателя а_Хт пропорционально количеству электричества в импульсе (см. § 5.4.):

Q = C_Qa_lm, (15.4)

где C_Q — цена деления (баллистическая постоянная) гальванометра по количеству электричества. Подставляя (15.4) в (15.2), получаем:

^ф = — С_Ф а_1т,

W_K

или

(15 5)

ю_к

где Сф —CqR — цена деления (баллистическая постоян­ная) гальванометра по магнитному потоку.

Таким образом, по отклонению указателя баллисти­ческого гальванометра можно определять магнитный по­ток.

Поскольку Сф зависит от активного сопротивления цепи (от режима успокоения гальванометра), ее необхо-

Рис. 15.2. Схема определения цены деления (баллистической посто­янной) гальванометра.

димо определять экспериментально при включении ис­пользуемой измерительной катушки и магазина сопротив­ления R_a, предназначенного для регулировки чувстви­тельности и обеспечения необходимого режима успокое­ния гальванометра (рис. 15.2). Для этого переключатель переводят из положения 1 в положение 2. В результате ток изменится от +/ до —/, что вызовет изменение по­токосцепления вторичной обмотки катушки взаимной ин­дуктивности

2ш₂Ф = 2 ML (15.6)

Изменение потокосцепления приведет к появлению импульса тока в цепи обмотки w₂, и указатель гальвано­метра отклонится на а_т, при этом количество электри­чества в импульсе тока на основании (15.3), (15.4) и (15.6)

Q = 2 лад, = C_Qa_lm,

где R2 — сопротивление цепи вторичного контура.

С учетом последнего соотношения получаем:

Сф = CqR₂ — 2MI!a_lm. (15.7)

Выпускаемые промышленностью баллистические гальванометры типов М197/1 и М197/2 имеют соответст­венно цену деления 3,5-10~⁵ и 0,35- Ю^-5 Вб/дел.

Веберметр. Веберметр предназначен для измерения магнитного потока индукционно-импульсным методом. Он представляет собой магнитоэлектрический гальвано­метр без противодействующего момента. Ввиду этого начальное положение стрелки веберметра а\ безразлич­ное. Бескаркасная подвижная рамка 1 (рнс. 15.3), рас-

Рис. 15 3. Схема измерения магнитного потока с помощью вебер­метра.

положенная в воздушном зазоре между полюсными на­конечниками постоянного магнита и сердечником, соеди­нена с переключателем с помощью «безмоментных» то- коподводов. Положение 1 переключателя соответствует измерению. При удалении измерительной катушки из магнитного поля ее потокосцепление уменьшается. За счет возникшего импульса тока рамка 1 поворачивается на такой угол а (этому соответствует перемещение стрел­ки веберметра из положения а\ в положение а₂), при ко­тором происходит увеличение потокосцепления рамкн, равное уменьшению потокосцепления измерительной ка­тушки. Поскольку магнитное поле в рабочем зазоре ве- берметра однородное и радиальное, изменение потоко­сцепления рамки 1 будет пропорционально углу ее пово­рота. Таким образом,

Дата добавления: 2015-08-29