Электрические измерения неэлектрических величин. Особенность методов измерения заключается в том, что в специальных устройствах - первичных преобразователях - неэлектрическая величина преобразуется в

Особенность методов измерения заключается в том, что в специальных устройствах - первичных преобразователях - неэлектрическая величина преобразуется в электрическую. В основе работы того или иного преобразователя используются различные физические законы, которые устанавливают функциональную зависимость выходной (электрической) величины преобразователя от его входной (неэлектрической). Рассмотрим пример.

Измерение температуры.

Температуру можно измерить, например, с помощью термометра сопротивления. Их чувствительный элемент выполняют в виде обмотки из проводникового материала, помещенный в защитный кожух. Чаще всего используют металлы медь или платину, что отражается в маркировке изделия (ТСМ - термометр сопротивления медный, ТСП - термометр сопротивления платиновый).

Из курса физики известно, что электрическое сопротивление проводника с увеличением температуры возрастает почти по линейному закону:

,

Рис. 79

где R_t - сопротивление материала при температуре t; R ₂₀ - сопротивление материала при температуре 20°С; a - температурный коэффициент сопротивления.

При измерении температуры можно воспользоваться тарировочным графиком, графически отображающим зависимость выходной величины преобразователя от входной.

Измерив неизвестное сопротивление R_X, по графику легко найдем температуру t_X окружающей среды.

Рекомендуемая литература

1 Иванов И. И. Электротехника: учеб. пособие для вузов / И. И. Иванов, Г. И. Соловьев. - 6-е изд., стер. - СПб.: Лань, 2009. - 495, [1] с.: ил. - (Учебники для вузов, Специальная литература). - Библиогр.: с. 492. - ISBN 978-5-8114-0523-7: (в пер.).

2 Основы электроники: Учеб.пособие для вузов. - М.: КолосС, 2009. - 206,[2]с.: ил. - (Учебники и учебные пособия для вузов). - Библиогр.:с.204. - ISBN 978-5-9532-0712-6(в пер.).

3. Иванов И. И. Электротехника. Основные положения, примеры и задачи / И.И. Иванов, А.Ф. Лукин, Г. И. Соловьев. СПб.: Издательство «Лань», 2002. – 192 с.

Оглавление

Введение. 3

1. Электрические цепи. 4

1.1 Основные понятия. 4

1.2 Анализ электрических цепей постоянного тока. 11

1.2.1 Анализ простых электрических цепей. 11

1.2.2 Анализ сложных электрических цепей. 13

2. Электрические цепи однофазного переменного тока. 15

2.1 Получение переменного тока. 16

2.2 Характеристики синусоидальных функций. 17

2.3 Изображение синусоидальных величин в виде временных диаграмм, векторов и комплексных чисел 19

2.4 Переменный ток в цепи с элементами R, L, C.. 23

2.4.1 Электрические цепи однофазного переменного тока с параллельным соединением элементов R, L, C 29

2.4.2 Параллельное соединение реальных элементов электрической цепи 30

2.4.3 Компенсация реактивной мощности. 32

3. Электрические цепи трехфазного переменного тока. 33

3.1 Получение трехфазного тока. 34

3.2 Соединение фаз приемника в звезду. 35

3.3 Соединение фаз приемника в треугольник. 38

4. Магнитные цепи. 39

4.1 Магнитные цепи электротехнических устройств постоянного тока 41

4.1.1 Основные характеристики ферромагнитных материалов 41

4.1.2 Анализ магнитных цепей постоянного тока 45

4.2 Магнитные цепи электротехнических устройств переменного тока 47

4.2.1 Электромагнитные процессы в дросселе при переменных магнитных потоках 47

4.2.2 Свойства ферромагнитных материалов в переменных магнитных полях 49

4.2.3 Намагничивающий ток в идеализированной катушке с магнитопроводом 50

4.2.4 Влияние воздушного зазора в магнитопроводе на электромагнитное состояние дросселя 53

4.2.5 Реальная индуктивная катушка. 55

5. Трансформаторы.. 56

5.1 Принцип действия однофазного силового трансформатора. 57

6. Электрические машины.. 59

6.1 Классификация электрических машин. 59

6.2 Механическая характеристика электрической машины постоянного тока 61

6.2.1 Пуск и реверс электродвигателя постоянного тока. 63

6.2.2 Регулирование скорости электродвигателей постоянного тока 65

6.3 Асинхронные электрические машины.. 65

6.3.1 Получение вращающегося магнитного поля в статорах трехфазных машин переменного тока 65

6.3.2 Принцип работы трехфазного асинхронного электродвигателя 68

6.3.3 Свойство саморегулирования вращающего момента асинхронного электродвигателя 69

6.3.4 Механическая характеристика асинхронного двигателя 70

7. Электрические измерения. 73

7.1 Погрешности измерений. 73

7.2 Методы измерений. 74

7.3 Классификация электроизмерительных приборов. 75

7.3.1 Приборы магнитоэлектрической системы.. 75

7.3.2 Приборы электромагнитной системы.. 76

7.3.3 Приборы электродинамической системы.. 77

7.3.4 Приборы индукционной системы.. 78

7.3.5 Приборы сравнения. 80

7.4 Измерение электрических величин. 82

7.4.1 Измерение силы тока. 82

7.4.2 Измерение напряжения. 83

7.4.3 Измерение сопротивлений. 85

7.4.4 Измерение мощности и энергии. 88

7.5 Электрические измерения неэлектрических величин. 91

Рекомендуемая литература. 92