ПсрцазаниА уаройства цифровою отс-кта определяютсл :Ji;дyoEIlнf образом:

ГЛС 7 v - период импульсов генератора счеттплх нмпульеов;

N - число lIM[]yJ]bCOn.

При ЕЫйеркс нуля прибора необходимо :1а1вмлить вход уси-лизеля постоянною JOKEL. 11 при градунровкс сгп пход ПОДКЛЮ-lauita к калибратору, 1. с. и{:тпл1тику ха.шброва1Епого напряжений. Если гтоярляетси нсоблодимость и\*.чсрс[ля переменного няпрмжснля, последнее после лсителя подается на прсобразо-Еате.1ь, где iipcofipanyercft в лскгоятте после icia полается на ЕХ0дуенли1еля постоянного itiica Цтфровые вольтметра обеспечивают высокую скорость ]рсо&ра1овяний (до гасячи измерений в.оекупду), а также ма.ую погрепвость измерения (0.01-0,001 %5 в диапазоне ишеряемтл напряжений от 0,1 мкН дп IWOB. К недостаткам цифровых вольтметров, как и в целим ТЩП, можно отнести их сложнисп, и пмсо1гую СШИМОСТЬ.

ЭПЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЭПЕКТРИЧЕСКИX ВЕЛИЧИН

Все боле широкое рашроираиение получлыи :1лектриче-скче методы измерение! н&ме1Г1рнчес нл величии. Укааднные мегодьа осиооакы на ирш&раяопЕ11ша нсилсктрической HciH чины в :>яс)страческю. Злсглсит HiMepuxcjjj.rroro ycTpoHLvsa, птпо.ТкЯШШнк 1ту функцию, на:плц1етсй псрвичиыы измерительным преобразователем.

Преобразоназсли раэделнюгся на две оенов1Еыс груциы: \} парамегричеекне нреобразонатсли, в кторыя измеряемая ноЕсктрнческая величина иоздейегвуст иа резисгивтн-гй, илн н[ду1[тивный, нли емкостный злсмсегг так, что каждому зиаче-31И10 неэлекаричсской нелнчииы соотъсгствус! определен11ос

лиачапи t- иЛи 1 или С aKTlujuuj о, ищуктавно! о илн CMIOCI-

lEoio ллементэ улсо-ричесной цели измерительно!е устройства, при изменении измеряемой nejjitJcjpHtieceofi utauHHiiLs в той же сгепсни изменяе1ея г, или L, нли С.

2) генераторные ирсобра.-говдтели, которые преобразуют ит-мсряемую иез.1сктрическую величину в ЭДС.

Наиболее раснространеаными параметрическими датчшами являк>Ю1:

л) реостапгые преобразователи, в шторых измеряемая не-лсктрическая вслнч1тча (например, линейное или угловое лерс-

метнепне) иопдсйствуст пи лвижое. юмияя его положепне и тем елмым еопротии-илше реостата;

G) прсойразоаатс;1а е зсрморезиеторами, прсдкаигачепныс дла измерения земнерйзуры и основанные на зависимости coiipciийления лроводнивов н полупроволников от температуры:

в) EipoBo.iUHiue нрсобразс}ва1е.1н и.1н зснзорезвсоры, оени-ййлные аа изменении 1дл1р<ливл(;н11я luhkuh jtiJHLjaH шьей про ВОЛОКИ при ее деформации (преяназиачйются xw измерения дсфир.чйций и. (Г1едола1с.1ьно, cH.j, ал. лызываюшвл);

г) емкостные преобразователи, представляющие собой плоские Т1ДН цилиндрические ;онленсаторы, емкостт. которые тпме-Hstercs пол действием измеряемой негглектрической величитгы (прелчазначаются для намерения перемег11ении. механической силы. таттииЕгы днтлектрика, содержания влаги и т д);

л] инлуктивныс прсобрагюоатсти,. ociioBainibEe lEi изменении инлуктнвтюстн катушки при перемещении сс ссрде-шика (или и.1мснен>1и виздгШ11010 зазорл) лод дсйетвисм измеряемой не-элеитрнческой величины: силы, давлеаня. линет1ного перемете ння;

е) фoтo:лcктpичecкиc преобразователи, использующие чув-ствнтмг.гость фотопрмсмннков у падающему на их понерх-ность световом] пшику.

ПарвЕжп ричсские иреобразователн требуют наличия ваю-мо1атгльио10 нсточиика электрической энергии.

К гс1гсрат[ным )1реобраэователям ОТНОСЯТСЯ:

а TcpAioiTCKipHtccKHC преобрачователн, чувсгеительаыч jjrcMCHTOM которых является термопара (служат для и.-мерения

температуры);

б) индукционные iipeoGpaioeaiелн, в которьга измеряемая ме:ьаннчсекая вслишна преобразуется в 1гадукторова1Н1ую

ЭДС;

В) ш.езо1.тегтрические преобразователи, в которых используется появление дтектрическия зарядов на noaepxHoCj и некоторых кристалическнх дикктриков (кварц и др.) иод влиянием механических давлаЕЕтй.

Оли] II T01 же 1Ш1 [фСобразователя может быть npHMCiieii Д.1 кангроля н намерений ралли-ших пс1.1С1гз>ннеских величии, и, imoEjopOT, д1я и1мерения ¥ахпй-ли6о HLjujeKTpHHectoif йелн-чины могут быть исттальпованы лреобраэователи различных типов.

Рассмотрим несколько простейших примеров измерения петле ктр(чсекил величин.

При измерении уровня (объема) жидкости в каком-либо резервуаре подвижная часгь преобразователя обычно меяачиче-

Рис. 7 ж И:чьтсрс!ше Р >стат11ым j]>i[4HPf{?M

Рнс- 7.27. Измерение толщины

аил е-вязшта с пои.1аБком И, лиюжспне которою определяйся измеряемым уровнем {объемом) (рие. 7.26).

Jd3McneifFe положспня noiuiaBira вызы&ае! перемешение движка Д реостатного преобразователя. Так как реостат вклю-чен в цепь, прнсоедннс[иу1о к ncjoiejhky олектрическон энергии, то, очеви.г[но, каждому зчаченню измеряемого уровня будет соотьеллвопать oupehcjicitnoe значение сопрothbjiciсии и Г2 злектрической иела и еоогвегевуюедее им отегслпекие гоков Tt/l2- Позгому тикала лг1омет]за Л может быть oi j ралуирова-ега пепосредитвсЕпю п едниипал измермс.мгго уровня (объема).

Для пзмериаил малых EiepcMeiiTeuHH может быть иепо.тъзо-вап итгдуктивный преобразоБагсль. На рис. 7.27 схематически изображено устройство для кoiiipfl.rя толши1£ы ленты.

HMCHCinte толщины ленты I в.есчст за собой перемещсееис ролика связанного с якорем 3 мй! Етитппровода преобрг1301;а-теля Изменение во!ту7цно1о зазора 5 вызипаег из.чсисЕтие ин-ДУК1ИВ110Г0 соиро 1 инлення обмоткн 4 и, слеловагелыю, тока в депи катуЕЕпси.

В начеоевс примера использова][тя генераторЕгого преобразователя рассмотрим при]ЕН1ш действия иплукиионпогп тахомс-тра для измерения частоты врщдеиия. Якорь маломощной маг-нитоэлекгрической машины fie]eepatiipa ностояетного гока, см, & 9.7) сткдинеи с валом нс1н.1туемой рабочей машины ееепосреа-ственно или через редуктор. Индуктированная в якоре ЭДС прямо иропорциональна частогс врапеная вала (Е =л) Шкала вольтметра, прнсоединкпюго к выводам якоря, может быть от-500

I ралутроааЕЕа EEeiioepejCJiJCHHO в ед1шииах частоты нрашения [ОО, tиEт).

На практике зЕакодя! применение н более с.зожезьес 4.\елш ЕЗмериЕсльных yCipoacTB, напрЕтмср мостовьЕс схемы L уснли-те- 1ями. 1еозволяющие значнтслтьЕю повыеизь чувегви1е1Ьносгв (т точЕЕос1ъ из.меренийг

Гл q ва восьмая ТРАНСФОРМАТОРЫ

а.1. НАЗНАЧЕНИЕ. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

С целью зкономичной передачи злекгроэнергин на лал1,ние pueciOMHUfl и распределеетия се между рзнообразными потребителями появляется исо6жодимосл-ь и се хрансформадии По-с.1еднее осуществляется с помощью повышающих и гточижаю-тих трансформаторов.

Трансформатор - статический электромагнитный аппарат, йо действие оснолатго на явиоЕнн взаимной индукции oei предназначен для преобразования злектрнчестой эЕ1ергни ncpcMCEi-ного тока с параметрами V i, /, в энергиЕо переменною тока с параметрами 2,1 же частоты.

ПриЕщии индуктивной связи двух ogmojok bejepbhe открыт Фарадесм в Ш}! г. R период 1Й70-1т ej. был создан одеео-фxii!ый Трансформатор с ризомк11у1ым магнитопрополом. а в ]я30-1Й[30 г. была осуuiccTBJieHa разработка трансформатора с замкнутым магтЕитопронодом, который усиливал мапЕшную связь между обмотками и обеспечивал повынеснетьес есхне*ко-1 кономические показа1ели граисформатора.

Трансформатор (рис. ЗЛ) состет из феррома:ни1НОГ0 маг-нлтопропода i, собранного из отлельЕсых листов электротехнической сталн на котором раеиолижсны Две (kv Игз) обмотки, въ1пол]ЕС1ЕЕ1ые из медного или алюминиевого провода. Обмотку, подкл10че:1ную к источнику еегевния, врииято пазъшап, пер-н1:чтЕой, а обм01ку, К которой сзодключаются приемЕтиЕи, - взо-рнчЕтон Все величины, относящиеся к первичттой и пторячной oбsoткaм. принято cnotscicibeiiho обозначате, индексами 1 и 2.

Если первич}Еую обмотку траЕгсформазора е шелом внткйн ц/, т1ключЕ1ть в сегь переменного тока, ю напражение сети Uj вызовет в ней ток J, и МДС создает пере.чениый маг-

Рнс. я.I, К подспигаю усчрпйсгяа it принципа дейсчти тринсфср-

нртный поток Ф. Переменный мя1чашът ппток Ф создасч в обмотке ЭЛС а в обмотке vv. ЭДС £3. Когла есть нагрузка, щектрическая иепь 11торнч1тпй оймотки окзьевистся замкнутой н ЭДС вызовет в ией ток 7 Таким образом, тек-ричсская энергии лервищгпн цепи с параметрами D н час1о1 ой/будет преобразована л энергию nepeMcicrioro тока вторичной цепи с параметрами u, h /

Мпгоенные звачсннв ЭДС первичной и вторичной обмоток, как следует нз явления электромалштнон инлукции, имеют выракеиня

е, -W dФ;dt, - - \V2 ciФ;dt,

их денствующие значения {при еи]усондальном измсистгин) соответственно равны

£4,44,/Ф . {S.2}

Разделив значсЕшя ЭДС первнчвой цепн на соот&етегвую-пee значение ЭдС н1орич1той цепи, получим

е, £,

Величина л называется коэффициентом транеформации трансформатора. ЭлeJгrpичecкaя энергия из неринчноЁ цепи во вторичную а трансформато1>е передается ноередством перемеи-вого магнитного потока, поскольку гальваническая связь между

первичной U вторичной обмотками трансформатора отсутствует. Оттюшспис зсаачсиий ЭДС £i И £, рввно OTHoiTreHmo чисел витков псрвичЕзой в ыоричной обмоток,

Длн выяснения соотношения между нервичщлм и вторичным напряжениями нeoбтoдufo высказать слсдуюпше соображения.

Вп-первыл, icpOMe основного мвптитного 1Ю1ика Ф или дро-eiu MaiuuiHoro потока трансформатора, как далее мы его будим называть, когорын полностью располагается б ферромвг-ннтном сердечнике и npoiiHiuBacr все витки нерпичппй и вторичной обмоток, ГОК первичной обмотки создаег ма1-нитный поток рассеяния Фр,. Поток рассештня Ф, в оижчие от основного охватывает натки юлько первичной oCmoikh л, как это видно па рис располагается главным обратом в iicMai-ннтной среде (воздушном пространстве или трансформаторном масле, окружающем обмотку). Этот поток со:зласт в первнчвои обмотке ЭДС £р. Во-вторых, первичная обмотка обладае! оп-рсдепс[]ым активным сопротивлением. Потгому, как вытекает из ураиненил электрического еостоятгия [тсрынчний иеин

t, = -£,-fip.+-f.r.. (8.+)

качения напряжепвя ь\ в ЭДС не равт-т, ЭДС Е, мсвьше напряжения l\ па значение падения тгапряжс{ия, обусловленное ЭДС £р1 и aKTHBHbTNf сопротивлсиасч обмотки.

Однако эта разность невелика, н ltijjh ею пренебречь то мож1£о допустить что

. их-еи или \vi][et I шш Ui*£i,

Прв рабоге трансформаторв с нагрузкой н ею вторичной обмогкс дсйе1вусг ток Ij. Ток пторнчпай обмотки участвует в со:1даияа основного магпвтипго погока Ф, в таке создает поток расееяння Фрь расположенный в немагнитной среае, как Фр1, и иаводяшни в зпоа обмоттс ЭДС £3,

Наиряжение 17, как вытекает из уравнения электричолсого состояния вторичной иеин

меньше ДС £ на значение иадспия Езаприжспня, обусловленное эц,с п активным 1;0прот1твлс]Евем об.чогкв. Однако -Jia разность невелика, л если ею пренебречтч, то можно считать,

и п 1 £,.