Учебное пособие предназначено для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования, обучающихся по специальности «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования предприятий и гражданских зданий». Оно может быть полезно студентам смежных специальностей, программа образования которых включает вопросы измерений в энергетических системах с напряжением до 1000 В и в низкочастотных электрических цепях.
Оглавление
Введение ........................................... 3
Глава 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТРОЛОГИИ.
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПОГРЕШНОСТИ ...... 7
1.1. Определение и классификация измерений,
методов и средств измереиий. Единицы
физических величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7
1.2. Погрешности измерений ........................ Iб
1.3. Систематические погрешности . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23
1.4. Случайные погрешности ......................... 25
1.5. Правила и формы представления результатов
измерений ................................... 31
1.6. Характеристики электроизмерительных приборов . . . . .. 33
Глава 2. ЕДИНСТВО ИЗМЕРЕНИЙ. МЕРЫ ОСНОВНЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН . . . . . . . . . . . . . . . .. 36
2.1. Обеспечение единства измерений . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3б
2.2. Поверка средств измерений ...................... 41
2.3. Калибровка средств измерений. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 42
2.4. Методы поверки (калибровки) и поверочные схемы .... 45
2.5. Сертификация средств измерений ................. 48
2.6. Классификация мер ............................ 49
2.7. Меры единиц электрических величин ............... 50
2.8. Эталоны единиц электрических величин ............ 57
Глава 3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АНАЛОГОВЫХ
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРАХ ....... б2
3.1. Общие вопросы .......................... . б2
3.2. Технические требования . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 63
3.3. Oтсчетные устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 65
3.4. Опорные устройства и устройства для создания
противодействующего момента . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 67
3.5. Устройства для создания успокаивающего момента .... б9
Глава 4. ПРЕОБРА30ВАТЕЛИ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ .. 72
4.1. Шунты и добавочные резисторы ................... 72
4.2. Измерительные трансформаторы. Гальваническая
развязка ............................ . . . . . . . .. 77
4.3. Измерительные трансформаторы тока .............. 80
4.4. Измерительные трансформаторы напряжения ........ 82
4.5. Датчики Холла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 83
Глава 5. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
ПРИБОРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ............. 85
5.1. Общие сведения ............................... 85
5.2. Магнитоэлектрические механизмы . . . . . . . . . . . . . . . .. 8б
5.3. Амперметры и вольтметры магнитоэлектрической
системы ..................................... 91
5.4. Электродинамические и ферродинамические
механизмы ................................... 93
5.5. Амперметры и вольтметры электродинамической
и ферродинамической систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 97
5.6. Ваттметры электродинамической
и ферродииамической систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 99
5.7. Механизмы электромагнитной системы ............ 103
5.8. Электростатические мехаиизмы и их применение . . . .. 109
Глава 6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ. .. 113
6.l. Обшие сведения .............................. 113
6.2. Основные уравнения и свойства измерительных
преобразователей ............................. 114
6.3. Измерительная цепь как преобразователь . . . . . . . . . .. 125
6.4. Методы коррекции погрешностей . . . . . . . . . . . . . . . .. 128
6.5. Мостовые цепи ............................... 131
6.6. Компенсационные цепи ........................ 136
Глава 7. ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
ПРИБОРЫ ............................... 141
7.1. Электронные аналоговые вольтметры .............. 141
7.2. Электронно-лучевые осциллографы ............... 149
7.3. Цифровые осциллографы ....................... 157
Глава 8. ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
И AНAJIОГО-ЦИФРОВЫЕ
ПРЕОБРА30ВАТЕЛИ ....................... 162
8.1. Основные понятия ............................ 162
8.2. Аналого-цифровые преобразователи
и цифровые вольтметры ........................ 164
Глава 9. ИЗМЕРЕНИЕ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ ....... 172
9.1. Методы измерения постоянных токов
и напряжений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 172
9.2. Методы измерения переменных токов
и напряжений промышленной частоты . . . . . . . . . . . .. 177
Глава 10. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
И КОМПОНЕНТОВ ........................ 187
10.1. Общие сведения ............................. 187
10.2. Основные методы и средства измерения
сопротивления электрической цепи
постоянному току . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 187
10.3. Использование мультиметров в режиме омметра
для оценки работоспособности
электро-радиотехнических компонентов . . . . . . . . . .. 199
10.4. Измерение емкости и индуктивности ............. 206
Глава Н. ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ. . . . . . . . . . . . . . . . .. 208
11.1. Общие сведения ............................. 208
11.2. Измерение мощности в цепях постоянного тока . . . .. 208
11.3. Измерение активной мощности в цепях
переменного тока ............................ 210
Глава 12. ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГИИ ....................219
12.1. Одноэлементный индукционный счетчик ......219
12.2. Двух- и трехэлементные индукционные счетчики...226
12.3. Схемы включения счетчиков ................... .227
12.4. Электронные счетчики ....................... .228
Глава 13. ИЗМЕРЕНИЕ ФАЗОВОГО СДВИГА,
ЧАСТОТЫ И ПОКА3АТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ....................239
13.1. Измерение фазового сдвига ..................239
13.2. Измерение частоты ..........................247
13.3. Электромагнитная совместимость. Измерение
показателей качества электрической энергии ...... 252
Глава 14. ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ........... 263
14.1. Общие сведения ............................ .263
14.2. Основные структуры ИИС .................... .267
14.3. Комплекс КАМАК (САМАС) .................. . 271
14.4. Приборный интерфейс МЭК 625.1 .............. 279
Литература ...................................... 283