Негізгі электр шамалардың өлшемдері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Негізгі электр шамалардың өлшемдері

Электрлік өлшем бірліктері- өлшеу техникасының маңызды бір бөлігі электрлік өлшеу техникасы - өлшеу ақпаратын электрлік сигналдар арқылы тасымалдайтын электрлік өлшеу аспаптарын жасау, пайдалану, оладың көмегімен ғылыми зерттеу жұмыстарын, іс-тәжірибелер жасаумен айналысатын адамдардың қызмет саласы.
Физикалық шамаларды электрлік өлшеу аспаптарының көмегімен өлшеу-электрлік өлшеу деп аталады.
Электрлік өлшеулерге мыналар жатады:
электрлік шамаларды өлшеу;
электрлік шамалармен байланысы бар уақыттық шамаларды өлшеу;
электрлікке түрлендірілген электрлік емес шамаларды өлшеу.
Электрлік өлшеудің негізгі артықшылықтары мыналар:
- қарапайым әрі арзан электронды құрылғылардың көмегімен жоғары дәлдікпен өлшеу түрлендірулерін жүргізу;
- физикалық шамалардың мәнін өте кең арлықта өлшеуге мүмкіндік береді;
- өте баяу немесе жылдам өтетін процесстерді бақылау, зерттеу кезінде өлшеуді жүргізе алу қабілеттілігі және электрлік өлшеу тізбегінің аз инерциялылығы;
- өлшеуді арақашықтықтан жүргізуге және түйіспесіз өлшеуге мүмкіндік беруі;
- өлшеу нәтижелерін аналогты немесе цифрлі формада тасымалдай алу қабілеттілігі;
- өлшеу нәтижелерін тасымалдау, өңдеу және оларды сақтауға мүмкіндік береді сондай-ақ өлшеу нәтижелерін өлшеу - есептеу жүйелеріне алдын ала түрлендірусіз тасымалдай алу қабілеттілігі. Барлық физикалық шамаларды өлшеу өлшегіш аспаптар көмегімен жүргізіледі.
Өлшеу жабдығы - өлшеу экспериментін жүргізуге қолданылатын техникалық сипаттамалары мөлшерленген техникалық құрылғы. Функционалдық арналуына байланысты барлық өлшегіш аспаптар төмендегіше жіктеледі:
- өлшем - физикалық шаманың белгілі бір мәнін көрсетуге арналған өлшеу жабдығы;
- өлшеу түрлендіргіші - бақылаушы тікелей қабылдай ал-майтын, бірақ әрі қарай тсымалдауға, өңдеуге және сақтауға қолай-лы өлшеу ақпараты сигналын өңдіруге арналған өлшеу жабдығы;
- өлшегіш аспап - бақылаушы тікелей қабылдай алатын өлшеу информациясының сигналын өңдіретін өлшеу жабдығы;
- өлшеу ақпарат жүйелері және өлшеу құрылғылары - бақылауға, өңдеуге және объектілерді басқару үшін қолдануға ыңғайлы өлшеу информациясын өңдіру үшін бір-бірімен көмекші құрылғылар, байланыс каналдары арқылы жалғанған өлшеу жабдықтарының жиынтығы. Шекті кеңейту магнитэлектрлік жүйенің өлшеу аспабына параллель қосылған мәні кіші кедергі (шунт) арқыры жүзеге асырады.

Шунт нақтылы ток және шунттағы нақтылы кернеу құлау -дермен сипатталады. Шунттар әр түрлі токтарға және кернеу құлауға шығарылады. Нақтылы ток (1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,5)-10n сандар қатарынан тандалыну керек (и - бірден үшке дейін бүтін сан). Шунттың нақтылы кернеу құлаулары = 10; 15; 30; 45; 50; 75; 100; 150 және 300 мВ (олардың ішінде ең кең тарағаны ишн =45; 75; 100 мВ). Шунттар аспаптардың ішіне (жекеменшікті) және сыртына (өзара алмастырылатын) құрастырылады. Шунттар мына теңдеу бойынша белгіленетін дәлдік кластарға бөлінеді:
Шунттарға белгіленген мынандай дәлдік кластар бар: 0,2; 0,05; 0,1: 0,2және О,5. Сыртқы шунттарды калибрленген мәні Rc=0,035 Омға тең өлшеу аспапқа көмекші өткізгіш арқылы қосады.
Кедергі элементтің материалы ретінде мыс аяқтарға қысымдалған таспалық немесе сымдық манганин қолданады. Құжаттарда шунттар мысалы, мынадай болып белгіленеді: 75ШП-0.30.75-0.2 (шунт тасымалды, 0,3 және 0,75 А екі шекке, класс дәлдігі - 0,2).
Мысалы, Iа = 0,2 мА және Rа = 900 Омға тең М260 амперметрдің өлшеу шегін I=200 мА дейін кеңейту үшін кедергісі Rш =0,9 Ом-ға тең шунтты қолдану керек. Бұл жағдайда аспаптың шкаласы - өлшеу шегі 200 мА бөліктенулі болу керек (яғни, бұл жағдайда шкалаға х10 деген таңба қойылу керек).
Мысалы. тоғы I= 200 мА = 0.2 А тең миллиамперметрдің шунты диаметрі мм тең сымнан жасалу керек. Кедергінің аяққы тыксырулы аспаптың бөліктенудігі кезінде жасалады. Ток өлшеуінің диапазонының кеңдігін қамтамасыздандыру үшін аспап бірнеше шекті болу керек.Бұл шекті токтың әр түрлі мәндеріне есептелген бірнеше жұмылдыру шунттарды қолдану арқылы қамтамасыз етіледі. Шкаланың ауыспалы коэффициенті N деп екі қатар тұрған өлшеу шектерінің шекті мәндерінің қатынасын атайды. N = 10 кезде мысалы, шектері 1,10,100 және 1000 мА-ге тең бір шекке (1 мА) орындалған аспаптьң шкаласы, қалған шектерде басқа токтарды өлшеуге жеңіл ауыстыруға болады, ал ол үшін санауды 10, 100 және 1000-ға көбейту керек. Өлшеудің дәлдігін жоғарылату үшін кейбір аспаптарда өлшеніп жатқан токтардың шекті мәндерін 1:5:20:100:500 сан қатарынан таңдайды. Токты өлшеу үшін аспапты зерттеліп жатқан тізбекке тізбектеп қосады. Бұл тізбектің жалпы кедергісін үлкейтеді және ондағы токтың мәнін азайтады. Тізбектің жұмыс ережесіне аспаптың әсерін кеміту үшін аспаптың қосылатын нүктелер 1 және 2 арасындағы сыртқы тізбектің R, кедергісіне қарай аспаптың ішкі кедергісі Rа аз болу керек.
Егер тізбек күрделі болса, онда Е ЭҚҚ-тің мәні тізбектең, аспап қосылған нүктелерінің арасындағы бос жүріс кернеу деп ұғуға болады (өлшеніп жүрген жатқан токтың тізбегін үзген кезде).Мысалы, егер тең болса онда Вi =10% тең, яғни аспапты қосу токты 10% азаяды.
Өлшеу аспаптары (Измерительные приборы) -- қалыпты метеорологиялық касиеттері бар және өлшеніп отырган физикалық шаманың маңызын есептеуге (тіркеуге) мүмкіндік беретінтехникалық құралдар; мөлшерленген метрологиялық қасиеті бар өлшеу жүргізгенде пайдаланылатын техникалық құрал.

Өлшенген шаманы қайта бейнелейтін өлшеу аспаптары мен тиісті шама мен өлшенген шаманы салыстыратын өлшеу аспаптары кеңінен тараган. Әскери тәжірибеде жалпы әскери әмбебап және арнаулы өлшеу аспаптары. болып бөлінетін түрлері қолданылады. Олар нақты бақылау нысаны үшін қолданылады. Олардың техникалық және пайдалану сипаттамалары бойынша өлшеу шектері болады.
Пневматикалық өлшеу аспаптары (орыс. пневматические измерительные приборы) -- тетіктердің ішкі және сыртқы өлшемдерін өлшеуге арналған аспаптар.
Өлшеу құралы -- өлшеулер кезінде пайдаланылатын және нормаланған метеорологиялық қасиеттері бар техникалық құрал.
Өлшеулер дәлдігі -- өлшенетін шаманың шын мәніне жуықтығын бейнелеп көрсететін өлшеу нәтижесінің сапасы. Жоғары өлшеулер дәлдігі жүйелі және кездейсоқ қателіктердің барлық түрінің аз ғана шамасына сәйкес болады. Сандық дәлдік салыстырмалы қателік модуліне кері шамамен білдірілуі мүмкін. Мысалы, егер өлшеулер қателігі болса, онда дәлдік болады.
Өлшем дегеніміз - физикалық шамалардың мәнін, тәжірибелік жолмен, өлшемдік заттарды қолдана отырып табу процесі.
Процестің нәтижесі физикалық шамалардың мәні Q=qU, бұл жердегі q- қабылданған бірлікке сәйкес алынған физикалық шаманың сандық мәні; U- физикалық шама бірлігі. Өлшеу кезінде табылған физикалық шаманың мәнін Q дұрыс шама деп атайды. Өлшеу принципі- физикалық құбылыс немесе физикалық құбылыстар жиынтығы, ол өлшеу негізіне жатады. Мысалы, дене массасын ауырлық күшін пайдалана отырып өлшеудің көмегімен шамалау, бұл жерде массаға пропорционал салмақ болады, температураны термоэлектрлік әсерді пайдалана отырып өлшеу. Өлшеу әдістері деп- өлшеу амалдарын және принциптерін пайдаланудың жиынтығын айтады. Өлшеу құралдарына (СИ) жататындар пайдаланылатын техникалық заттар, олардың нормаланған метрологиялық қасиеттері болады. Өлшеудің әртүрлі түрлері болады. Өлшеу түрлерін топтастыруды өлшенетін шаманың уақытқа тәуелділік жағдайына, өлшемдік теңдеу түріне жағдайына, өлшеу нәтижелерінің нақтылығын анықтайтын жағдайға және осы нәтижелерді көрсететін тәсілдерге сәйкес жүргізеді. Өлшенетін шаманың уақытқа тәуелділігіне қарай өлшеуді статикалық және динамикалық деп екіге бөледі.
Статикалық дегеніміз- өлшенетін шама уақытқа тұрақты болып қалады. Бұндай өлшемдерге жататындар, заттың өлшемін өлшеу, тұрақты қысымның, температураның т.б. шамалары. Динамикалық өлшем дегеніміз- өлшенетін шама уақытқа байланысты өзгеретін процесс, мысалы, қысымды және температураны қозғалтқыш цилиндріндегі газ сығымдалуы кезінде өлшеуді айтады. Бұл өлшемдердің нәтижелерін алу тәсілдеріне қарай, өлшемдік теңдеу түрін анықтауға байланысты өлшемдерді тіке (тура), жанама, жинақталған және бірлескен өлшеу түрі деп бөледі.
Тікелей өлшеу дегеніміз- бұл жерде ізделіп отырған физикалық шаманың мәнін тікелей тәжірибе мәліметтерінен табады. Тікелей өлшеуді Q=Х формуласымен көрсетуге болады, бұл жердегі Q өлшенген шаманың ізделіп отырған мәні, ал Х- мәні оны тікелей тәжірибе мәліметтерінен алған. Бұл секілді өлшемдерге мысал ретінде мыналарды алуға болады: ұзындықты сызғышпен немесе рулеткамен өлшеу, диаметрді штангенциркульмен немесе микрометрмен өлшеу, бұрышты бұрыш өлшегішпен өлшеу, температураны термометрмен өлшеу т.б. жатады.
Жанама өлшемдер дегеніміз- бұл жерде шаманың мәні ізделіп отырған шамамен шамалардың арасындағы белгілі байланыс негізінде анықталады, бұл жерде шаманың мәні тікелей өлшеммен табылады. Сонымен, өлшеніп отырған шаманың мәнін мына формула бойынша есептейміз Q=Ғ (х1,х2, ... хN), бұл жердегі Q- өлшеніп отырған шаманың ізделіп отырған мәні; Ғ- белгілі функционалдық тәуелділік, х1, х2, ... хN- тікелей өлшеу арқылы алынған шамалардың мәні. Жанама өлшемдердің мысалдары: денені тікелей оның геометриялық өлшемдеріне қарап көлемін анықтау, өткізгіштің меншікті электрлік кедергісін оның кедергісне қарап анықтау, көлденең қиықтың ұзындығына және көлеміне қарап анықтау, резьбаның орташа диаметрін үш сымды алып өлшеу әдісімен анықтау және т.б. Жанама өлшемдер, ізделіп отырған шаманы тікелеі өлшеуге болмайтын жағдайда кеңінен қолданылады. Мынандай жағдайлар да кездеседі, шаманы тек қана жанама жолмен өлшеуге тура келеді, мысалы, астрономиялық немесе атомішілік өлшемдерді өлшеу.
Жинақтап бүтіндей өлшеу- бұл өлшемде, өлшенетін шамалардың мәнін бір немесе бірнеше бірдей шамалардың қайтадан өлшенген өлшеу нәтижелеріне қарап анықтайды, бұл жерде әртүрлі шамаларды бірлестіреді. Ізделіп отырған шаманың мәнін бірнеше тікелей өлшемдердің қорытындысын ала отырып теңдеу жүйесімен шешіп анықтайды. Жинақталған өлшемдердің мысалына жекелеген гирлердің жиынтығының массасын анықтау, біреуінің белгілі массасы бойынша колибрлеуді жүргізу және тікелей өлшеудің қорытындысы бойынша әртүрлі үйлесімді гирлердің массасын салыстыру. Енді, бірлескен өлшемдерді қарастырып көрейік, бұл жерде әртүрлі салмақтағы гирлерге калибровка жүргіземіз, олардың массасы 1,2,2; 5,10 және 20 кг (2-ден басқа) гирлер қатары әртүрлі өлшемдегі үлгілік массаны көрсетеді. Жұлдызшамен белгіленген гирлер 2 кг-ның нақты мәнінен ерекше болғандар. Калибровканы массасы белгілі әрбір гирден бір-біреуден алып жүргізеді, мысалы, массасы 1 кг-дық гирді алады. Гирлердің тәсілдерін ауыстыра отырып өлшеу жүргіземіз. Теңдеу құрастырамыз, бұл жерде жекелеген гирлердің массасын санмен белгілейміз, мысалы, 1- үлгіде 1 кг-дық гирдің массасын белгілейміз, оны: 1=1үлгі+а; 1+1 үлгі=2+b; 2*=2+c; 1+2+2*=5+d т.б. Теңдеудің оң бөлігінде көрсетілген гирлердің массасына қосымша салмақ қосу немесе теңестіру үшін алып тастау қажет болғанда оны a,b,c,d деп белгілейміз. Теңдеудің бұл жүйесін шешіп болғаннан соң, әрбір гирдің массалық мәнін анықтауға болады.
Бірге- бірлестіріп өлшеу әдісінде- бір мезгілде екі немесе одан да көп әртүрлі атаудағы шамаларды өлшейді, бұл, олардың арасындағы функционалдық байланыстарды табу үшін жасалады. Бірлескен өлшемнің мысалына желінің ұзындығын оның температурасына қарап анықтау немесе өткізгіштің электрлік кедергісін оның қысымына және температурасына қарап анықтау жатады. Нәтижелердің нақтылығын анықтау жағдайына сәйкес өлшеулерді үш классқа бөлеміз. Нақты өлшемнің жоғарғы мүмкіндігін анықтау, бұл өлшем техника деңгейінде жүргізіледі. Бұл классқа барлық жоғары нақтылықтағы өлшемдер жатады және бірінші кезекте эталондық өлшемдер, бұлар, физикалық шамалардың бекітіліп берілген бірліктеріне нақты түрде жоғарғы өлшеммен жүргізуге байланысты болады. Бұл өлшемдерге жататындар, физикалық констант, атап айтқанда, барлық көп салалы өлшемдер, мысалы, еркін түсудің жылдамдық шамасының абсолюттік мәнін өлшеу.
Байқау-сынау өлшеулері , бұл жердегі қателік белгілі бір берілген мәннен асып кетпеуі тиіс. Бұл классқа жататын өлшемдерге, мемлекеттік қадағалау зертханасында орындалатын өлшемдер, олар техникалық регламенттердің талаптарын сақтауды бақылайды және өлшемдік техниканың жағдайын, сонымен қатар зауыттағы өлшемдік зертхананы қадағалап отырады. Бұл өлшемдер белгілі бір жағдайдағы нәтижелердің қателігінің алдын-ала берілген мәнінен асып кетпеуіне кепілдік береді.
Техникалық өлшемдер- бұл жердегі нәтижелердің қателігі өлшеу тәсілінің сипатына қарай анықталады. Техникалық өлшемдердің мысалына, өнеркәсіптік кәсіпорындарындағы өндірістік процестердегі орындалатын өлшемдер жатады, қызмет көрсету аясындағы өлшемдер т.б.
Өлшеу нәтижелерін көрсету тәсіліне қарай абсолютік және салыстырмалы өлшемдер болып екіге бөлінеді.
Абсолюттік өлшем дегеніміз- бір немесе бірнеше шамаларды тікелей өлшеуге немесе оған физикалық констант мәнін пайдалануға негізделген. Абсолюттік өлшеудің мысалына жататындар: ұзындықты метрмен өлшеп анықтау, ампердегі электр тоғының күшін анықтау, еркін түсудің жылдамдығын квадрат метр-секундпен анықтау жатады. Салыстырмалы өлшемге жататындар, бұл жағдайда, ізделіп отырған шаманы сонымен аттас шамамен салыстырады, ол бірліктің рөлін атқарады немесе бастапқы бірлік болып саналады. Мысалы: обечайканың диаметрін өлшеу ролигінің айналым санына қарап анықтау, ауаның салыстырмалы ылғалдылығын өлшеу, оны 1 куб.м ауадағы су буының мөлшеріне қарап анықтайды, ол 1 куб.м ауаны осы температурада қанықтырады. Ізделіп отырған шамалардың мәнін анықтау тәсіліне байланысты, өлшеудің негізгі екі әдісі болады, тікелей бағалау әдісі және шамалап салыстыру әдісі. Тікелей бағалау әдісі- бұл өлшеу әдісінде шаманың мәнін тікелей әсер ететін өлшеу құралының есептегіш құрылымы бойынша анықтайды. Бұған ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.