Kabel aloqa liniyalarining elektr parametrlarini o'lchash
1. Kabel aloqa liniyalarining elektr parametrlarini o'lchash
1.1 Umumiy holat
Kabel aloqa liniyalarining elektr xususiyatlari uzatish parametrlari va ta'sir parametrlari bilan tavsiflanadi.
Transmissiya parametrlari kabel zanjiri bo'ylab elektromagnit energiyaning tarqalishini baholaydi. Ta'sir parametrlari energiyani bir zanjirdan ikkinchisiga o'tkazish hodisalarini va o'zaro va tashqi shovqinlardan himoyalanish darajasini tavsiflaydi.
Transmissiya parametrlari asosiy parametrlarni o'z ichiga oladi:
R - qarshilik,
L - indüktans,
C - sig'im,
G - izolyatsiyaning o'tkazuvchanligi va ikkilamchi parametrlari,
Z - to'lqin empedansi,
a - zaiflashuv koeffitsienti, β - faza koeffitsienti. Ta'sir parametrlari asosiy parametrlarni o'z ichiga oladi; K - elektr aloqasi, M - magnit ulanish va ikkilamchi parametrlar, Yaqin-yaqin aloqani yo'qotish Bℓ - uzoqdagi ulanishning yo'qolishi. Past chastotali mintaqada aloqa sifati va diapazoni asosan uzatish parametrlari bilan belgilanadi va yuqori chastotali sxemalar qo'llanilganda, eng muhim xarakteristikalar ta'sir parametrlari hisoblanadi. Kabel aloqa liniyalarini ishlatishda ularning elektr parametrlarini o'lchash amalga oshiriladi, ular profilaktik, nazorat va favqulodda vaziyatlarga bo'linadi. Aloqa liniyalarining holatini baholash va ularning parametrlarini standartlarga etkazish uchun ma'lum vaqt oralig'ida profilaktik o'lchovlar amalga oshiriladi. Nazorat o'lchovlari keyin amalga oshiriladi Xizmat va ularni amalga oshirish sifatini baholash bo'yicha boshqa turdagi ishlar. Favqulodda o'lchovlar aloqa liniyasining shikastlanish xususiyati va joylashishini aniqlash uchun amalga oshiriladi. 1.2
O'chirish qarshiligini o'lchash
O'chirish qarshiligi (Rc) to'g'ridan-to'g'ri oqimga va o'zgaruvchan tokka qarshi zanjir qarshiligi o'rtasida farq mavjud. 1 km simning doimiy qarshiligi sim materialiga (qarshilik - p), sim diametriga va haroratga bog'liq. Har qanday simning qarshiligi harorat oshishi bilan ortadi va diametri ortishi bilan kamayadi. Har qanday harorat qarshiligi 20 ° C dan yuqori bo'lsa, qarshilik formuladan foydalanib hisoblanishi mumkin: Rt =Rt=20 [1+a (t -20) ]Om/km ,
Bu erda Rt - ma'lum haroratda qarshilik, a - qarshilikning harorat koeffitsienti. Ikki simli davr uchun natijada olingan qarshilik qiymati ikkiga ko'paytirilishi kerak. 1 km simning o'zgaruvchan tokning qarshiligi yuqoridagi omillarga qo'shimcha ravishda oqim chastotasiga ham bog'liq. Terining ta'siri tufayli o'zgaruvchan oqimga qarshilik har doim to'g'ridan-to'g'ri oqimdan kattaroqdir. O'zgaruvchan tokga sim qarshiligining chastotaga bog'liqligi formula bilan aniqlanadi: R=K1 × Rt Ohm/km ,
bu erda K1 - joriy chastotani hisobga olgan holda koeffitsient (oqim chastotasining oshishi bilan K1 ortadi) O'rnatilgan kuchaytiruvchi qismlarda simi zanjiri va alohida simlarning qarshiligi o'lchanadi. Qarshilikni o'lchash uchun doimiy muvozanat qo'li nisbati bo'lgan DC ko'prigi sxemasi ishlatiladi. Ushbu sxema PKP-3M, PKP-4M, P-324 o'lchov asboblari bilan ta'minlanadi. Ushbu asboblar yordamida o'lchash sxemalari rasmda ko'rsatilgan. 1 va rasm. 2. Guruch. 1. PKP qurilmasi yordamida elektron qarshiligini o'lchash sxemasi Guruch. 2. P-324 qurilmasi bilan zanjir qarshiligini o'lchash sxemasi O'lchangan qarshilik 1 km sxema bo'yicha qayta hisoblab chiqiladi va ma'lum kabel uchun standartlar bilan taqqoslanadi. Ba'zi turdagi yorug'lik va nosimmetrik kabellar uchun qarshilik standartlari jadvalda keltirilgan. 1. 1-jadval ParameterCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSDC zanjirining qarshiligi ( ¦
= 800Hz), +20 °C da, Ohm/km115 ÷ 12536,0d=0,4 £ 148d=0,8 £ 56,155,5d=1,2 £ 31,9d=0,9 £ 28,5d=0,75 £ 95d=0,9 £ 28,5d=1,4 £ 23,8d=1,2 £ 15,85d=0,6 £ 65,8d=1,0 £ 23,5d=0,7 £ 48d=1,2 £ 16,4d=1,4 £ 11,9
To'g'ridan-to'g'ri oqim qarshiligi d teng va yorug'lik maydonidagi aloqa kabellarining faol qarshiligi (P-274, P-274M, P-275) liniyalarni yotqizish usullariga va ob-havo sharoitlariga ("quruq", "nam") bog'liq emas. ) va faqat haroratga bog'liq bo'lib, harorat oshib boradi muhit(havo, tuproq va boshqalar). Taqqoslash natijasida o'lchangan qarshilik qiymati me'yordan yuqori bo'lsa, bu simi qo'shimchalarida yoki ulash yarmida yomon aloqa mavjudligini ko'rsatishi mumkin. 1.3 Imkoniyatlarni o'lchash
Imkoniyatlar (Cx) kabel aloqa liniyasi davrlarining eng muhim asosiy uzatish parametrlaridan biridir. Uning o'lchamiga ko'ra siz kabelning holatini baholashingiz va uning shikastlanishining tabiati va joylashishini aniqlashingiz mumkin. Haqiqiy tabiatda simi sig'imi kondansatkichning sig'imiga o'xshaydi, bu erda plitalar rolini simlarning sirtlari o'ynaydi va ular orasida joylashgan izolyatsion material (qog'oz, stirofleks va boshqalar) dielektrik bo'lib xizmat qiladi. . Kabel aloqa liniyasi sxemalarining sig'imi aloqa liniyasining uzunligiga, kabel dizayniga, izolyatsion materiallar, burilish turi. Nosimmetrik kabel zanjirlarining sig'im qiymatiga qo'shni yadrolar va kabel qoplamalari ta'sir qiladi, chunki ularning barchasi bir-biriga yaqin joylashgan. Kabel sig'imini o'lchash PKP-3M, PKP-4M, P-324 kabi o'lchov asboblari yordamida amalga oshiriladi. PKP qurilmasini o'lchashda ballistik o'lchash usuli qo'llaniladi va P-324 qurilmasi ko'prik zanjiri yordamida o'lchanadi. o'zgaruvchan tok muvozanat qo'llarining o'zgaruvchan nisbati bilan. Kabel aloqa liniyalarida quyidagilar amalga oshirilishi mumkin: bir juft yadro quvvatini o'lchash; yadro sig'imini o'lchash (tuproqqa nisbatan). 1.3.1 P-324 qurilmasi yordamida bir juft yadroning sig'imini o'lchash Bir juft yadroning sig'imi rasmda ko'rsatilgan diagramma bo'yicha o'lchanadi. 3. Guruch. 3. Bir juft yadroning sig'imini o'lchash sxemasi Balans qo'llaridan biri nR rezistorlar to'plamidir, uch marta qarshilik do'koni - Rms. Boshqa ikkita qo'l mos yozuvlar sig'imi Co va o'lchangan sig'im Cx. Yelkaning yo'qolishi burchaklarining tengligini ta'minlash uchun BALANCE Cx ROUGH va BALANCE Cx SMOOTH potansiyometrlari qo'llaniladi. Ko'prikning muvozanati Rms qarshilik do'koni yordamida ta'minlanadi. Qo'llarning yo'qotish burchaklari va ko'prikning muvozanati teng bo'lsa, quyidagi tenglik amal qiladi: Co va R ma'lum bir o'lchash davri uchun doimiy bo'lganligi sababli, o'lchangan sig'im jurnalning qarshiligiga teskari proportsionaldir. Shuning uchun qarshilik do'koni to'g'ridan-to'g'ri sig'im birliklarida (nF) kalibrlanadi va o'lchov natijasi quyidagi ifodadan aniqlanadi: Cx = n SMS. 1.3.2 Tuproqqa nisbatan yadro sig'imini o'lchash Supero'tkazuvchilar sig'imning erga nisbatan o'lchami rasmdagi diagramma bo'yicha amalga oshiriladi. 4. Guruch. 4. Tuproqqa nisbatan yadro sig'imini o'lchash sxemasi Ba'zi turdagi kabel aloqa liniyalari uchun bir juft yadroning o'rtacha ish qobiliyati normalari Jadvalda keltirilgan. 2. jadval 2 ParameterCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSAIsh quvvatining o'rtacha qiymati, nF/km32,6 ÷ 38,340,45d =0,4 d =0,5 C=50d =0,8 C=3836,0d =1,2 C=27 d =1,4 C=3624,0 ÷ 25d =0,9 S=33,5d =0,6 S=40d =1,0 S=34d =0,7 S=41d =1,2 S=34,5d =1,4 S=35,5 Eslatma: . Engil maydon aloqa kabellarining quvvati o'rnatish usuli, ob-havo sharoiti va atrof-muhit haroratiga qarab o'zgaradi. Eng katta ta'sir simi qobig'ini namlash yoki yarim o'tkazgich qatlamlari (tuproq, yog'ingarchilik, kuyikish va boshqalar) bilan qoplash orqali amalga oshiriladi. ortib borayotgan chastota u kamayadi). MKSB, MKSG kabelining ishlash qobiliyati to'rtta (bitta, to'rt va etti to'rtta) va signal yadrolari soniga bog'liq. 1.4 Izolyatsiya qarshiligini o'lchash
Devren izolyatsiyasining sifatini baholashda odatda "izolyatsiya qarshiligi" (Riz) tushunchasi qo'llaniladi. Izolyatsiya qarshiligi izolyatsiya o'tkazuvchanligining o'zaro bog'liqligidir. O'chirish izolyatsiyasining o'tkazuvchanligi izolyatsiyaning materiali va holatiga, atmosfera sharoitlariga va oqim chastotasiga bog'liq. Izolyatsiyaning o'tkazuvchanligi, agar izolyatsiya ifloslangan bo'lsa, unda yoriqlar mavjud bo'lsa yoki kabel izolyatsiyasi qatlamining yaxlitligi buzilgan bo'lsa, sezilarli darajada oshadi. Nam havoda izolyatsiyaning o'tkazuvchanligi quruq ob-havoga qaraganda kattaroqdir. Oqim chastotasi ortishi bilan izolyatsiyaning o'tkazuvchanligi oshadi. Profilaktik va nazorat sinovlari paytida izolyatsiya qarshiligini PKP-3, PKP-4, P-324 qurilmalari bilan o'lchash mumkin. Izolyatsiya qarshiligi o'tkazgichlar va o'tkazgich va tuproq o'rtasida o'lchanadi. Riz izolyatsiyasining qarshiligini o'lchash uchun MU ning nazorat o'rashi kuchlanish manbai va o'lchangan izolyatsiya qarshiligi bilan ketma-ket ulanadi. O'lchangan Rizning qiymati qanchalik kichik bo'lsa, MU ning nazorat o'rashidagi oqim qanchalik katta bo'lsa va shuning uchun MU ning chiqish o'rashidagi EMF shunchalik katta bo'ladi. Kuchaytirilgan signal IP qurilmasi tomonidan aniqlanadi va qayd etiladi. Asbob shkalasi to'g'ridan-to'g'ri megohmlarda kalibrlanadi, shuning uchun o'lchangan qiymatni o'qish Riz. Rmom LIMIT kalitining holatini hisobga olgan holda yuqori yoki o'rta shkalada amalga oshiriladi. PKP qurilmasi bilan izolyatsiya qarshiligini o'lchashda mikroampermetr va ketma-ket ulangan 220V quvvat manbaidan iborat ohmmetr sxemasi qo'llaniladi. Mikroampermetr shkalasi 3 dan 1000 MŌ gacha kalibrlangan. Ba'zi turdagi aloqa kabellari uchun izolyatsiyaga chidamlilik standartlari jadvalda keltirilgan. 3. 3-jadval ParameterCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSIYagona yadrolarning boshqa yadrolarga nisbatan izolyatsiyaga chidamliligi, t=20 °C da kam bo'lmagan, MOhm/km 100÷1000 250÷2500 500050001000050001000010000
Engil maydon aloqa kabellarining izolyatsiyalash qarshiligi ko'p jihatdan o'rnatish usuliga, ish sharoitlariga, shuningdek, atrof-muhit haroratiga bog'liq. 1.5 Ikkilamchi uzatish parametrlarini o'lchash
1.5.1 Xarakterli empedans Xarakterli impedans (Zc) - elektromagnit to'lqin bir hil kontur bo'ylab aks etmasdan tarqalayotganda duch keladigan qarshilik. Ushbu turdagi kabel uchun xarakterlidir va faqat uzatiladigan oqimning asosiy parametrlari va chastotasiga bog'liq. To'lqin empedansining kattaligi kontaktlarning zanglashiga olib keladi, chunki u kuchlanish (U) va oqim () o'rtasidagi munosabatni ko'rsatadi. I ) bir jinsli zanjir uchun har qanday nuqtada uning uzunligiga bog'liq bo'lmagan qiymat doimiy bo'ladi. Barcha asosiy parametrlar, sig'imdan tashqari, oqim chastotasiga bog'liq bo'lganligi sababli, oqim chastotasi ortishi bilan xarakterli impedans kamayadi. To'lqin qarshiligi qiymatini o'lchash va baholash P5-5 qurilmasi yordamida amalga oshirilishi mumkin. Shu maqsadda kabel aloqa liniyasining ikkala uchidan ham ish olib boriladi. Bir uchida o'lchanadigan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan faol qarshiligi buziladi, buning uchun yuqori chastotali mastik qarshilik SP, SPO yoki simsiz qarshilik jurnalidan foydalanish tavsiya etiladi, ikkinchisida P5-5 qurilmasi ulanadi. . O'chirishning eng chekkasida qarshilikni sozlash va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan eng yaqin uchida qurilmaning daromadini oshirish orqali biz P5-5 qurilmasiga ko'ra chiziqning uzoq uchidan minimal aks ettirishga erishamiz. Bu holda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan uchida tanlangan qarshilik qiymati kontaktlarning zanglashiga olib keladigan empedansiga mos keladi. To'lqin qarshiligining o'rtacha qiymati uchun standartlar jadvalda keltirilgan. 4. 4-jadval Chastota, kHzCableP-274P-274MP-270TG, TBTZG, TZSP-296MKB MKGMKSB MKSGsuxov watersuxov suvi0,8720495823585798 ÷1085 368 ÷648 43548749010,0230155258181146231 ÷308 147 ÷200 160190,519616,0205135222158139133 ÷174 15218218660131142 ÷147 130174174,6120129142 ÷146 171168,4200128169,2167,3300126168,2166,3
1.5.2 Operatsion zaiflashuv Elektr energiyasi simlar orqali tarqalganda, oqim va kuchlanish amplitudalari kamayadi yoki ular aytganidek, zaiflashadi. 1 km uzunlikdagi zanjir bo'ylab energiyaning kamayishi zaiflashuv koeffitsienti orqali hisobga olinadi, bu boshqacha tarzda kilometr zaiflashuvi deb ataladi. Zaiflash koeffitsienti harf bilan ko'rsatilgan a va 1 km uchun neperlarda o'lchanadi. Zaiflash koeffitsienti kontaktlarning zanglashiga olib keladigan asosiy parametrlariga bog'liq va ikki turdagi yo'qotishlardan kelib chiqadi: simli metallning isishi tufayli energiya yo'qotishlari tufayli zaiflashuv; izolyatsiya kamchiliklari tufayli yo'qotishlar va dielektrik yo'qotishlar tufayli zaiflashuv. Pastki chastota diapazonida metalldagi yo'qotishlar ustunlik qiladi va dielektrikdagi yo'qotishlar ularga yuqoriroq ta'sir qila boshlaydi. Asosiy parametrlar chastotaga bog'liq bo'lgani uchun, keyin a chastotaga bog'liq: ortib borayotgan oqim chastotasi bilan a ortadi. Zaiflashning ortishi oqim chastotasining oshishi bilan izolyatsiyaning faol qarshiligi va o'tkazuvchanligi oshishi bilan izohlanadi. O'chirishning zaiflashuv koeffitsientini bilish ( a ) va zanjirning uzunligi (ℓ), keyin biz butun zanjirning (a) ichki zaiflashuvini aniqlashimiz mumkin: a= a × ℓ, Np Aloqa kanalini tashkil etuvchi to'rt tomonlama tarmoqlar uchun, odatda, izchil kommutatsiya shartlarini to'liq ta'minlash mumkin emas. Shuning uchun, haqiqiy (real) sharoitlarda shakllangan aloqa kanalining kirish va chiqish sxemalaridagi nomuvofiqlikni hisobga olish uchun faqat o'zining zaiflashuvini bilish etarli emas. Operatsion susaytirishi (ap) - haqiqiy sharoitlarda simi davrining susayishi, ya'ni. uning uchlarida har qanday yuk ostida. Qoidaga ko'ra, real sharoitda operatsion zaiflashuv ichki zaiflashuvdan (ar) kattaroqdir. >A). Operatsion zaiflashuvni o'lchash usullaridan biri daraja farqi usulidir. Ushbu usul yordamida o'lchashda ma'lum EMF va ma'lum ichki qarshilik Zo bo'lgan generator talab qilinadi. Mos keladigan generator yukidagi mutlaq kuchlanish darajasi A stantsiya darajasining ko'rsatkichi bilan o'lchanadi va aniqlanadi: va Z yukidagi mutlaq kuchlanish darajasi i stantsiya darajasi ko'rsatkichi bilan o'lchanadi B. Ba'zi turdagi kabel aloqa liniyalari davrlarining zaiflashuv koeffitsienti standartlari jadvalda keltirilgan. 5. Engil maydon aloqa kabellarining ikkilamchi parametrlari sezilarli darajada liniyalarni yotqizish usuliga bog'liq (to'xtatib turish, erga, erga, suvga). 1.6 Ta'sir parametrlarini o'lchash
Kabel aloqa liniyasining davrlari orasidagi ta'sir darajasi odatda vaqtinchalik zaiflashuvning kattaligi bilan baholanadi. Vaqtinchalik zaiflashuv ta'sir qilish zanjiridan ta'sirlangan kontaktlarning zanglashiga o'tish paytida ta'sir oqimlarining zaiflashishini tavsiflaydi. O'zgaruvchan tok ta'sir qiluvchi kontaktlarning zanglashiga olib o'tganda, uning atrofida o'zgaruvchan magnit maydon hosil bo'ladi, u ta'sirlangan zanjirni kesib o'tadi. Ao-ning yaqin uchida ulanishning susayishi va Aℓ eng oxiridagi ulanishning susayishi o'rtasida farqlanadi. Ta'sir etuvchi zanjir generatori joylashgan zanjirning oxirida sodir bo'ladigan vaqtinchalik oqimlarning susayishi yaqin vaqtdagi vaqtinchalik zaiflashuv deb ataladi. Ikkinchi zanjirning qarama-qarshi uchiga keladigan vaqtinchalik oqimlarning susayishi uzoq muddatli vaqtinchalik zaiflashuv deb ataladi. Jadval 5. O'chirish koeffitsienti uchun standartlar, Np / km. Chastota, kHzCableP-274P-274MP-270TG, TBTZG, TZSP-296MKB MKGMKSB MKSGSuxov vodesukhov vode0,80,1080,1570,0950,1440,065 0,04÷0,670,043÷0,066 0,0440,043100,2840,3980,2680,3740,1160,344÷0,6440,091÷0,170 0,200,0910,087160,3200,4450,3040,4210,1360,103÷0,1 820,230,0960,092300,1740,129÷0,220 0,240,1110,114600,2290,189÷0,275 0,280,1500,1451200,3110,299÷0,383 0,380,2180,2102000,3920,460,2940,2743000,4740,3720,3325520,81
1.6.1 Near-end ulanishining yo'qolishi Har xil uzatish va qabul qilish yo'nalishlariga ega bo'lgan to'rt simli tizimlar uchun yaqin aloqa yo'qotilishini o'lchash va baholash uchun muhimdir. Bunday tizimlarga bitta-to'rtta kabel (P-296, P-270) orqali ishlaydigan bitta kabelli uzatish tizimlari (P-303, P-302, P-301, P-330-6, P-330-24) kiradi. Vaqtinchalik zaiflashuvni o'lchashning eng keng tarqalgan usuli VIZ-600, P-322 asboblar to'plamidan foydalanganda qo'llaniladigan taqqoslash usuli hisoblanadi. P-324 qurilmasi bilan o'lchashda aralash (taqqoslash va qo'shish) usuli qo'llaniladi. Taqqoslash va qo'shish usulining mohiyati shundan iboratki, 2-pozitsiyada vaqtinchalik zaiflashuvning qiymati (Ao) jurnalning zaiflashuvi (amz) bilan 10 Np dan kam qiymatga to'ldiriladi. Jurnalning zaiflashuvini o'zgartirish orqali Ao + amz ≥10 Np holatiga erishiladi. O'lchangan qiymatni o'qish qulayligi uchun NP kalitidagi raqamlar aslida do'kon tomonidan kiritilgan amzning susayishi emas, balki 10 - amz farqidir. Jurnalning zaiflashuvi silliq o'zgarmaganligi sababli, lekin 1 Np bosqichlarida, Npdagi zaiflashuvning qolgan qismi 0 dan 1 Np gacha bo'lgan ko'rsatkichli shkalada (PI) o'lchanadi. O'lchovdan oldin asbob (IP) kalibrlanadi, buning uchun NP sxemasining kaliti GRAD holatiga o'rnatiladi (9-rasmdagi 1-pozitsiya). Bunday holda, generator chiqishi hisoblagichga 10 Np zaiflashuvi bilan mos yozuvlar uzatma kabeli (EC) orqali ulanadi. Vaqtinchalik zaiflashuv standartlari jadvalda keltirilgan. 6. Jadval 6. Qo'shni to'rtburchaklar ichida va o'rtasida yaqin uchida vaqtinchalik zaiflashuv standartlari, kam emas, Np Kabel turi Chastota, kHz Chiziq uzunligi, km O'zaro bog'liqlik susaytirishi P-27060106,0 P-29660108,8 MKB MKG100 2000,850 0,8506,8 6,8 MKSB, MKSG Butun chastota diapazoni 0,6507,2 P-296 kabeli uchun o'zaro suhbatning susayishi 10 kHz va 30 kHz chastotalarda ham tekshiriladi. 1.6.2 Uzoq so'nggi o'zaro aloqa O'zaro aloqa to'rt simli tizimlar uchun ham o'lchash va baholash uchun muhim, lekin bir xil qabul qilish va uzatish yo'nalishlari bilan. Bunday tizimlarga P-300, P-330-60 kabi ikki kabelli uzatish tizimlari kiradi. Aℓ ning eng chekkasida o'tishning zaiflashishini o'lchash uchun o'lchangan davrlarning qarama-qarshi uchlarida ikkita P-324 qurilmasi o'rnatilgan bo'lishi kerak. O'lchov uch bosqichda amalga oshiriladi. Shuningdek, P-324 qurilmasi yordamida siz kamida 5 Np zaiflashuvni o'lchashingiz mumkin; qurilmaning kirish qismida uning ishlashini tekshirish uchun qurilmaning bir qismi bo'lgan UD 5 Np uzatma kabeli yoqiladi. qurilma. Olingan o'lchov natijasi yarmiga bo'linadi va bitta sxemaning zaiflashuvi aniqlanadi. Shundan so'ng, sxema yig'iladi va ta'sir qilish sxemasiga ulangan B stantsiyasining qurilmasining o'lchash yo'li kalibrlanadi. Bunday holda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yig'indisi, UD 5Np uzatma kabeli va zaiflashtirish jurnali kamida 10 Np bo'lishi kerak, 10 Np dan ortiq zaiflashuvning qolgan qismi ko'rsatgich qurilmasida o'rnatiladi. Uchinchi qadam uzoqdan ulanishning zaiflashuvini o'lchaydi. O'lchov natijasi NP kaliti va ko'rsatgich qurilmasining o'qishlari yig'indisidir. Olisdagi ulanishning zaiflashuvining o'lchangan qiymati norma bilan taqqoslanadi. Uzoq uchida vaqtinchalik susaytirish normasi jadvalda keltirilgan. 7. 7-jadval Kabel turi Chastota, kHz liniya uzunligi, km O'zaro bog'liqlik susayishi P-27060105,5 P-29660105,0 MKB MKG100 2000,850 0,8507,8 7,8 MKSB, MKSG Butun chastota diapazoni 0,6508,2 Barcha nosimmetrik kabel davrlarida vaqtinchalik susaytirish taxminan logarifmik qonunga muvofiq ortib borayotgan chastota bilan kamayadi. Zanjirlar orasidagi vaqtinchalik zaiflashuvni oshirish uchun ishlab chiqarish jarayonida o'tkazgich yadrolari guruhlarga (juftlik, to'rtta, sakkizta) buriladi, guruhlar kabel yadrosiga buriladi, kontaktlarning zanglashiga olib, ekranlanadi va kabel aloqa liniyalarini yotqizishda kabel muvozanatlanadi. . Past chastotali kabellarda balanslash ularni joylashtirish va kondansatkichlarni yoqish paytida qo'shimcha ravishda kesib o'tishdan iborat. HF kabellarida balanslash - qarama-qarshi ulanish davrlarini kesish va kiritish. Balanslash zarurati kabelning ta'sir parametrlari uzoq muddatli foydalanish paytida yoki shaharlararo aloqa liniyasini qurishda yomonlashganda paydo bo'lishi mumkin. Kabelni muvozanatlash zarurati har bir aniq holatda, aloqa tizimiga (kabel zanjirlari va siqishni uskunalaridan foydalanish tizimi) va liniya uzunligiga bog'liq bo'lgan davrlarning vaqtinchalik susayishining haqiqiy qiymatidan kelib chiqqan holda aniqlanishi kerak. . 2. Kabel aloqa liniyalarining shikastlanish xususiyati va joylashishini aniqlash
2.1 Umumiy qoidalar
Aloqa kabellari quyidagi turdagi shikastlanishlarga ega bo'lishi mumkin: simi yadrolari yoki yadrolar va tuproq orasidagi izolyatsiya qarshiligini pasaytirish; "qobiq - tuproq" yoki "zirh - zamin" izolyatsiyasining qarshiligini pasaytirish; kabelning to'liq uzilishi; dielektrik parchalanish; yadro qarshiligining assimetriyasi; muvozanatli kabelda singan juftliklar. 2.2 Zarar xarakterini aniqlash uchun testlar
Zararning xarakterini aniqlash ("tuproq", "sindirish", "izolyatsiya qarshiligining "qisqa" pasayishi) har bir simi yadrosini turli xil o'lchash asboblarining megger yoki ohmmetr zanjirlari yordamida sinovdan o'tkazish orqali amalga oshiriladi (masalan, P-324, PKP- 3, PKP-4, KM- 61C va boshqalar). Birlashtirilgan "sinovchi" qurilma ohmmetr sifatida ishlatilishi mumkin. Sinovlar quyidagi tartibda amalga oshiriladi: Bir yadro va tuproqli ekranga ulangan boshqalar orasidagi izolyatsiya qarshiligi tekshiriladi. Sinovlar o'tkaziladigan A stantsiyasida bittadan tashqari barcha yadrolar bir-biriga va ekranga ulanadi va erga ulanadi. B stantsiyasida o'tkazgichlar izolyatsiya qilingan. Izolyatsiya qarshiligi o'lchanadi va ma'lum bir kabel turi uchun standart bilan taqqoslanadi. Har bir simi yadrosi uchun sinovlar va tahlillar o'tkaziladi. Agar o'lchangan izolyatsiya qarshilik qiymati me'yordan past bo'lsa, zararning tabiati aniqlanadi: erga nisbatan izolyatsiyaga zarar etkazish; simi ekraniga nisbatan izolyatsiyaning shikastlanishi; boshqa simi yadrolariga nisbatan izolyatsiyaga zarar etkazish. A stantsiyasida shikastlanish xususiyatini aniqlash uchun ular navbat bilan simi yadrolaridan "tuproq" ni olib tashlashadi va tahlil qilishadi: a) agar "tuproq" ni biron bir yadrodan (masalan, 13-rasmdagi 2-yadrodan) olib tashlash izolyatsiya qarshiligining keskin oshishiga olib keladigan bo'lsa, u holda sinovdan o'tgan yadro (yadro 1) va undan " yer” olib tashlandi shikastlangan (yadro 2); b) agar barcha yadrolardan "tuproq" ni olib tashlash izolyatsiya qarshiligining normaga ko'tarilishiga olib kelmasa, u holda sinovdan o'tgan yadro (yadro 1) izolyatsiyasi kabel ekraniga (tuproq) nisbatan shikastlangan. Agar keyingi sinov paytida izolyatsiya qarshiligi yuzlab Ohm yoki birlik kOm ekanligi aniqlansa, bu sinovdan o'tkazilayotgan simi yadrolari o'rtasida mumkin bo'lgan qisqa tutashuvni ko'rsatadi (masalan, 3 va 4 yadrolari orasida "qisqa" ko'rsatilgan). ; Kabel yadrolarining yaxlitligi tekshiriladi, buning uchun B stantsiyasidagi barcha yadrolar bir-biriga va ekranga ulanadi. A stantsiyasida har bir yadro ohmmetr bilan yaxlitligi uchun tekshiriladi. Zararning xarakterini aniqlash zararning joylashishini aniqlash usullaridan birini tanlash imkonini beradi. 2.3 Tel yadrolarining izolyatsiyasiga zarar yetkazish joyini aniqlash
Yadro izolyatsiyasining shikastlanish joyini aniqlash uchun ko'prik sxemalari qo'llaniladi, ularning tanlovi ma'lum bir kabelda xizmat ko'rsatadigan yadrolarga ega yoki yo'qligiga bog'liq. Agar shikastlangan qarshilikka teng xizmat ko'rsatadigan sim mavjud bo'lsa va shikastlangan simning izolyatsiyalash qarshiligi 10 mOm gacha bo'lsa, o'lchovlar muvozanatli qo'llarning o'zgaruvchan nisbati bilan ko'prik usuli yordamida amalga oshiriladi. O'lchovlar paytida Ra va Rm ko'prik qo'llarining qarshilik qiymatlari quvvat manbai ulangan ko'prik diagonalida oqim bo'lmasligi uchun tanlanadi. O'zgaruvchan muvozanat qo'li nisbati bilan ko'prik usuli yordamida izolyatsiya shikastlanishining joyini aniqlashda PKP-3, PKP-4, KM-61S qurilmalari qo'llaniladi. Ushbu qurilmalarda qarshilik Rm o'zgaruvchan bo'lib, ko'prikning muvozanat momentidagi o'lchovlar bilan aniqlanadi va qarshilik Ra doimiy va PKP qurilmalari uchun 990 Ohm, KM-61S qurilmasi uchun - 1000 ga teng tanlangan. Om. Yaxshi va shikastlangan simlar turli qarshilikka ega bo'lsa, u holda kabel aloqa liniyasining har ikki uchidan o'lchovlar olinadi. PKP-3, PKP-4 qurilmalaridan foydalanganda, kabelning shikastlanish joyini aniqlash uchun izolyatsiya qarshiligini o'lchashning boshqa usullaridan foydalanish mumkin: 5. Bo'sh turish usuli va qisqa tutashuv doimiy muvozanat qo'l nisbati bilan ko'prikdan foydalanganda. U xizmat ko'rsatadigan simlar bo'lmaganda qo'llaniladi va izolyatsiyaning shikastlanish joyida o'tish qarshiligi 10 kOhm gacha. O'zgaruvchan muvozanat qo'li nisbati bo'lgan ko'prikdan foydalanganda yuksiz va qisqa tutashuv usuli. U xizmat ko'rsatadigan simlar bo'lmaganda qo'llaniladi va izolyatsiyaning shikastlanish joyida o'tish qarshiligi 0,1 dan 10 MOhm gacha. Xizmatga yaroqli simlar mavjud bo'lmaganda, etarli darajada aniqlik bilan ko'prik usullaridan foydalangan holda izolyatsiya shikastlanishining joyini aniqlash muayyan qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Bunday holda, impuls va induktiv usullardan foydalanish mumkin. Impuls usuli yordamida o'lchovlar uchun ular P5-5, P5-10 qurilmalaridan foydalanadilar, ularning diapazoni nosimmetrik aloqa kabellarida 20-25 km ga etishi mumkin. 2.4 Singan simlarning joylashishini aniqlash
Tel uzilish joyini aniqlash quyidagi usullar yordamida amalga oshirilishi mumkin: Impulsli oqim ko'prigi usuli. Bu shikastlanganga qarshilik ko'rsatadigan ishlaydigan sim mavjud bo'lganda qo'llaniladi. Imkoniyatlarni taqqoslash usuli (balistik usul). Yaxshi va shikastlangan simlarning o'ziga xos sig'imi teng bo'lganda ishlatiladi. Ikki tomonlama o'lchovlar bilan sig'imlarni solishtirish usuli. Bu shikastlangan va xizmat ko'rsatadigan simlarning o'ziga xos sig'imi teng bo'lmaganda va, xususan, chiziqning o'lchamagan simlarini erga ulash imkoni bo'lmaganda qo'llaniladi. Tel uzilish joyini aniqlash uchun PKP-3, PKP-4, KM-61C, P-324 qurilmalaridan foydalanish mumkin. Agar kabelda xizmat ko'rsatish mumkin bo'lgan yadro mavjud bo'lsa va boshqa barcha kabel yadrolarini erga ulash mumkin bo'lsa, xizmat ko'rsatiladigan yadroning ish sig'imi (Cℓ), keyin shikastlangan yadro (Cx) navbat bilan o'lchanadi. Agar kabelning ish sharoitlari tufayli qolgan o'lchovsiz o'tkazgichlarni topraklama mumkin bo'lmasa, ishonchli natijaga erishish uchun singan o'tkazgich har ikki tomondan o'lchanadi va uzilish nuqtasigacha bo'lgan masofa quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
Elektrotexnikani o'rganayotganda elektr, magnit va mexanik miqdorlar bilan shug'ullanish va bu miqdorlarni o'lchash kerak.
Elektr, magnit yoki boshqa miqdorni o'lchash uni birlik sifatida qabul qilingan boshqa bir hil miqdor bilan solishtirishni anglatadi.
Ushbu maqolada eng muhim bo'lgan o'lchovlarning tasnifi muhokama qilinadi. Ushbu tasnif o'lchovlarni uslubiy nuqtai nazardan tasniflashni o'z ichiga oladi, ya'ni o'lchov natijalarini olishning umumiy usullariga (o'lchov turlari yoki sinflari), printsiplar va o'lchov vositalaridan (o'lchov usullari) foydalanishga qarab o'lchovlarning tasnifi va o'lchangan miqdorlarning dinamikasiga qarab o'lchovlarning tasnifi.
Elektr o'lchovlarining turlari
Natijani olishning umumiy usullariga qarab o'lchovlar quyidagi turlarga bo'linadi: to'g'ridan-to'g'ri, bilvosita va qo'shma.
To'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar tomon natijalari bevosita eksperimental ma'lumotlardan olinganlarni o'z ichiga oladi. To'g'ridan-to'g'ri o'lchash shartli ravishda Y = X formulasi bilan ifodalanishi mumkin, bu erda Y - o'lchangan miqdorning istalgan qiymati; X - to'g'ridan-to'g'ri eksperimental ma'lumotlardan olingan qiymat. Ushbu turdagi o'lchovlar o'rnatilgan birliklarda kalibrlangan asboblar yordamida turli xil jismoniy miqdorlarni o'lchashni o'z ichiga oladi.
Masalan, tokni ampermetr bilan, haroratni termometr bilan o'lchash va hokazo. Ushbu turdagi o'lchovlar, shuningdek, miqdorning kerakli qiymatini o'lchov bilan to'g'ridan-to'g'ri taqqoslash orqali aniqlanadigan o'lchovlarni ham o'z ichiga oladi. O'lchovni to'g'ridan-to'g'ri tasniflashda ishlatiladigan vositalar va tajribaning soddaligi (yoki murakkabligi) hisobga olinmaydi.
Bilvosita o'lchov - bu miqdorning kerakli qiymati ushbu miqdor va to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlarga duchor bo'lgan miqdorlar o'rtasidagi ma'lum munosabat asosida topiladigan o'lchovdir. Bilvosita o'lchovlarda o'lchangan qiymatning raqamli qiymati Y = F (Xl, X2 ... Xn) formulasi yordamida hisoblash yo'li bilan aniqlanadi, bu erda Y - o'lchangan qiymatning istalgan qiymati; X1, X2, Xn - o'lchangan miqdorlarning qiymatlari. Bilvosita o'lchovlarga misol sifatida biz DC davrlarida quvvatni ampermetr va voltmetr bilan o'lchashni ko'rsatishimiz mumkin.
Birgalikda o'lchovlar qarama-qarshi miqdorlarning kerakli qiymatlari qidirilayotgan miqdorlarning qiymatlarini to'g'ridan-to'g'ri o'lchanadigan miqdorlar bilan bog'laydigan tenglamalar tizimini echish yo'li bilan aniqlanadiganlar deyiladi. Birgalikda o'lchovlarga misol sifatida rezistorning qarshiligini uning haroratiga bog'laydigan formuladagi koeffitsientlarni aniqlash mumkin: Rt = R20
Elektr o'lchash usullari
O'lchov tamoyillari va vositalarini qo'llash texnikasi majmuasiga qarab, barcha usullar to'g'ridan-to'g'ri baholash usuli va taqqoslash usullariga bo'linadi.
Mohiyat to'g'ridan-to'g'ri baholash usuli O'lchangan miqdorning qiymati bir (to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar) yoki bir nechta (bilvosita o'lchovlar) asboblarning o'qishlari bo'yicha baholanadi, o'lchangan miqdorning birliklarida yoki o'lchangan miqdor boshqa miqdorlarning birliklarida oldindan kalibrlanadi. bog'liq.
To'g'ridan-to'g'ri baholash usulining eng oddiy misoli - bu kattalikni bitta qurilma bilan o'lchash, uning shkalasi tegishli birliklarda baholanadi.
Elektr o'lchash usullarining ikkinchi katta guruhi umumiy nom ostida birlashtirilgan taqqoslash usullari. Bularga elektr o'lchovlarining barcha usullari kiradi, bunda o'lchangan qiymat o'lchov bilan takrorlangan qiymat bilan taqqoslanadi. Shunday qilib, taqqoslash usullarining o'ziga xos xususiyati o'lchov jarayonida o'lchovlarning bevosita ishtirokidir.
Taqqoslash usullari quyidagilarga bo'linadi: nol, differentsial, almashtirish va tasodif.
Nol usuli - bu o'lchangan qiymatni o'lchov bilan taqqoslash usuli bo'lib, unda qiymatlarning ko'rsatkichga ta'sirining natijasi nolga keltiriladi. Shunday qilib, muvozanatga erishilganda, ma'lum bir hodisaning yo'qolishi kuzatiladi, masalan, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismidagi oqim yoki undagi kuchlanish, bu maqsadga xizmat qiluvchi qurilmalar - null ko'rsatkichlar yordamida qayd etilishi mumkin. Nol ko'rsatkichlarning yuqori sezuvchanligi tufayli, shuningdek, o'lchovlar katta aniqlik bilan amalga oshirilishi mumkinligi sababli, o'lchashning katta aniqligi olinadi.
Nol usulini qo'llashga misol sifatida ko'prikning elektr qarshiligini to'liq muvozanatlash bilan o'lchash mumkin.
Da differentsial usul, shuningdek, nol bilan o'lchangan miqdor to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita o'lchov bilan taqqoslanadi va taqqoslash natijasida o'lchangan miqdorning qiymati bir vaqtning o'zida ushbu miqdorlar tomonidan ishlab chiqarilgan ta'sirlarning farqi va qayta ishlab chiqarilgan ma'lum qiymat bilan baholanadi. o'lchov bo'yicha. Shunday qilib, differentsial usulda o'lchangan qiymatning to'liq bo'lmagan muvozanati yuzaga keladi va bu differentsial usul va nol usul o'rtasidagi farqdir.
Differentsial usul to'g'ridan-to'g'ri baholash usulining ba'zi xususiyatlarini va nol usulining ayrim xususiyatlarini birlashtiradi. Agar o'lchangan miqdor va o'lchov bir-biridan ozgina farq qilsa, u juda aniq o'lchov natijasini berishi mumkin.
Masalan, agar bu ikki miqdor orasidagi farq 1% bo'lsa va 1% gacha xatolik bilan o'lchansa, o'lchov xatosi hisobga olinmasa, kerakli miqdorni o'lchashdagi xatolik 0,01% gacha kamayadi. . Differensial usulni qo'llash misoli ikkita kuchlanish orasidagi farqni voltmetr bilan o'lchashdir, ulardan biri katta aniqlik bilan ma'lum, ikkinchisi esa kerakli qiymatdir.
O'zgartirish usuli kerakli miqdorni moslama bilan navbatma-navbat o'lchashdan va o'lchangan miqdor bilan bir hil miqdorni takrorlaydigan o'lchovni xuddi shu asbob bilan o'lchashdan iborat. Ikki o'lchov natijalariga ko'ra, kerakli qiymatni hisoblash mumkin. Ikkala o'lchov bir xil tashqi sharoitda bir xil asbob tomonidan amalga oshirilganligi va kerakli qiymat asbob ko'rsatkichlari nisbati bilan aniqlanganligi sababli, o'lchov natijasining xatosi sezilarli darajada kamayadi. Asbob xatosi odatda shkalaning turli nuqtalarida bir xil bo'lmaganligi sababli, eng katta o'lchov aniqligi bir xil asbob ko'rsatkichlari bilan olinadi.
Boshqariladigan qarshilik va mos yozuvlar orqali o'tadigan oqimni navbatma-navbat o'lchash orqali nisbatan kattaroqni o'lchashni almashtirish usulini qo'llash misoli bo'ladi. O'lchovlar paytida sxema bir xil oqim manbasidan quvvatlanishi kerak. Oqim manbai va oqimni o'lchaydigan qurilmaning qarshiligi o'zgaruvchan va mos yozuvlar qarshiliklariga nisbatan juda kichik bo'lishi kerak.
Moslash usuli shkala belgilari yoki davriy signallarning mos kelishidan foydalangan holda o'lchangan qiymat va o'lchov bilan qayta ishlab chiqarilgan qiymat o'rtasidagi farq o'lchanadigan usuldir. Bu usul elektr bo'lmagan o'lchovlar amaliyotida keng qo'llaniladi.
Masalan, uzunlikni o'lchash. Elektr o'lchovlarida tananing aylanish tezligini strobe chiroq bilan o'lchash misol bo'ladi.
Biz ham ko'rsatamiz o'lchov qiymatining vaqt o'zgarishiga asoslangan o'lchovlarni tasniflash. O'lchangan miqdorning vaqt o'tishi bilan o'zgarishiga yoki o'lchash jarayonida o'zgarishsiz qolishiga qarab, statik va dinamik o'lchovlar farqlanadi. Statik o'lchovlar - doimiy yoki barqaror qiymatlarning o'lchovlari. Bularga miqdorlarning samarali va amplituda qiymatlarini o'lchash kiradi, ammo barqaror holatda.
Vaqt o'zgaruvchan miqdorlarning oniy qiymatlari o'lchanadigan bo'lsa, u holda o'lchovlar dinamik deb ataladi. Agar dinamik o'lchovlar paytida o'lchov asboblari o'lchangan miqdorning qiymatlarini doimiy ravishda kuzatishga imkon bersa, bunday o'lchovlar uzluksiz deb ataladi.
t1, t2, va hokazo ma'lum vaqtlarda qiymatlarini o'lchash orqali miqdorni o'lchash mumkin. Natijada, o'lchangan miqdorning barcha qiymatlari ma'lum bo'lmaydi, faqat tanlangan vaqtlardagi qiymatlari ma'lum bo'ladi. Bunday o'lchovlar diskret deb ataladi.
Elektr o'lchovlari kuchlanish, qarshilik, oqim va quvvat kabi jismoniy miqdorlarni o'lchashni o'z ichiga oladi. O'lchovlar turli vositalar - o'lchash asboblari, sxemalar va maxsus qurilmalar yordamida amalga oshiriladi. O'lchov moslamasining turi o'lchangan qiymatning turi va o'lchamiga (qiymatlar oralig'iga), shuningdek, kerakli o'lchov aniqligiga bog'liq. Elektr o'lchovlarida ishlatiladigan asosiy SI birliklari volt (V), ohm (Ō), farad (F), Genri (H), amper (A) va soniya (s).
Elektr o'lchash tegishli birliklarda ifodalangan fizik miqdorning qiymatini aniqlash (tajriba usullari yordamida).
Elektr kattaliklari birliklarining qiymatlari fizika qonunlariga muvofiq xalqaro shartnoma bilan belgilanadi. Xalqaro shartnomalar bilan belgilangan elektr miqdorlarining birliklarini "saqlash" qiyinchiliklarga duch kelganligi sababli, ular elektr miqdorlarining birliklari uchun "amaliy" standartlar sifatida taqdim etiladi.
Standartlar davlat metrologiya laboratoriyalari tomonidan qo'llab-quvvatlanadi turli mamlakatlar. Vaqti-vaqti bilan elektr kattaliklari birliklari standartlari qiymatlari va ushbu birliklarning ta'riflari o'rtasidagi muvofiqlikni aniqlash uchun tajribalar o'tkaziladi. 1990 yilda rivojlangan mamlakatlarning davlat metrologiya laboratoriyalari elektr kattaliklari birliklarining barcha amaliy standartlarini o'zaro va ushbu kattaliklar birliklarining xalqaro ta'riflari bilan muvofiqlashtirish to'g'risida shartnoma imzoladilar.
Elektr o'lchovlari kuchlanish va to'g'ridan-to'g'ri oqim, to'g'ridan-to'g'ri oqim qarshiligi, indüktans va sig'im birliklarining davlat standartlariga muvofiq amalga oshiriladi. Bunday standartlar barqaror elektr xususiyatlariga ega bo'lgan qurilmalar yoki ma'lum bir fizik hodisaga asoslanib, asosiy fizik konstantalarning ma'lum qiymatlaridan hisoblangan elektr miqdori qayta ishlab chiqariladigan qurilmalardir. Vatt va vatt-soat standartlari qo'llab-quvvatlanmaydi, chunki bu birliklarning qiymatlarini ularni boshqa miqdor birliklari bilan bog'laydigan aniqlovchi tenglamalar yordamida hisoblash ko'proq mos keladi.
Elektr o'lchash asboblari ko'pincha elektr miqdorlarining yoki elektrga aylantirilgan elektr bo'lmagan miqdorlarning oniy qiymatlarini o'lchaydi. Barcha qurilmalar analog va raqamli bo'linadi. Birinchisi, odatda, bo'linishlar bilan shkala bo'ylab harakatlanadigan o'q yordamida o'lchangan miqdorning qiymatini ko'rsatadi. Ikkinchisi o'lchangan qiymatni raqam shaklida ko'rsatadigan raqamli displey bilan jihozlangan.
Ko'pgina o'lchovlar uchun raqamli asboblar afzalroqdir, chunki ular o'qishni olish uchun qulayroqdir va umuman olganda, ko'p qirrali. Raqamli multimetrlar ("multimetrlar") va raqamli voltmetrlar shahar qarshiligini, shuningdek, o'zgaruvchan tokning kuchlanishini va oqimini o'rtacha va yuqori aniqlikda o'lchash uchun ishlatiladi.
Analog qurilmalar asta-sekin raqamli qurilmalar bilan almashtirilmoqda, garchi ular hali ham past narx muhim va yuqori aniqlik kerak bo'lmagan joylarda qo'llaniladi. Qarshilik va impedansning eng aniq o'lchovlari uchun o'lchash ko'prigi va boshqa maxsus hisoblagichlar mavjud. Vaqt o'tishi bilan o'lchangan qiymatdagi o'zgarishlarni qayd etish uchun yozish asboblari - lenta yozuvchilari va elektron osiloskoplar, analog va raqamli.
Elektr kattaliklarini o'lchash eng keng tarqalgan o'lchov turlaridan biridir. Har xil elektr bo'lmagan kattaliklarni elektrga aylantiruvchi elektr qurilmalarni yaratish tufayli deyarli barcha fizik miqdorlarni o'lchashda elektr asboblarning usullari va vositalari qo'llaniladi.
Elektr o'lchash asboblarini qo'llash doirasi:
· fizika, kimyo, biologiya va boshqalar bo'yicha ilmiy tadqiqotlar;
· energetika, metallurgiya, kimyo sanoati va boshqalardagi texnologik jarayonlar;
· transport;
· foydali qazilmalarni qidirish va qazib olish;
· meteorologik va okeanologik ishlar;
· tibbiy diagnostika;
· radio va televidenie qurilmalari, samolyot va kosmik kemalarni ishlab chiqarish va ulardan foydalanish va boshqalar.
Elektr kattaliklarining xilma-xilligi, ularning qiymatlarining keng doirasi, yuqori o'lchov aniqligiga qo'yiladigan talablar, elektr o'lchash asboblarini qo'llash sharoitlari va sohalarining xilma-xilligi elektr o'lchovlarining turli usullari va vositalariga olib keldi.
O'lchangan ob'ektning energiya holatini tavsiflovchi "faol" elektr miqdorlarini (oqim kuchi, elektr kuchlanish va boshqalar) o'lchash ushbu miqdorlarning sezgir elementga bevosita ta'siriga asoslanadi va qoida tariqasida, o'lchangan ob'ektdan ma'lum miqdorda elektr energiyasini iste'mol qilish.
O'lchov ob'ektining elektr xususiyatlarini tavsiflovchi "passiv" elektr miqdorlarini (elektr qarshilik, uning murakkab komponentlari, indüktans, dielektrik yo'qotish tangensi va boshqalar) o'lchash o'lchov ob'ektini elektr energiyasining tashqi manbasidan oziqlantirishni va javob parametrlarini o'lchashni talab qiladi. signal.
DC va AC davrlarida elektr o'lchash usullari va vositalari sezilarli darajada farqlanadi. O'zgaruvchan tok davrlarida ular miqdorlarning o'zgarishi chastotasi va tabiatiga, shuningdek, o'zgaruvchan elektr miqdorlarining qanday xususiyatlariga (lahzali, samarali, maksimal, o'rtacha) o'lchanganiga bog'liq.
DC davrlarida elektr o'lchovlari uchun magnitoelektrik o'lchash asboblari va raqamli o'lchash asboblari eng ko'p qo'llaniladi. O'zgaruvchan tok zanjirlarida elektr o'lchovlari uchun - elektromagnit asboblar, elektrodinamik asboblar, induksion asboblar, elektrostatik asboblar, rektifikator elektr o'lchash asboblari, osiloskoplar, raqamli o'lchash asboblari. Ro'yxatda keltirilgan asboblarning ba'zilari o'zgaruvchan tok va shahar davrlarida elektr o'lchovlari uchun ishlatiladi.
O'lchangan elektr miqdorlarining qiymatlari taxminan quyidagi chegaralarda: oqim kuchi - A dan, kuchlanish - V gacha, qarshilik - Ohm dan, quvvat - Vt dan o'nlab GVt gacha, o'zgaruvchan tok chastotasi - dan Hz. Elektr kattaliklarining o'lchangan qiymatlari diapazonlari doimiy ravishda kengayish tendentsiyasiga ega. Yuqori va ultra yuqori chastotalarda o'lchovlar, past oqimlarni va yuqori qarshiliklarni o'lchash, yuqori kuchlanish va kuchli elektr stantsiyalarida elektr miqdorlarining xususiyatlari elektr o'lchovlarining o'ziga xos usullari va vositalarini ishlab chiqadigan bo'limlarga bo'linadi.
Elektr kattaliklarini o'lchash diapazonlarining kengayishi elektr o'lchash transduserlari texnologiyasini ishlab chiqish, xususan, elektr toklari va kuchlanishlarini kuchaytirish va zaiflashtirish texnologiyasini ishlab chiqish bilan bog'liq. Elektr kattaliklarining o'ta kichik va o'ta katta qiymatlarini elektr o'lchashning o'ziga xos muammolari elektr signallarining kuchayishi va zaiflashishi jarayonlari bilan birga keladigan buzilishlarga qarshi kurash va shovqin fonidan foydali signalni izolyatsiya qilish usullarini ishlab chiqishni o'z ichiga oladi. .
Elektr o'lchovlarida ruxsat etilgan xatolar chegaralari taxminan birliklardan% gacha. Nisbatan qo'pol o'lchovlar uchun to'g'ridan-to'g'ri o'lchash asboblari qo'llaniladi. Aniqroq o'lchovlar uchun ko'prik va kompensatsion elektr davrlari yordamida amalga oshiriladigan usullar qo'llaniladi.
Elektr bo'lmagan kattaliklarni o'lchash uchun elektr o'lchash usullarini qo'llash yoki elektr bo'lmagan va elektr kattaliklari o'rtasidagi ma'lum munosabatga yoki o'lchash transduserlaridan (datchiklar) foydalanishga asoslanadi.
Datchiklarning ikkilamchi o'lchash asboblari bilan birgalikda ishlashini ta'minlash, sensorlarning elektr chiqish signallarini masofaga uzatish va uzatiladigan signallarning shovqinga chidamliligini oshirish uchun, qoida tariqasida, bir vaqtning o'zida kuchaytirish funktsiyalarini bajaradigan turli xil elektr oraliq o'lchash konvertorlari qo'llaniladi. elektr signallarining (kamroq, zaiflashuvi), shuningdek, sensorlarning chiziqli bo'lmaganligini qoplash uchun chiziqli bo'lmagan transformatsiyalar.
Har qanday elektr signallari (qiymatlari) oraliq o'lchash transduserlarining kirishiga berilishi mumkin; chiqish signallari sifatida ko'pincha to'g'ridan-to'g'ri, sinusoidal yoki impulsli oqimning (kuchlanish) birlashtirilgan elektr signallari ishlatiladi. AC chiqish signallari amplituda, chastota yoki faza modulyatsiyasidan foydalanadi. Raqamli konvertorlar oraliq o'lchov konvertorlari sifatida tobora keng tarqalmoqda.
Ilmiy tajribalar va texnologik jarayonlarni kompleks avtomatlashtirish murakkab o'lchov vositalarini, o'lchash va axborot tizimlarini yaratishga, shuningdek, telemetriya texnologiyasi va radiotelemexanikaning rivojlanishiga olib keldi.
Zamonaviy rivojlanish elektr o'lchovlari yangi jismoniy ta'sirlardan foydalanish bilan tavsiflanadi. Masalan, hozirgi vaqtda Jozefson, Xoll va boshqalarning kvant effektlari yuqori sezgir va yuqori aniqlikdagi elektr oʻlchash asboblarini yaratishda qoʻllaniladi.Elektronika yutuqlari oʻlchash texnologiyasiga keng joriy etilmoqda, oʻlchash asboblarini mikrominiatyuralashtirish qoʻllanilmoqda, ularning kompyuter texnikasi bilan interfeysi. , elektr o'lchash jarayonlarini avtomatlashtirish, shuningdek, ular uchun metrologik va boshqa talablarni birlashtirish.
ELEKTR O'lchovlar
kuchlanish, qarshilik, oqim, quvvat kabi elektr miqdorlarini o'lchash. O'lchovlar turli vositalar - o'lchash asboblari, sxemalar va maxsus qurilmalar yordamida amalga oshiriladi. O'lchov moslamasining turi o'lchangan qiymatning turi va o'lchamiga (qiymatlar oralig'iga), shuningdek, kerakli o'lchov aniqligiga bog'liq. Elektr o'lchovlarida ishlatiladigan asosiy SI birliklari volt (V), ohm (Ō), farad (F), Genri (H), amper (A) va soniya (s).
ELEKTR MAKORATLAR BIRLIKLARI STANDARTLARI
Elektr o'lchovi - tegishli birliklarda (masalan, 3 A, 4 V) ifodalangan fizik miqdorning qiymatini aniqlash (eksperimental usullardan foydalangan holda). Elektr kattaliklari birliklarining qiymatlari fizika qonunlari va mexanik miqdorlar birliklariga muvofiq xalqaro shartnoma bilan belgilanadi. Xalqaro shartnomalar bilan belgilangan elektr miqdorlarining birliklariga "xizmat ko'rsatish" qiyinchiliklarga duch kelganligi sababli, ular elektr miqdorlari birliklarining "amaliy" standartlari sifatida taqdim etiladi. Bunday standartlar turli mamlakatlardagi davlat metrologiya laboratoriyalari tomonidan qo'llab-quvvatlanadi. Masalan, Qo'shma Shtatlarda Milliy standartlar va texnologiyalar instituti elektr kattaliklari birliklari uchun standartlarni saqlash uchun qonuniy javobgarlikni o'z zimmasiga oladi. Vaqti-vaqti bilan elektr kattaliklari birliklari standartlari qiymatlari va ushbu birliklarning ta'riflari o'rtasidagi muvofiqlikni aniqlash uchun tajribalar o'tkaziladi. 1990 yilda rivojlangan mamlakatlarning davlat metrologiya laboratoriyalari elektr kattaliklari birliklarining barcha amaliy standartlarini o'zaro va ushbu kattaliklar birliklarining xalqaro ta'riflari bilan muvofiqlashtirish to'g'risida shartnoma imzoladilar. Elektr o'lchovlari kuchlanish va to'g'ridan-to'g'ri oqim, to'g'ridan-to'g'ri oqim qarshiligi, indüktans va sig'im birliklarining davlat standartlariga muvofiq amalga oshiriladi. Bunday standartlar barqaror elektr xususiyatlariga ega bo'lgan qurilmalar yoki ma'lum bir fizik hodisaga asoslanib, asosiy fizik konstantalarning ma'lum qiymatlaridan hisoblangan elektr miqdori qayta ishlab chiqariladigan qurilmalardir. Vatt va vatt-soat standartlari qo'llab-quvvatlanmaydi, chunki bu birliklarning qiymatlarini ularni boshqa miqdor birliklari bilan bog'laydigan aniqlovchi tenglamalar yordamida hisoblash ko'proq mos keladi. Shuningdek qarang FIZIKK KADRLARNING O'LCHI BIRLIKLARI.
O'LCHISH ASBORALARI
Elektr o'lchash asboblari ko'pincha elektr miqdorlarining yoki elektrga aylantirilgan elektr bo'lmagan miqdorlarning oniy qiymatlarini o'lchaydi. Barcha qurilmalar analog va raqamli bo'linadi. Birinchisi, odatda, bo'linishlar bilan shkala bo'ylab harakatlanadigan o'q yordamida o'lchangan miqdorning qiymatini ko'rsatadi. Ikkinchisi o'lchangan qiymatni raqam shaklida ko'rsatadigan raqamli displey bilan jihozlangan. Ko'pgina o'lchovlar uchun raqamli asboblar afzalroqdir, chunki ular aniqroq, o'qishni osonlashtiradi va odatda ko'p qirrali. Raqamli multimetrlar ("multimetrlar") va raqamli voltmetrlar shahar qarshiligini, shuningdek, o'zgaruvchan tokning kuchlanishini va oqimini o'rtacha va yuqori aniqlikda o'lchash uchun ishlatiladi. Analog qurilmalar asta-sekin raqamli qurilmalar bilan almashtirilmoqda, garchi ular hali ham past narx muhim va yuqori aniqlik kerak bo'lmagan joylarda qo'llaniladi. Qarshilik va impedansning eng aniq o'lchovlari uchun o'lchash ko'prigi va boshqa maxsus hisoblagichlar mavjud. Vaqt o'tishi bilan o'lchangan qiymatdagi o'zgarishlarni qayd etish uchun yozish asboblari - lenta yozuvchilari va elektron osiloskoplar, analog va raqamli.
RAQAMLI ASBOBLAR
Barcha raqamli o'lchash asboblari(eng oddiylaridan tashqari) kuchaytirgichlar va boshqa elektron komponentlar kirish signalini kuchlanish signaliga aylantirish uchun ishlatiladi, keyinchalik u analog-raqamli konvertor (ADC) tomonidan raqamli shaklga aylanadi. O'lchangan qiymatni ifodalovchi raqam yorug'lik chiqaradigan diod (LED), vakuumli floresan yoki suyuq kristall (LCD) indikatorida (displeyda) ko'rsatiladi. Qurilma odatda o'rnatilgan mikroprotsessor nazorati ostida ishlaydi va oddiy qurilmalarda mikroprotsessor bitta integral sxema bo'yicha ADC bilan birlashtiriladi. Raqamli qurilmalar tashqi kompyuterga ulanganda ishlash uchun juda mos keladi. Ba'zi o'lchov turlarida bunday kompyuter qurilmaning o'lchash funktsiyalarini almashtiradi va ularni qayta ishlash uchun ma'lumotlarni uzatish buyruqlarini beradi.
Analog-raqamli konvertorlar. ADC ning uchta asosiy turi mavjud: integratsiya, ketma-ket yaqinlashish va parallel. Integratsiyalashgan ADC vaqt o'tishi bilan kirish signalini o'rtacha hisoblaydi. Ro'yxatda keltirilgan uchta turdan, bu eng sekin bo'lsa-da, eng aniq hisoblanadi. Integratsiyalashgan ADC ning konvertatsiya qilish vaqti 0,001 dan 50 s gacha yoki undan ko'p, xatolik 0,1-0,0003% ni tashkil qiladi. ADC ning ketma-ket yaqinlashuvining xatosi biroz kattaroq (0,4-0,002%), lekin o'zgartirish vaqti ELEKTRIK O'lchovlari 10 mks dan ELEKTRIK O'lchovlari 1 ms gacha. Parallel ADClar eng tez, lekin ayni paytda eng kam aniq: ularning konvertatsiya qilish vaqti taxminan 0,25 ns, xatolik 0,4 dan 2% gacha.
Diskretlashtirish usullari. Signal vaqtni alohida nuqtalarda tez o'lchash va raqamli shaklga o'tkazilganda o'lchangan qiymatlarni ushlab turish (saqlash) orqali o'z vaqtida tanlanadi. Olingan diskret qiymatlar ketma-ketligi displeyda to'lqin shakli ko'rinishida ko'rsatilishi mumkin; ushbu qiymatlarni kvadratga solish va yig'ish orqali siz signalning o'rtacha kvadrat qiymatini hisoblashingiz mumkin; ular ko'tarilish vaqtini, maksimal qiymatni, o'rtacha vaqtni, chastota spektrini va boshqalarni hisoblash uchun ham ishlatilishi mumkin. Vaqtli namuna olish bitta signal davrida ("real vaqt") yoki (ketma-ket yoki tasodifiy tanlab olish bilan) bir necha takroriy davrlarda amalga oshirilishi mumkin.
Raqamli voltmetrlar va multimetrlar. Raqamli voltmetrlar va multimetrlar miqdorning kvazistatik qiymatini o'lchaydi va uni raqamli shaklda ko'rsatadi. Voltmetrlar to'g'ridan-to'g'ri faqat kuchlanishni, odatda DCni o'lchaydi, multimetrlar esa shahar va o'zgaruvchan tokni, oqimni, doimiy oqim qarshiligini va ba'zan haroratni o'lchashi mumkin. O'lchov aniqligi 0,2 dan 0,001% gacha bo'lgan ushbu eng keng tarqalgan umumiy maqsadli sinov asboblari 3,5 yoki 4,5 raqamli raqamli displeyga ega bo'lishi mumkin. "Yarim butun son" belgisi (raqam) displeyda belgilarning nominal sonidan tashqari raqamlarni ko'rsatishi mumkinligini ko'rsatadigan konventsiyadir. Misol uchun, 1-2V diapazonidagi 3,5-raqamli (3,5-raqamli) displey 1,999V gacha kuchlanishni ko'rsatishi mumkin.
Empedans o'lchagichlari. Bular kondansatkichning sig'imini, qarshilik qarshiligini, induktorning induktivligini yoki kondansatör yoki induktorning qarshilikka ulanishining umumiy qarshiligini (empedans) o'lchaydigan va ko'rsatadigan maxsus asboblardir. Ushbu turdagi asboblar sig'imni 0,00001 pF dan 99,999 mkF gacha, qarshilikni 0,00001 ohm dan 99,999 kohmgacha va induktivlikni 0,0001 mH dan 99,999 Hz gacha o'lchash uchun mavjud. O'lchovlar 500 MGts dan 1 MGts chastotada amalga oshirilishi mumkin. butun chastota diapazonini qamrab olmaydi. 1 kHz ga yaqin chastotalarda xatolik 0,02% gacha past bo'lishi mumkin, ammo chastota diapazonlari va o'lchangan qiymatlar chegaralari yaqinida aniqlik kamayadi. Aksariyat asboblar, shuningdek, asosiy o'lchangan qiymatlardan hisoblangan bobinning sifat omili yoki kondansatkichning yo'qotish koeffitsienti kabi olingan qiymatlarni ko'rsatishi mumkin.
ANALOG QURILMALAR
To'g'ridan-to'g'ri oqimdagi kuchlanish, oqim va qarshilikni o'lchash uchun doimiy magnitlangan va ko'p burilishli harakatlanuvchi qismli analog magnitoelektrik qurilmalar qo'llaniladi. Ko'rsatkich turidagi bunday qurilmalar 0,5 dan 5% gacha xato bilan tavsiflanadi. Ular oddiy va arzon (masalan, oqim va haroratni ko'rsatadigan avtomobil asboblari), ammo muhim aniqlik talab qilinadigan joylarda ishlatilmaydi.
Magnetoelektrik qurilmalar. Bunday qurilmalar harakatlanuvchi qismning o'rashining burilishlarida magnit maydon va oqim o'rtasidagi o'zaro ta'sir kuchini ishlatadi, bu esa ikkinchisini aylantirishga intiladi. Ushbu kuchning momenti qarama-qarshi bahor tomonidan yaratilgan moment bilan muvozanatlanadi, shuning uchun har bir joriy qiymat o'lchovdagi o'qning ma'lum bir pozitsiyasiga to'g'ri keladi. Harakatlanuvchi qism o'lchamlari 3-5 dan 25-35 mm gacha bo'lgan ko'p burilishli simli ramka shakliga ega va iloji boricha engilroq qilingan. Toshli rulmanlarga o'rnatilgan yoki metall chiziqqa osilgan harakatlanuvchi qism kuchli doimiy magnitning qutblari orasiga joylashtiriladi. Torkni muvozanatlashtiradigan ikkita spiral kamon, shuningdek, harakatlanuvchi qismni o'rash uchun o'tkazgich bo'lib xizmat qiladi. Magnitelektrik qurilma uning harakatlanuvchi qismining o'rashidan o'tadigan oqimga ta'sir qiladi va shuning uchun ampermetr yoki aniqrog'i milliampermetrdir (chunki o'lchov diapazonining yuqori chegarasi taxminan 50 mA dan oshmaydi). Harakatlanuvchi qism o'rashiga parallel ravishda past qarshilikli shunt rezistorini ulash orqali yuqori oqimlarni o'lchash uchun moslashtirilishi mumkin, shunda o'lchanadigan umumiy oqimning faqat kichik bir qismi harakatlanuvchi qism o'rashiga tarmoqlanadi. Bunday qurilma minglab amperlarda o'lchanadigan oqimlarga mos keladi. Agar siz qo'shimcha rezistorni o'rash bilan ketma-ket ulasangiz, qurilma voltmetrga aylanadi. Bunday ketma-ket ulanishda kuchlanishning pasayishi qarshilik qarshiligining mahsulotiga va qurilma tomonidan ko'rsatilgan oqimga teng bo'ladi, shuning uchun uning shkalasi voltlarda sozlanishi mumkin. Magnetoelektrik milliampermetrdan ohmmetrni yaratish uchun siz ketma-ket o'lchanadigan rezistorlarni ulashingiz va ushbu ketma-ket ulanishga, masalan, batareyadan doimiy kuchlanishni qo'llashingiz kerak. Bunday zanjirdagi oqim qarshilikka mutanosib bo'lmaydi va shuning uchun chiziqli bo'lmaganlikni tuzatish uchun maxsus shkala kerak. Shunda juda yuqori aniqlik bilan bo'lmasa ham, shkala bo'yicha qarshilikni to'g'ridan-to'g'ri o'qish mumkin bo'ladi.
Galvanometrlar. Magnetoelektrik qurilmalarga galvanometrlar ham kiradi - juda kichik oqimlarni o'lchash uchun juda sezgir asboblar. Galvanometrlarda podshipniklar yo‘q, ularning harakatlanuvchi qismi yupqa lenta yoki ipga osilgan, kuchliroq magnit maydon qo‘llaniladi, ko‘rsatkich esa osma ipga yopishtirilgan oyna bilan almashtiriladi (1-rasm). Ko'zgu harakatlanuvchi qism bilan birga aylanadi va uning burilish burchagi taxminan 1 m masofada o'rnatilgan shkalada o'rnatilgan yorug'lik nuqtasining siljishi bilan baholanadi.Eng sezgir galvanometrlar shkalaning og'ishini berishga qodir. Faqat 0,00001 mA oqim o'zgarishi bilan 1 mm.
YOZISH QURILMALARI
Yozuvchi asboblar o'lchangan miqdorning qiymatidagi o'zgarishlarning "tarixini" qayd etadi. Bunday asboblarning eng keng tarqalgan turlariga diagramma qog'ozli lentada qalam bilan qiymatning o'zgarishi egri chizig'ini qayd qiluvchi chiziqli diagramma yozuvchilari, katod nurlari trubkasi ekranida jarayon egri chizig'ini aks ettiruvchi analog elektron osiloskoplar va raqamli osiloskoplar kiradi. , ular bitta yoki kamdan-kam takrorlanadigan signallarni saqlaydi. Ushbu qurilmalar orasidagi asosiy farq - yozish tezligi. Chiziqli magnitafonlar harakatlanuvchi mexanik qismlari bilan soniyalar, daqiqalar yoki hatto sekinroq o'zgaruvchan signallarni yozib olish uchun eng mos keladi. Elektron osiloskoplar vaqt o'tishi bilan soniyaning milliondan bir qismidan bir necha soniyagacha o'zgarib turadigan signallarni yozishga qodir.
O'LCHISh KO'PRIKLARI
O'lchov ko'prigi odatda rezistorlar, kondansatörler va induktorlardan tashkil topgan to'rt qo'lli elektr davri bo'lib, ushbu komponentlarning parametrlarining nisbatlarini aniqlash uchun mo'ljallangan. Zanjirning qarama-qarshi qutblarining bir juftiga quvvat manbai, ikkinchisiga esa nol detektor ulangan. O'lchov ko'prigi faqat eng yuqori o'lchov aniqligi talab qilinadigan hollarda qo'llaniladi. (O'rtacha aniqlikdagi o'lchovlar uchun raqamli asboblardan foydalanish yaxshidir, chunki ular bilan ishlash osonroq.) Eng yaxshi AC transformator o'lchash ko'prigi 0,0000001% tartibli xato (nisbatni o'lchash) ga ega. Qarshilikni o'lchash uchun eng oddiy ko'prik uning ixtirochisi Charlz Uitston sharafiga nomlangan.
Ikki tomonlama doimiy o'lchash ko'prigi. Rezistorga ulanish qiyin mis simlar, 0,0001 Ohm yoki undan yuqori darajadagi kontakt qarshiligini kiritmasdan. 1 Ohm qarshilik bo'lsa, bunday oqim atigi 0,01% tartibdagi xatolikni keltirib chiqaradi, ammo 0,001 Ohm qarshilik uchun xato 10% bo'ladi. Ikki o'lchov ko'prigi (Tomson ko'prigi), uning diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 2, kichik qiymatli mos yozuvlar rezistorlarining qarshiligini o'lchash uchun mo'ljallangan. Bunday to'rt kutupli mos yozuvlar rezistorlarining qarshiligi ularning potentsial terminallaridagi kuchlanishning (2-rasmdagi Rs rezistorining p1, p2 va p3, 2-rasmdagi Rx rezistorining p4) oqim terminallari orqali tok kuchiga nisbati sifatida aniqlanadi (c1, c2 va c3, c4). Ushbu texnikada ulanish simlarining qarshiligi kerakli qarshilikni o'lchash natijasida xatolarga olib kelmaydi. Ikki qo'shimcha qo'l m va n c2 va c3 terminallari o'rtasida 1-ulovchi simning ta'sirini yo'q qiladi. Ushbu qo'llarning m va n qarshiliklari M / m = N / n tengligi qondirilishi uchun tanlangan. Keyin Rs qarshiligini o'zgartirib, nomutanosiblik nolga kamayadi va Rx = Rs (N / M) topiladi.
AC o'lchash ko'prigi. Eng keng tarqalgan o'zgaruvchan tokni o'lchash ko'prigi 50-60 Gts chiziq chastotasida yoki audio chastotalarda (odatda 1000 Gts atrofida) o'lchash uchun mo'ljallangan; ixtisoslashtirilgan o'lchash ko'prigi 100 MGts gacha bo'lgan chastotalarda ishlaydi. Qoida tariqasida, o'zgaruvchan tokni o'lchash ko'priklarida kuchlanish nisbatini aniq o'rnatadigan ikkita qo'l o'rniga transformator ishlatiladi. Ushbu qoidadan istisno Maksvell-Ven o'lchash ko'prigidir.
Maksvell - Wien o'lchov ko'prigi. Bunday o'lchash ko'prigi indüktans standartlarini (L) aniq ma'lum bo'lmagan ish chastotasida sig'im standartlari bilan solishtirish imkonini beradi. Imkoniyatlar standartlari yuqori aniqlikdagi o'lchovlarda qo'llaniladi, chunki ular aniq indüktans standartlariga qaraganda dizayn jihatidan sodda, ixchamroq, himoyalanish osonroq va tashqi elektromagnit maydonlarni deyarli yaratmaydi. Ushbu o'lchov ko'prigining muvozanat shartlari quyidagicha: Lx = R2R3C1 va Rx = (R2R3) / R1 (3-rasm). Agar Lx qiymati chastotaga bog'liq bo'lmasa, "nopok" quvvat manbai (ya'ni, asosiy chastotaning harmonikasini o'z ichiga olgan signal manbai) holatida ham ko'prik muvozanatlanadi.
Transformator o'lchash ko'prigi. AC o'lchash ko'priklarining afzalliklaridan biri transformator orqali aniq kuchlanish nisbatini o'rnatish qulayligidir. Rezistorlar, kondansatörler yoki induktorlardan qurilgan kuchlanish bo'luvchilaridan farqli o'laroq, transformatorlar uzoq vaqt davomida doimiy kuchlanish nisbatini saqlab turadi va kamdan-kam hollarda qayta kalibrlashni talab qiladi. Shaklda. 4-rasmda bir xil turdagi ikkita impedansni solishtirish uchun transformator o'lchash ko'prigining diagrammasi ko'rsatilgan. Transformator o'lchash ko'prigining kamchiliklari transformator tomonidan belgilangan nisbatning ma'lum darajada signal chastotasiga bog'liqligini o'z ichiga oladi. Bu transformator o'lchash ko'priklarini faqat nominal aniqlik kafolatlangan cheklangan chastota diapazonlari uchun loyihalash zarurligiga olib keladi.
Bu erda T - Y(t) signalining davri. Ymaxning maksimal qiymati signalning eng katta oniy qiymati, YAA o'rtacha mutlaq qiymati esa vaqt bo'yicha o'rtacha hisoblangan mutlaq qiymatdir. Sinusoidal tebranish shakli bilan Yeff = 0,707Ymax va YAA = 0,637Ymax.
AC kuchlanish va oqim o'lchash. AC kuchlanish va oqimni o'lchash uchun deyarli barcha asboblar kirish signalining samarali qiymati sifatida ko'rib chiqilishi tavsiya etilgan qiymatni ko'rsatadi. Biroq, arzon asboblar ko'pincha signalning o'rtacha mutlaq yoki maksimal qiymatini o'lchaydi va kirish signalini sinusoidal to'lqin shakli deb hisoblab, o'qish ekvivalent samarali qiymatga mos kelishi uchun shkalani kalibrlaydi. Agar signal sinusoidal bo'lmasa, bunday qurilmalarning aniqligi juda past ekanligini e'tibordan chetda qoldirmaslik kerak. AC signallarining haqiqiy rms qiymatini o'lchashga qodir asboblar uchta printsipdan biriga asoslangan bo'lishi mumkin: elektron ko'paytirish, signalni tanlash yoki termal konversiya. Birinchi ikkita printsipga asoslangan qurilmalar, qoida tariqasida, kuchlanishga, termal elektr o'lchash asboblari esa oqimga javob beradi. Qo'shimcha va shunt rezistorlaridan foydalanganda barcha qurilmalar oqim va kuchlanishni o'lchashi mumkin.
Elektron ko'paytirish. Vaqt o'tishi bilan kirish signalini kvadratga solish va o'rtacha hisoblash amalga oshiriladi elektron sxemalar kuchaytirgichlar va chiziqli bo'lmagan elementlar bilan analog signallarning logarifmi va antilogarifmini topish kabi matematik operatsiyalarni bajarish uchun. Ushbu turdagi qurilmalarda atigi 0,009% xatolik bo'lishi mumkin.
Signal namunasi. AC signali yuqori tezlikdagi ADC yordamida raqamli shaklga aylanadi. Namuna olingan signal qiymatlari kvadratga olinadi, yig'iladi va bitta signal davridagi namunaviy qiymatlar soniga bo'linadi. Bunday qurilmalarning xatosi 0,01-0,1% ni tashkil qiladi.
Issiqlik elektr o'lchash asboblari. Kuchlanish va oqimning samarali qiymatlarini o'lchashning eng yuqori aniqligi termal elektr o'lchash asboblari bilan ta'minlanadi. Ular isitish simi (uzunligi 0,5-1 sm) bo'lgan kichik evakuatsiya qilingan shisha idish shaklida termal oqim konvertoridan foydalanadilar, uning o'rta qismiga termojuftning issiq birikmasi mayda boncuk bilan biriktiriladi. Boncuk termal aloqa va ayni paytda elektr izolyatsiyasini ta'minlaydi. Isitish simidagi oqimning samarali qiymatiga bevosita bog'liq bo'lgan haroratning oshishi bilan termojuftning chiqishida termo-EMF (to'g'ridan-to'g'ri oqim kuchlanishi) paydo bo'ladi. Bunday konvertorlar 20 Gts dan 10 MGts gacha bo'lgan chastotali o'zgaruvchan tokni o'lchash uchun javob beradi. Shaklda. 5 ko'rsatilgan elektr sxemasi parametrlarga ko'ra tanlangan ikkita termal oqim konvertorli termal elektr o'lchash moslamasi. Zanjirning kirishiga o'zgaruvchan tok kuchlanishi Vac qo'llanilganda, TC1 konvertorining termojuftining chiqishida to'g'ridan-to'g'ri oqim kuchlanishi paydo bo'ladi, kuchaytirgich A TC2 konvertorining isitish simida to'g'ridan-to'g'ri oqim hosil qiladi, bunda termojuft ikkinchisi bir xil to'g'ridan-to'g'ri oqim kuchlanishini ishlab chiqaradi va an'anaviy to'g'ridan-to'g'ri oqim qurilmasi chiqish oqimini o'lchaydi.
Qo'shimcha qarshilik yordamida tasvirlangan oqim o'lchagichni voltmetrga aylantirish mumkin. Issiqlik elektr hisoblagichlari faqat 2 dan 500 mA gacha bo'lgan oqimlarni to'g'ridan-to'g'ri o'lchaganligi sababli, yuqori oqimlarni o'lchash uchun rezistorli shantlar kerak bo'ladi.
AC quvvati va energiyani o'lchash. AC pallasida yuk tomonidan iste'mol qilinadigan quvvat kuchlanish va yuk oqimining oniy qiymatlarining o'rtacha vaqt mahsulotiga teng. Agar kuchlanish va oqim sinusoidal tarzda o'zgarsa (odatda bo'lgani kabi), u holda P quvvati P = EI cosj sifatida ifodalanishi mumkin, bu erda E va I - kuchlanish va oqimning samarali qiymatlari va j - faza burchagi ( siljish burchagi) kuchlanish va oqim sinusoidlari . Agar kuchlanish voltlarda va oqim amperda ifodalangan bo'lsa, unda quvvat vattlarda ifodalanadi. Quvvat omili deb ataladigan cosj multiplikatori kuchlanish va oqim o'zgarishlarining sinxronizatsiya darajasini tavsiflaydi. Iqtisodiy nuqtai nazardan, eng muhim elektr miqdori energiya hisoblanadi. Energiya W quvvat mahsuloti va uni iste'mol qilish vaqti bilan belgilanadi. Matematik shaklda bu quyidagicha yoziladi:
Vaqt (t1 - t2) soniyalarda, kuchlanish e - voltsda va oqim i - amperlarda o'lchanadigan bo'lsa, u holda energiya Vt vatt-sekundlarda ifodalanadi, ya'ni. joul (1 J = 1 Wh). Vaqt soatlarda o'lchanadigan bo'lsa, energiya vatt soatlarda o'lchanadi. Amalda, elektr energiyasini kilovatt-soatda (1 kVt * soat = 1000 Vt) ifodalash qulayroqdir.
Vaqtni taqsimlovchi elektr hisoblagichlari. Vaqtni taqsimlovchi elektr hisoblagichlari elektr energiyasini o'lchashning juda noyob, ammo aniq usulidan foydalanadi. Ushbu qurilma ikkita kanalga ega. Bitta kanal - Y kirish signalini (yoki teskari -Y kirish signalini) past chastotali filtrga o'tkazadigan yoki o'tmaydigan elektron kalit. Kalitning holati ikkinchi kanalning chiqish signali bilan uning kirish signaliga proportsional "yopiq" / "ochiq" vaqt oraliqlarining nisbati bilan boshqariladi. Filtrning chiqishidagi o'rtacha signal ikkita kirish signali mahsulotining o'rtacha vaqtiga teng. Agar bitta kirish signali yuk kuchlanishiga, ikkinchisi esa yuk oqimiga mutanosib bo'lsa, chiqish kuchlanishi yuk tomonidan iste'mol qilinadigan quvvatga mutanosib bo'ladi. Bunday sanoat hisoblagichlarining xatosi 3 kHz gacha bo'lgan chastotalarda 0,02% ni tashkil qiladi (laboratoriya 60 Gts chastotada atigi 0,0001% ni tashkil qiladi). Yuqori aniqlikdagi asboblar sifatida ular ishchi o'lchash asboblarini tekshirish uchun standart hisoblagichlar sifatida ishlatiladi.
Vattmetrlar va elektr hisoblagichlarini namuna olish. Bunday qurilmalar raqamli voltmetr printsipiga asoslanadi, lekin oqim va kuchlanish signallarini parallel ravishda namuna oladigan ikkita kirish kanaliga ega. Namuna olish paytidagi kuchlanish signalining oniy qiymatlarini ifodalovchi har bir namuna qiymati e (k) bir vaqtning o'zida olingan oqim signalining mos keladigan namunaviy qiymati i (k) bilan ko'paytiriladi. Bunday mahsulotlarning o'rtacha vaqti vattdagi quvvatdir:
Vaqt o'tishi bilan diskret qiymatlarning mahsulotlarini to'playdigan qo'shimchalar vatt-soatlarda umumiy elektr energiyasini beradi. Elektr hisoblagichlarining xatosi 0,01% gacha bo'lishi mumkin.
Induksion elektr hisoblagichlari. Induksion o'lchagich - bu ikkita o'rashga ega bo'lgan kam quvvatli AC elektr motoridan boshqa narsa emas - oqim o'rash va kuchlanish o'rash. Sariqlar orasiga joylashtirilgan Supero'tkazuvchilar disk iste'mol qilinadigan quvvatga mutanosib moment ta'sirida aylanadi. Ushbu moment diskda doimiy magnit tomonidan induktsiya qilingan oqimlar bilan muvozanatlanadi, shuning uchun diskning aylanish tezligi quvvat sarfiga mutanosib bo'ladi. Diskning ma'lum vaqtdagi aylanishlari soni iste'molchi tomonidan shu vaqt ichida qabul qilingan umumiy elektr energiyasiga mutanosibdir. Diskning aylanishlar soni mexanik hisoblagich tomonidan hisoblanadi, u kilovatt-soatda elektr energiyasini ko'rsatadi. Ushbu turdagi qurilmalar uy elektr hisoblagichlari sifatida keng qo'llaniladi. Ularning xatosi odatda 0,5% ni tashkil qiladi; Ular har qanday ruxsat etilgan oqim darajasida uzoq xizmat qilish muddatiga ega.
- elektr kattaliklarini o'lchash: elektr kuchlanish, elektr qarshilik, oqim, chastota va o'zgaruvchan tokning fazasi, oqim kuchi, elektr energiyasi, elektr zaryadi, indüktans, elektr sig'imi va boshqalar ... ... Buyuk Sovet Entsiklopediyasi
elektr o'lchovlari- - [V.A. Semenov. Inglizcha-ruscha o'rni himoyasi lug'ati] Mavzular o'rni himoyasi EN elektr o'lchovi elektr energiyasini o'lchash ... Texnik tarjimon uchun qo'llanma
E. oʻlchash asboblari E.ni, shuningdek magnit miqdorlarni oʻlchash uchun ishlatiladigan asboblar va asboblardir. Aksariyat o'lchovlar oqim, kuchlanish (potentsial farq) va elektr miqdorini aniqlashga to'g'ri keladi.… … Entsiklopedik lug'at F.A. Brokxaus va I.A. Efron - ma'lum bir tarzda bog'langan, o'tish yo'lini tashkil etuvchi elementlar va qurilmalar to'plami elektr toki. O'chirish nazariyasi - nazariy elektrotexnika bo'limi bo'lib, u elektr energiyasini hisoblashning matematik usullari bilan shug'ullanadi ... ... Collier ensiklopediyasi
aerodinamik o'lchovlar "Aviatsiya" entsiklopediyasi
aerodinamik o'lchovlar- Guruch. 1. aerodinamik o'lchovlar - tegishli texnik vositalardan foydalangan holda aerodinamik eksperimentda fizik miqdorlarning qiymatlarini empirik ravishda topish jarayoni. I.A.ning 2 turi mavjud: statik va dinamik. Da… … "Aviatsiya" entsiklopediyasi
Elektr- 4. Radioeshittirish tarmoqlarini loyihalash uchun elektr standartlari. M., Svyazizdat, 1961. 80 b.
Elektr parametrlarini o'lchash elektron mahsulotlarni ishlab chiqish va ishlab chiqarishda majburiy qadamdir. Ishlab chiqarilgan qurilmalarning sifatini nazorat qilish uchun ularning parametrlarini bosqichma-bosqich kuzatish kerak. Kelajakdagi nazorat-o'lchov kompleksining funksionalligini to'g'ri aniqlash elektr nazorati turlarini aniqlashni talab qiladi: sanoat yoki laboratoriya, to'liq yoki selektiv, statistik yoki yagona, mutlaq yoki nisbiy va boshqalar.
Mahsulot ishlab chiqarish tarkibida nazoratning quyidagi turlari ajratiladi:
- Kirish nazorati;
- Operatsion nazorat;
- Operatsion parametrlarini kuzatish;
- Qabul qilish testlari.
Bosma platalar va elektron komponentlarni ishlab chiqarishda (asbob muhandislik tsiklining maydoni) xom ashyo va butlovchi qismlarning kiruvchi sifatini nazorat qilishni, tayyor bosilgan elektron platalarni metalllashtirishning elektr sifatini nazorat qilishni va yig'ilgan elektron komponentlarning ish parametrlarini nazorat qilish. Ushbu muammolarni hal qilish uchun zamonaviy ishlab chiqarish tizimlari adapter tipidagi elektr boshqaruv tizimlarini, shuningdek, "uchuvchi" probli tizimlardan muvaffaqiyatli foydalanadi.
Komponentlarni paketda ishlab chiqarish (qadoqlangan ishlab chiqarish tsikli), o'z navbatida, individual kristallar va paketlarning kiruvchi parametrik nazoratini, kristall simlarni payvandlash yoki uni o'rnatishdan keyin keyingi operatsiyalararo nazoratni va nihoyat parametrik va funktsional nazoratni talab qiladi. tayyor mahsulot.
Yarimo'tkazgich komponentlarini ishlab chiqarish uchun va integral mikrosxemalar(kristal ishlab chiqarish) batafsil nazorat talab qilinadi elektr xususiyatlari. Dastlab, plastinkaning ham sirt, ham volumetrik xususiyatlarini nazorat qilish kerak, shundan so'ng asosiy funktsional qatlamlarning xususiyatlarini nazorat qilish tavsiya etiladi va metallizatsiya qatlamlarini qo'llashdan keyin uning ishlash sifati va elektr xususiyatlarini tekshiring. Gofretdagi strukturani olgandan so'ng, parametrik va funktsional testlarni o'tkazish, statik va dinamik xususiyatlarni o'lchash, signalning yaxlitligini kuzatish, strukturaning xususiyatlarini tahlil qilish va ishlash xususiyatlarini tekshirish kerak.
Parametrik o'lchovlar:
Parametrik tahlil qurilmaning funksionalligini nazorat qilmasdan, kuchlanish, oqim va quvvat parametrlarining ishonchliligini o'lchash va monitoring qilish uchun texnikalar majmuasini o'z ichiga oladi. Elektr o'lchovi o'lchanayotgan qurilmaga (DUT) elektr stimulini qo'llash va DUT javobini o'lchashni o'z ichiga oladi. Parametrik o'lchovlar to'g'ridan-to'g'ri oqim bo'yicha amalga oshiriladi (oqim-kuchlanish xususiyatlarining standart doimiy o'lchovlari (volt-amper xarakteristikalari), quvvat davrlarini o'lchash va boshqalar), past chastotalar(sig'im-kuchlanish xarakteristikalarining ko'p zanjirli o'lchovlari (CV xarakteristikalari), murakkab impedans va impedans o'lchovlari, materiallar tahlili va boshqalar), impuls o'lchovlari (impuls I-V xarakteristikalari, javob vaqtini tuzatish va boshqalar). Parametrik o'lchovlar bilan bog'liq muammolarni hal qilish uchun ko'plab maxsus nazorat va o'lchash uskunalari qo'llaniladi: ixtiyoriy to'lqin shakli generatorlari, quvvat manbalari (DC va AC), manba o'lchagichlar, ampermetrlar, voltmetrlar, multimetrlar, LCR va impedans o'lchagichlar, parametrik analizatorlar va egri chiziqlar. , va boshqa ko'p narsalar, shuningdek, ko'plab aksessuarlar, materiallar va qurilmalar.
Ilova:
- O'lchov asosiy xususiyatlar(oqim, kuchlanish, quvvat) elektr zanjirlari;
- Elektr zanjirlarining passiv va faol elementlarining qarshiligini, sig'imini va induktivligini o'lchash;
- Umumiy impedans va impedansni o'lchash;
- Kvazistatik va impulsli rejimlarda oqim kuchlanish xususiyatlarini o'lchash;
- Kvazistatik va ko'p chastotali rejimlarda oqim kuchlanish xususiyatlarini o'lchash;
- Yarimo'tkazgich komponentlarini tavsiflash;
- Muvaffaqiyatsizlik tahlili.
Funktsional o'lchovlar:
Funktsional tahlil asosiy operatsiyalar davomida qurilmaning ishlashini o'lchash va nazorat qilish uchun texnikalar majmuasini o'z ichiga oladi. Ushbu texnikalar o'lchash jarayonida olingan ma'lumotlar asosida qurilmaning modelini (jismoniy, ixcham yoki xatti-harakatli) yaratishga imkon beradi. Olingan ma'lumotlarni tahlil qilish ishlab chiqarilgan qurilmalarning xarakteristikalari barqarorligini kuzatish, ularni tadqiq qilish va yangilarini ishlab chiqish, texnologik jarayonlarni disk raskadrovka qilish va topologiyani sozlash imkonini beradi. Funktsional o'lchov muammolarini hal qilish uchun ko'plab maxsus sinov va o'lchash uskunalari qo'llaniladi: osiloskoplar, tarmoq analizatorlari, chastota hisoblagichlari, shovqin o'lchagichlar, quvvat o'lchagichlar, spektr analizatorlari, detektorlar va boshqalar, shuningdek, ko'plab aksessuarlar, aksessuarlar. va qurilmalar.
Ilova:
- Zaif signallarni o'lchash: signalni uzatish va aks ettirish parametrlari, manipulyatsiyani nazorat qilish;
- Kuchli signal o'lchovlari: daromadni siqish, Load-Pull o'lchovlari va boshqalar;
- Chastotani yaratish va konvertatsiya qilish;
- Vaqt va chastota sohalarida to'lqin shakli tahlili;
- Shovqin ko'rsatkichini o'lchash va shovqin parametrlarini tahlil qilish;
- Signalning tozaligini tekshirish va intermodulyatsiya buzilishlarini tahlil qilish;
- Signalning yaxlitligini tahlil qilish, standartlashtirish;
Prob o'lchovlari:
Prob o'lchovlari alohida ta'kidlanishi kerak. Mikro- va nanoelektronikaning faol rivojlanishi gofretda aniq va ishonchli o'lchovlarni amalga oshirish zarurligiga olib keldi, bu faqat yuqori sifatli, barqaror va ishonchli aloqa bilan amalga oshirilishi mumkin, bu qurilmani buzmaydi. Ushbu muammolarni hal qilish prob nazoratini amalga oshiradigan o'lchovning ma'lum bir turi uchun maxsus mo'ljallangan zond stantsiyalaridan foydalanish orqali erishiladi. Stansiyalar tashqi ta'sirlarni, o'zlarining shovqinlarini istisno qilish va eksperimentning "tozaligini" saqlash uchun maxsus ishlab chiqilgan. Barcha o'lchovlar gofret / parcha darajasida, kristallarga bo'linishdan va qadoqlashdan oldin beriladi.
Ilova:
- Zaryad tashuvchining kontsentratsiyasini o'lchash;
- Sirt va hajm qarshiligini o'lchash;
- Yarimo'tkazgichli materiallar sifatini tahlil qilish;
- Gofret darajasida parametrik testlarni o'tkazish;
- Gofret darajasida funktsional tahlil harakati;
- Yarimo'tkazgichli qurilmalarning elektrofizik parametrlarini (pastga qarang) o'lchash va monitoringini o'tkazish;
- Texnologik jarayonlar sifatini nazorat qilish.
Radio o'lchovlari:
Radio emissiyasini, elektromagnit moslashuvini, qabul qiluvchi qurilmalar va antenna-fider tizimlarining signal harakati, shuningdek ularning shovqinga chidamliligini o'lchash maxsus tashqi eksperimental sharoitlarni talab qiladi. RF o'lchovlari alohida yondashuvni talab qiladi. Faqat qabul qiluvchi va uzatuvchining xarakteristikalari emas, balki tashqi elektromagnit muhit (vaqt, chastota va quvvat xususiyatlarining o'zaro ta'siri, shuningdek, tizimning barcha elementlarining bir-biriga nisbatan joylashishi va faol qurilmaning dizayni bundan mustasno) elementlar) ularning ta'siriga hissa qo'shadi.
Ilova:
- Radar va yo'nalishni aniqlash;
- Telekommunikatsiya va aloqa tizimlari;
- Elektromagnit moslik va shovqinga qarshi immunitet;
- Signal yaxlitligini tahlil qilish, standartlashtirish.
Elektrofizik o'lchovlar:
Elektr parametrlarini o'lchash ko'pincha jismoniy parametrlarni o'lchash / ta'siri bilan chambarchas bog'liq. Elektrofizik o'lchovlar har qanday tashqi ta'sirni elektr energiyasiga va / yoki aksincha aylantiradigan barcha qurilmalar uchun qo'llaniladi. LEDlar, mikroelektromexanik tizimlar, fotodiodlar, bosim, oqim va harorat sensorlari, shuningdek, ularga asoslangan barcha qurilmalar qurilmalarning fizik va elektr xususiyatlarining o'zaro ta'sirini sifatli va miqdoriy tahlil qilishni talab qiladi.
Ilova:
- Nurlanishning intensivligini, to'lqin uzunliklarini va yo'nalishini, oqim-kuchlanish xususiyatlarini, yorug'lik oqimini va LED spektrini o'lchash;
- Fotodiodlarning sezuvchanlik va shovqinni, oqim kuchlanish xususiyatlarini, spektral va yorug'lik xususiyatlarini o'lchash;
- MEMS aktuatorlari va sensorlari uchun sezuvchanlik, chiziqlilik, aniqlik, ruxsat, chegaralar, teskari zarba, shovqin, vaqtinchalik javob va energiya samaradorligini tahlil qilish;
- Vakuumda va yuqori bosimli kamerada yarimo'tkazgichli qurilmalarning (masalan, MEMS aktuatorlari va sensorlari) xususiyatlarini tahlil qilish;
- Supero'tkazuvchilarda haroratga bog'liqlik, tanqidiy oqimlar va maydonlarning ta'siri xususiyatlarini tahlil qilish.