Файл: Методичка 51-54-57.docx

4. Измерение составляющих комплексного сопротивления производится по схеме рис.11.

Напряжение, подаваемое от звукового генератора на схему, не должно превышать 10-15 в. Последовательность операций следующая:

а) В начале на обе пары пластин осциллографа /клеммы на задней панели/ подается падение напряжения на образцовом сопротивлении =1000 Ом /переключатель S1 в положении I/. На экране получается прямая линия. Усиление вертикального усилителя регулируется до тех пор пока вертикальная проекция прямой не будет равна 10 делениям сетки, надетой на экране осциллографа /при отсутствии усиления луй должен находится в центре сетки/.

Размер горизонтальной проекции прямой не имеет существенного значения, выбирается исходя из удобства наблюдения изображения.

б) Затем на пластины, отклоняющие луч, в вертикальном направлении подается падение напряжения на зажимах исследуемого комплексного сопротивления /переключатель в положении 2/.

Напряжение, подаваемое соответственно на горизонтальные и вертикальные пластины U_r и U_b можно выразить следующим образом:

при

при

Следовательно, расстояние между точками а-б пересечения эллипса с осью ординат /см. рис.12-б/ дает величину искомого реактивного сопротивления в определенном масштабе /10 делений сетки соответствуют 1000 Ом/.

Удвоенная величина отрезка касательной в-г проведенная к эллипсу в точке максимального горизонтального смещения луча, дает в том же масштабе активную составляющую комплексного сопротивления,

Определить угол сдвига фаз между напряжениями, приложенным к вертикальной и горизонтальной пластинам,

5. Если на две пары пластин подавать напряжение разных частот, одна из которых известная, и, если отношение частот равно целому числу, то на экране получаются неподвижные фигуры, по форме которых можно разделить частоту /см., фигуры Лиссажу, рис.6/.

Проверить шкалу звукового генератора в точках 25, 50, 100, 150, 200 и 250 Гц.

Правило определения отношения частот по форме неподвижной фигуры Лиссажу следующее:

если провести к фигуре горизонтальную и вертикальную касательные, то число точек касания с первой из них N1, к числу точек касания со второй N2, равно отношению частот.

Таким образом, получая фигуру Лиссажу путем регулировки частоты, отсчитывается по стрелочному частотомеру или применяется равной стандартной частоте сети – 50 Гц.

Далее подсчитывается погрешность градуировки шкалы звукового генератора,

Результаты измерений и вычислений занести в таблицу №2.

Таблица №2

Контрольные вопросы

Изложить следующее:

1. Устройство электронно-лучевой трубки и схема ее включения.

2. От чего зависит отклонение луча на экране осциллографа? (вывод ф-лы)

3. Как производится регулировка яркости и фокусировка луча? Методика градуировки осциллографа.

4. Схема и работа простейшего генератора развертки.

5. Измерение комплексных составляющих сопротивления (схема, теория).

6. Блок схема осциллографа. Описание работ и параметры одного из осциллографов.

7. Чувствительность электронного осциллографа. Измерение осциллографом напряжения.

8. Измерение частоты и других параметров электрических цепей с помощью осциллографа.

9. Каково назначение электронной пушки и блока развертки? Назначение усилителей в осциллографе.

10. Использование электронных осциллографов в магнитных измерениях.

ИНСТРУКЦИЯ

к лабораторной работе № 157-1

Технические испытания измерительных трансформаторов.

План работы

1. Определение правильности обозначения зажимов измерительных трансформаторов.

2. Определение действительного коэффициента трансформации.

3. Установление зависимости погрешности от нагрузки.

Основные теоретические положения

Точность работы измерительного трансформатора зависит от погрешности в коэффициенте трансформации и от его угловой погрешности. Угловой погрешностью трансформатора называется угол сдвига фаз между вектором первичного тока (напряжения) и обратным направлениям вектора вторичного тока (напряжения). Неточный коэффициент трансформации и угловая погрешность дают неточный подсчет первичного тока.

Например, ваттметр, включенный через измерительный трансформатор с угловой погрешностью δ < 0, покажет мощность

большую, чем на самом деле

В конечном счете угловая погрешность влияет на погрешность в коэффициенте трансформации.

Из-за этих погрешностей у трансформатора приходится различать номинальный (К_н) и действительный (K_д) коэффициенты трансформации.

Под номинальным коэффициентом трансформация принято понимать отношение номинального тока (напряжения) первичной обмотки I_н1 к номинальному току (напряжения) вторичной обмотки I_н2. Эти отношения отмечаются на трансформаторах, например в таком виде: 100/5A; 6000/100 В.

Действительный коэффициент трансформации равен отношению фактических токов первичности I₁ и вторичной обмоток I₂,

Отношение абсолютной погрешности (K_n - K_g) к действительному коэффициенту трансформации, выраженное в % называется относительной погрешностью:

Поправочным коэффициентом называется отношение:

Действительный коэффициент трансформации измерительного трансформатора любого рода тем больше отличается от соотношения чисел витков его обмоток (ω₁ и ω₂), чем больше сдвиг по фазе между током и ЭДС в его вторичной цепи.

Следовательно, погрешность трансформации зависит от величины и характера сопротивления приборов включенных во вторичную цепь.

1. Определение правильности обозначения начал и концов обмоток измерительных трансформаторов необходима по следующим соображениям. Основным требованием дли правильного включения измерительных приборов (ваттметров в счетчиков энергии) через измерительные трансформаторы является следующее: ток в измерительном приборе, включенном через измерительный трансформатор, должен иметь то же самое направление, что и при непосредственном включении прибора в измеряемую цепь.

Для соблюдения этого требования выводы обмоток измерительных трансформаторов тока и напряжения обычно размечаются соответственно буквами Л₁, Л₂ или А, Х для первичной обмотки, и буквами u₁ и u₂ или a и x для вторичной обмотки, каковыми отметками и надо руководствоваться при включении этих приборов в схему и подключения к ним приборов.

Наиболее простым способом разметки зажимов, т.е. опытного определения соответствующих друг другу зажимов, у измерительного трансформатора является способом баллистического толчка. Он выполняется по схеме рис.1, где PV1 и PV2 вольтметры-магнитоэлектрической системы на небольшое напряжение:

ТА - измерительный трансформатор, первичная обмотка которого включается на делитель напряжения R, замкнутый полностью на аккумулятор. Если трансформатор включен так, как отмечено на рис. буквами u₁ и u₂, Л₁ и Л₂, то при замыкании ключа, SA стрелка вольтметра должна отклонятся от нуля шкалы вправо.

2. Для определения действительного коэффициента трансформации путем непосредственного измерения первичных и вторичных токов или напряжений собирают схему рис.2 для трансформатора тока и схему рис.3 для трансформатора напряжения.

Приборы (амперметры и вольтметры), которыми пользуются при измерениях, должны быть достаточно точными.

Сам опыт сводится к постепенному измерению первичного тока (или напряжения) к одновременному отсчету показаний приборов.

Полученные данные заносят в таблицу 1, по данным которой подсчитывают действительный коэффициент трансформации, а также поправочный коэффициент трансформации.