Villamos mérések II.

Tartalom

6. Egyenáram és egyenfeszültség mérése 5
6.1. Egyenáram és egyenfeszültség mérése mutatós műszerrel 5
6.1.1. Mutatós műszerek általános jellemzői 6
6.1.1.1. Beállási viszonyok 6
6.1.1.2. Lengési és csillapítási viszonyok 9
6.1.1.3. Pontosság n
6.1.1.4. Érzékenység 14
6.1.1.5. Fogyasztás 15
6.1.2. Egyenáram és egyenfeszültség mérése állandómágnesü műszerrel 15
6.1.2.1. Állandómágnesü műszer működési elve 15
6.1.2.2. Állandómágnesü műszer érzékenysége 16
6.1.2.2.1. Állandómágnesü műszer érzékenységének növelése 17
6.1.2.2.2. Állandómágnesü műszerek
érzékenységének csökkentése 20
a) Áramméréshatár bővítése söntöléssel
b) Áramméréshatár bővítése egyenáramú áramváltóval 22
c) Feszültség méréshatár bővítése 25
6.1.2.3. Feszültség mérése eltolt nullpontu állandómágnesü műszerrel 25
6.1.2.4. A mért adatok regisztrálása. Regisztráló
műszerek 26
6.1.2.5. Állandómágnesü műszer fogyasztásának
és méréshatárának csökkentése elektronikus erősítő felhasználásával. Egyenfeszültségű csővoltmérők 27
6.2. Egyenfeszültség mérése kompenzátorral 29
6.2.1. A mérés elve 30
6.2.2. A mérés érzékenysége 32
6.2.3. A mérés bizonytalansága 35
6.2.3.1. A normálelem hibája 36
6.2.3.2. A segédáram beállításának bizonytalansága 36
6.2.3.3. A galvanométer véges érzékenysége miatti hiba 37
6.2.4. Kézi kiegyenlitésü kompenzátorok 37
6.2.4.1. Precíziós kompenzátorok 38
6.2.4.1.1. Soros kapcsolású kompenzátor 38
6.2.4.1.2. Párhuzamos kapcsolású kompenzátor 40
6.2.4.1.3. Hidkapcsolásu kompenzátor 43
6.2.4.2. Technikai kompenzátorok 46
6.2.4.2.1. Állandó segédáramu kompenzátor 46
6.2.4.2.2. Változó segédáramu kompenzátor 47-
6.2.5. Automatikus klegyenlitésü kompenzátorok 47
6.2.5.1. Analóg rendszerü automatikus kompenzátor 48
6.2.5.1.1. Tisztán mechanikus kiegyenlítés ü automatikus kompenzátor 48
6.2.5.1.2. Fotócellás kompenzátor 49
6.2.5.1.3. Szervo rendszerű automatikus
kompenzátor 50
a) Vibrátoros átalakító 53
b) Félvezetős átalakítói 53
c) Fotóellenállásos átalakító 54
d) Rezgőkondenzátoros átalakító 54
e) Elektromechanikus műszerrel kombinált
átalakító 54
f) Hall-szonda 55
6.2.5.2. Digitális rendszerű egyenáramú kompenzátorok 56
6.2.5.2.1. Feszültségösszehasonlitó módszer 56
6.2.5.2.2. Lépcsőgenerátoros módszer 58
6.2.5.2.3. Időtranszformációs módszer 58
E.6. Ellenőrző kérdések , 61
7. Váltakozó áram és feszültség mérése 67
7.1. Váltakozó áram és feszültségmérése mutatós műszerrel 69
7.1.1. Váltakozó-egyen átalakítók 69
7.1.1.1. Félvezető egyenirányító diódák 70
7.1.1.2. Vákuum diódák 73
7.1.1.3. Mechanikus egyenirányítók 73
7.1.1.3.1. Rezgőnyelves egyenirányító 73
7.1.1.3.2. Motorral vezérelt egyenirányító 74
7.1.1.4. Hőelem 74
7.1.1.5. Fotóátalakitó 75
7-1.1.6. Hőfokfüggő ellenállás 75
7.1.2. Egyenirányítós műszerek 76
7.1.2.1. B osztályú egyenirányítás 77
7.1.2.1.1. B osztályú kvadratikus egyenirányítás 77
7.1.2.1.2. B osztályú lineáris egyenirányítás 73
7.1.2.2. C osztályú egyenirányítás (Csucsegyenirányitás). 80
7.1.2.2.1. Soros diódás csúcs értékmérő .. 81
7.1.2.2.2. Paralel diódás csucsértékmérő. 83
7.1.2.2.3. Csucsértékmérő kapcsolások
néhány jellemzője 84
a) Bemeneti ellenállás 84
b) A diódára jutó maximális feszültség 85
c) A vákuumdióda indulóárama 85
d) A töltőáram által okozott hiba 85
7.1.2.3. A osztályú egyenirányítás (Kvadratikus egyenirányítás) 86
7.1.2.4. A görbealak befolyása 87
7.1.2.4.1. A osztályú egyenirányítás 87
7.1.2.4.2. B osztályú kvadratikus egyenirányítás 88
7.1.2.4.3. B osztályú lineáris egyenirányítás 89
7.1.2.4.4. C osztályú egyenirányítás 93
7.1.2.5. Egyenirányitós műszer érzékenységének fokozása és fogyasztásának csökkentése 95
Elektronikus voltmérők 95
7.1.2.5.1. Nagyfrekvenciás csővoltmérő 96
7.1.2.5.2. Alacsonyfrekvenciás csővoltmérő 97
7.1.2.5.3. Szelektív csővoltmérő 98
a) Frekvenciafüggő visszacsatolást .alkalmazó csővoltmérő 98
b) Heterodin rendszerű szelektív csővoltmérő 99
7.1.2.5.4. Effektív értéket mérő csővoltmérő 100
a) Másodfokú parabola közelítése törtvonallal 100
b) Törtvonalas karakterisztika egyéb alkalmazása 102
7.1.2.6. Árammérés egyenirányitós műszerrel 102
7.1.2.6.1. Frekvencia befolyása az egyenirányítós árammérő műszerrel 103
7.1.2.7. Feszültségmérés egyenirányítós műszerrel 106
7.1.2.7.1. Feszültségmérés árammérés útján 106
7.1.2.7.2. Feszültségmérés csúcsegyenirányítóval 107
a) Az időállandó és a frekvencia hiba
közti kapcsolat 107
b) Szórt paraméterek befolyása 108
c) A mérőkör induktivitásának hatása 109
7.1.2.8. Fázisérzékeny egyenirányítós műszerek 110
7.1.2.8.1. Mechanikus egyenirányítók 110
7.1.2.8.2. Félvezetős fázisérzékeny
kapcsolások 113
7.1.3. Hőelemes műszerek 117
7.1.3.1. Árammérés hőelemes műszerrel 117
7.1.3.2. Feszültségmérés hőelemes műszerrel 118
7.1.3*3. Hőelemes fázisérzékeny kapcsolás 119
7.1.4. Elektrodinamikus műszer 120
7.1.4.1. A hőmérséklet befolyása 123
7.1.4.2. A frekvencia befolyása 123
7.1.5. Lágyvasas műszerek 124
7.1.5.1. A vas nem linearitása miatti hiba 125
7.1.5.2. A frekvencia befolyása 126
7.1.6. Elektrosztatikus műszerek 126
7.1.7. Elektromechanikus műszerek érzékenységének növelése. Elektromechanikus nullindikátorok 127
7.1.7.1. Érzékenység fokozása mechanikus rezonanciával. Vibrációs galvanométer 128
7.1.7.2. Külsőgerjesztésű elektrodinamikus műszer 129
7.1.7.3. Egyenirányitós műszer érzékenységének fokozása 129
7.1.7.4. Elektro-akusztikus nullindikátor 130
7.1.8. Áram- és feszültségmérő műszerek érzékenységének
csökkentése (méréshatár kiterjesztése) 130
7.1.8.1. Áram- és feszültségméréshatár kiterjesztése söntöléssel ill. előtétellenállással 131
7«1.8.2. Mérőtranszformátorok 132
7.1.8.2.1. Működési elv 132
7.1.8.2.2. Feszültségváltók 136
7.1.8.2.3. Áramváltók 139
7.1c 8.2.4. Áramváltók alkalmazása nagyfrekvencián 141
7.1.8.2.5. Mérőtranszformátorok kapcsolása 145
7.1.8.2.6. Mérőtranszformátorok hitelesítése 148
7.1.9. Impulzusok mérése 152
7.1.9.1. Ballisztikus módszer 152
7.1.9.2. Flux-mérő 155
7.2. Váltakozó feszültség mérése kompenzátorral 156
7.2.1. Fázistól és kompenzátorok 157
7.2.2. Derékszögű kompenzátorok 160
7.2.2.1. Áramköri megoldások 161
7.2.3. Váltakozóáramu kompenzátorok hibái 163
7.2.3.1. Segédáram görbealakjának befolyása 163
7.2.3.2. Szórt mágneses terek hatása 163
7.2.3.3. Komplex kompenzátorok hibái 164
7.2.4. Konvergencia vizsgálat 165
7*2.5. Automatikus kiegyenlitésű kompenzátor 168
7.3. Váltakozó mennyiségek görbealakjának vizsgálata 159
7.3.1. Váltakozó mennyiség görbealakjának felvétele 169
7.3.1.1. Jouberttárcsa 169
7.3.1.2. Görbealak felvétele mechanikus egyenirányítóval 171
7.3.1.3. Görbealak felvétele hurkos oszcillográffal 172
7.3.1.4. Katódsugaras oszcilloszkóp 174
7.3.2. Harmonikus analízis 177
7.3.2.1. Harmonikus analízis villamos módszerrel 178
7.3.2.1.1. Harmonikus analízis elektrodinamikus műszerrel 179
7.3.2.1.2. Harmonikus analízis hangolható
szelektív csővoltmérővel 179
7.3.2.1.3. Harmonikus torzítás mérése 179
7.3.2.2. Harmonikus analízis grafikus módszerrel 181
E.7. Ellenőrző kérdések 182
Teljesítmény és energiamérés 191
8.1. Teljesítménymérés 194
8.1.1. Hatásos teljesítmény mérése egyenáramú és egyfázisú hálózatokban 194
8.1.1.1. Közvetett mérési módszerek 194
8.1.1.1.1. Egyenáramú teljesítmény mérése áram és feszültségmérés útján 194
8.1.1.1.2. Teljesítménymérés ismert fogyasztói ellenállás esetén 195
8.1.1.1.3. Három voltmérős módszer 195
8.1.1.1.4. Három ampermérős módszer 196
8.1.1.1. Teljesítménymérés fázisérzékeny mechanikus egyenirányítóval 197
8.1.1.1.6. Teljesítménymérés kompenzátorral 188
8.1.1.1.7. Teljesítménymérés kaloriméterrel 199
8.1.1.2. Közvetlen mérési módszer 199
8.1.1.2.1. Teljesítménymérés elektrodinamikus műszerrel 199
a) A wattmérő kapcsolásából eredő
korrigálható hiba 200
b) Az elektrodinamikus wattmérővel
történő méréssel kapcsolatos néhány fontos tudnivaló 202
c) Teljesítménymérés mérőtranszformátorok közbeiktatásával 204
d) A mérőtranszformátor hibájának befolyása 205
e) Elektrodinamikus wattmérő hibaforrásai 207
8.1.1.2.2. Teljesítménymérés fázisérzékeny egyenirányítós kapcsolással 208
8.1.1.2.3. Teljesítménymérés hőelemes
fázisérzékeny kapcsolással 209
8.1.1.2.4. Teljesítménymérés elektrosztatikus wattmérővel 210
8.1.1.2.5. Teljesítménymérés Haliszondával 211
8.1.2. Hatásos teljesítmény mérése háromfázisú hálózatban 212
8.1.2.1. Háromfázisú teljesítmény mérése két
wattmérővel 212
8.1.2.2. Háromfázisú teljesítmény mérése két
wattmérővel 213
8.1.2.2.1. Teljesítménymérés háromvezetékes rendszerben, két
wattmérővel (Aron-kapcsolás) 213
8.1 o 2.2.2. Teljesítménymérés négyvezetékes rendszerben két wattmérővel * -217
8.1.3. Meddő teljesítmény mérése egyfázisú hálózatban ... 218
8.1.4. Meddő teljesítmény mérés háromfázisú hálózatban 221
8.2. Villamos energia (munka) mérése 223
8.2.1. Energiamérés egyenáramú hálózatban 223
8.2.1.1. Elektrolitikus amperóraszámláló 223
8.2.1.2. Motoros wattóra számláló 224
8.2.2. Energiamérés váltakozóáramú hálózatban 225
8.2.2.1. Indukciós fogyasztásmérő működési elve 225
Hibagörbe 230
Súrlódás 230
Áram és feszültségfluxus fékező hatása 231
A frekvencia befolyása 231
Túlterhelhetőség 232
8.2.2.2. Energiamérés egy-, és háromfázisú hálózatban 232
8.2.2.3. Meddő fogyasztás mérése 233
8.2.2.4. Hibás kapcsolások 234
8.2.2.5. Indukciós fogyasztásmérő hitelesítése 236
E. 8. Ellenőrző kérdések 240
Tartalomjegyzék 245

Témakörök