ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ.

Электрическую мощность измеряют ваттметрами электродинамической или ферродинамической систем.

В ваттметре имеется две измери­тельные цепи: тока (неподвижная катушка, включаемая как амперметр в контролируемую цепь) и напряжения (подвижная катушка с добавочным резистором R_д,).

   Цепь напряжения подключается к цепи подобно вольтметру — па­раллельно электроприем­нику (рис. 144).

Вращающий момент измерительного механиз­ма ваттметра пропорцио­нален произведению то­ков его цепей Ii, и I_U и косинусу угла сдвига фаз между ними.

 Рнс. 144. Схема включения ваттметра в однофазную

            Измерительную цепь

Чтобы показания прибора были пропорциональными мощности, необходимо, чтобы ток I совпадал по фазе с напряжением U. Это достигают за счет того, что подвиж­ная катушка имеет сравнительно небольшую индуктив­ность и последовательно с ней включен безреактивный добавочный резистор.

Во избежание неправильного подключения ваттметра в контролируемую цепь начало измерительных цепей ваттметров отмечают знаком звездочки. Эти зажимы на­зываются генераторными; они должны быть подключены к одному полюсу источника электроэнергии.

Измерение мощности трехфазной цепи.

Мощность трехфазного тока при равномерной нагрузке измеряют одним однофазным ваттметром, токовую цепь которого подключают последовательно в одну из фаз (например, к А), а цепь напряжения — параллельно той же фазе (рис. 145, а, б). Мощность, потребляемая тремя фазами, будет в три раза больше измеренной.

Рис. 145. Схемы включения ваттметра в симмет­ричную трехфазную цепь

При неравномерной нагрузке фаз мощность потреби­теля при трехпроводной системе может быть измерена двумя однофазными ваттметрами, включенными по схеме, показанной на рис. 146. 

Рис. 146. Схема включения ваттметров в трехфазиую цень с несимметричной на­грузкой фаз

 При такой схеме включения мощность потребителя равна алгебраической сумме показаний ваттметров (если стрелка одного из ваттметров смещается влево от нуля, нужно изменить направление, тока в цепи напряжения этого прибора и определить мощность как разность показаний ваттметров).

Чаще для подобных измерений используют двухэле­ментный ваттметр, состоящий, по сути дела, из двух однофазных ваттметров, воздействующих на общую подвижную часть.

В четырехпроводной системе мощность может быть измерена тремя однофазными ваттметрами, каждый из которых измеряет мощность одной из фаз.

Измерение энергии. 

Энергию в цепях переменного тока измеряют индукционными счетчиками. Их подключают к электрической цепи по тем же схемам, что и ваттметры.

 Для расширения пределов измерения ваттметров и счётчиков в их токовые цепи включают шунты или изме­рительные трансформаторы тока, а в цепи напряжения — добавочные сопротивления или трансформаторы напряжения.

Устройство прибора индукционной

Системы.

Основные методы измерений

Современные методы измерений принято делить на метод непосредственной оценки и метод сравнения

При методе непосредственной оценкичисленное значение измеряемой физической величины определяют непосредственно по показанию измерительного прибора (например, измерение напряжения вольтметром, силы тока — амперметром). Быстрота процесса измерения методом непосредственной оценки делает его часто незаменимым на практике, хотя точность измерения обычно ограничена.

Метод сравнения— метод измерений, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.
Это может быть, например, измерение напряжения постоянного тока путем сравнения с ЭДС эталонного элемента.

В отличие от приборов непосредственной оценки, удобных для получения оперативной информации, приборы сравнения обеспечивают большую точность измерений.

Различают следующие разновидности метода сравнения:

нулевой метод,при котором действие измеряемой величины полностью уравновешивается образцовой;

 дифференциальный метод, когда измеряется разница между измеряемой величиной и близкой ей по значению известной эталонной (например, измерение электрического сопротивления методом неуравновешенного моста); этот метод сравнения используют тогда, когда практическое значение имеет отклонение измеряемой величины от некоторого номинального значения (уход частоты, отклонение напряжения и т.д.);

• метод замещения, при котором действие измеряемой величины замещается образцовой.

Нулевой метод обеспечивает наибольшую точность измерений физической величины. Его разновидностями являются:

• компенсационный метод, при котором действие измеряемой величины компенсируется (уравновешивается) образцовой;

• мостовой метод, когда достигают нулевого значения тока в измерительной диагонали моста, в которую включается чувствительный индикаторный прибор (обычно нуль-индикатор).

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ.