Устройство и принцип действия электроизмерительных приборов
Устройства разных назначений и систем очень схожи как в конструкции, так и в принципе действия. Главная мысль содержится в том, что то либо иное проявление измеряемой величины приводит к, создающие механическое перемещение указателя на протяжении шкалы.
Каждый прибор складывается из корпуса, в котором размещаются измерительный механизм, шкала и вспомогательные части.
Измерительный механизм складывается из подвижной части и неподвижных частей. Подвижная часть может выполнять вращательное перемещение в пределах некоего ограниченного угла. Угол поворота подвижной части является мерой измеряемой величины.
Упрочнение, вызывающее вращение подвижной части, именуется вращающим моментом. Вращающий момент равен произведению силы на плечо и измеряется в килограммометрах (кГм). В измерительных устройствах приходится иметь дело с малыми моментами, не превышающими нескольких граммосантиметров (Гсм), а время от времени и существенно меньшими.
Так, к примеру, большой момент, действующий на подвижную часть лабораторного электростатического вольтметра, имеет порядок долей миллиграм-мосантиметра (мГсм).
Чтобы под действием столь малого момента подвижная часть имела возможность вольно поворачиваться, она устанавливается на растяжках — узких ленточках, изготовляемых из фосфористой либо бериллиевой латуни.
При еще меньших моментах подвижная часть устанавливается; на подвесе, т. е. подвешивается только на одной ленточке. Дабы не допустить обрыв подвеса при переноске прибора, он снабжается арретиром — устройством, разрешающим разгрузить подвес от натяжения закреплением подвижной части.
В щитовых устройствах действуют вращающие моменты порядка; долей либо кроме того единиц граммосантиметров. Подвижная часть аналогичных устройств устанавливается на подпятниках и кернах. Ось, подвижной части возможно или сквозной, или складываться из двух половин. Финиши оси, заточенные на конус с углом при вершине около 60°, именуются кернами.
Вершина конуса закругляется и шепетильно полируется.
Керны упираются в имеющиеся в подпятниках углубления — кратеры.
Керны изготовляются из углеродистой стали, а подпятники из корунда либо агата.
Радиус закругления керна в большинстве случаев выбирается в пределах от 0,015 до 0,1 мм, в зависимости от веса подвижной части и условий эксплуатации прибора. Радиус закругления дна кратера должен быть в четыре — десять раза больше, чем радиус закругления керна. В большинстве случаев он лежит в пределах от 0,15 до 0,35 мм.
Чем меньше радиус закругления керна, тем меньше трение в подпятниках и тем свободнее может вращаться подвижная часть, но в один момент уменьшение радиуса закругления керна ведет к повышению удельного давления, которое может стать при тряске прибора таким большим, что приведёт к повреждению полировки кратера либо смятие керна.
В случае если подвижная часть может вольно вращаться, то под действием вращающего момента, позванного измеряемой величиной, она повернется на полный угол, и мы не возьмём представления о том, как велик момент и каково значение измеряемой величины. Разумеется, не считая момента, вызываемого измеряемой величиной, так именуемого действующего момента, нужно иметь противодействующий.
Данный момент создается при повороте подвижной части спиральными пружинками, изготовляемыми из узкой медной ленты. Один финиш таковой пружинки прикрепляется к оси подвижной части, а второй к неподвижной части.
Чтобы закрутить пружинку на некий угол, нужно приложить момент, прямо пропорциональный величине этого угла.
В то время, когда прибор не подключен, действующий и противодействующий моменты равны нулю, и подвижная часть находится в положении, при котором стрелка показывает на нулевую отметку. При подключении прибора подвижная часть будет поворачиваться , пока действующий момент не уравновесится противодец^ ствующим моментом. Стрелка прибора останавливается против отметки, соответствующей некоему, в полной мере определенному, значению измеряемой величины.
При подключении прибора подвижная часть занимает определенное положение, соответствующее измеряемой величине, не сходу. Некое время она будет колебаться около этого положения, как около среднего, с уменьшающейся амплитудой. Это время именуется временем успокоения прибора.
Чтобы сделать время успокоения малый, измерительные механизмы снабжаются успокоителями. Используются воздушные и магнитные успокоители.
Более легко устроен магнитный успокоитель. На оси подвижной части укрепляется легкий алюминиевый сектор, могущий вольно двигаться в зазоре между полюсами постоянного магнита. Двигаясь в зазоре, сектор пересекает магнитные силовые линии.
Наводимые в секторе токи взаимодействуют с магнитным полем постоянного магнита, что ведет к торможению сектора. Наводимые токи и сила торможения оказываются тем больше, чем больше скорость перемещения сектора. В неподвижном состоянии сила, действующая на сектор, равна нулю.
Магнитные успокоители используются в таких устройствах, где поле постоянного магнита неимеетвозможности оказать мешающего влияния на поля самого измерительного механизма. В том месте, где такая опасность имеется, используются воздушные успокоители. Воздушный успокоитель представляет собой закрепленное на оси подвижной части легкое алюминиевое крыло, помещенное в закрытую воздушную камеру. Тут торможение получается за счет сопротивления воздуха, которое пропорционально скорости перемещения сектора.
Время от времени вместо крыла употребляют поршень, движущийся в изогнутой трубке, закрытой с одного финиша.
При весьма сильном успокоении перемещение подвижной части может перейти из колебательного режима в апериодический, т. е. таковой, в то время, когда подвижная часть при перемещении не переходит через положение равновесия, т. е. не совершает колебаний. Но в этом случае время успокоения может оказаться большим.
Фактически успокоение делают таким, дабы сохранялся колебательный режим, но колебания скоро затухали.
В неподключенном приборе стрелка должна в любой момент стоять против нулевой отметки (исключение составляют устройства, не имеющие пружинок для противодействующего момента), но под влиянием температурных деформации и воздействий пружинок либо благодаря вторых обстоятельств подвижная часть может «сойти с нуля». Для установки стрелки на нуль в устройствах предусматривается устройство, именуемое корректором.
По многим причинам измерительные устройства ни при каких обстоятельствах не Дают нам настоящего значения измеряемой величины. Погрешность измерения зависит как от погрешности прибора, так и от способа измерения, т. е. метода производства измерения.
Погрешности прибора вызываются его несовершенством. Так, благодаря трения в подпятниках, подвижная часть может не доходить до положения, определяемого равенством моментов действующего и противодействующего.
В устройствах с подвижной частью, установленной на подпятниках и кернах, при вертикальном положении оси подвижной части имеет место погрешность от опрокидывания. Погрешность от опрокидывания появляется потому, что ось подвижной части в подпятниках имеет некий зазор. При трансформации положения прибора меняет собственный ось и положение подвижной части, отклоняясь от вертикального в ту либо другую сторону, а вместе с ней и стрелка.
В случае если подвижная часть не хватает уравновешена либо, как говорят, не хорошо отбалансирована, то показание прибора будет изменяться при трансформации угла его наклона. Погрешность от неуравновешенности посильнее проявляется при горизонтальном размещении оси подвижной части.
Обстоятельством некоей погрешности может служить кроме этого неточно вычерченная при изготовлении либо ремонте прибора, шкала и т. д.
Указанные погрешности свойственны устройствам практически всех совокупностей, при измерениях неизменно не превышают допустимой для данного случая величины.
Ниже будут указаны погрешности, характерные только для разглядываемых устройств.
Устройства магнитоэлектрической совокупности. Магнитоэлектрическая совокупность измерительных устройств определяется как совокупность, вращающий момент которой создается благодаря сотрудничеству между полем постоянного магнита и одним либо несколькими проводниками с током.
Устройства магнитоэлектрической совокупности смогут быть либо с подвижным магнитом либо с подвижной катушкой. Последние взяли самоё широкое распространение.
Мысль устройства магнитоэлектрического прибора с подвижной катушкой представлена на рис. 1. Между полюсами постоянного магнита находится подвижная катушка. Для получения равномерного радиального поля между полюсами магнита находится сердечник из мягкого железа.
При протекании тока по катушке на ее активные стороны, находящиеся в магнитном поле, будут функционировать силы, создающие вращающий момент.
Величина вращающего момента, действующего на подвижную часть, прямо пропорциональна силе тока в катушке.
На рис. 2 изображен измерительный механизм магнитоэлектрической совокупности, используемый в щитовых устройствах нескольких типов. Тут постоянный магнит, имеющий форму маленького бруска, охватывается ярмом из мягкого железа.
Ярмо есть магнитопроводом и образует один из полюсных наконечников.
Рис. 1. Схема устройства магнитоэлектрического прибора
Подвижная катушка представляет собой алюминиевый каркас — рамку, на которую намотана узкая изолированная проволока. Ток к рамке подводится посредством двух спиральных пружинок.
При повороте рамки пружинки закручиваются и создают противодействующий момент, прямо пропорциональный углу поворота.
Так, угол отклонения стрелки магнитоэлектрического прибора прямо пропорционален силе тока в подвижной катушке. Прибор имеет шкалу с равномерными делениями. При перемене направления тока изменится и направление перемещения, т. е. стрелка будет отклоняться в обратную сторону, исходя из этого прибор пригоден лишь для постоянного тока.
При одном и том же токе угол отклонения подвижной части тем больше, чем больше чувствительность прибора — величина угла (в градусах либо делениях шкалы) отклонения, соответствующая единице силы тока.
Чем больше индукция в воздушном зазоре, ее витков размеры и число рамки и чем не сильный пружинки, тем выше чувствительность прибора. Казалось бы, что уменьшая момент пружинок, возможно взять сверхчувствительный прибор. Теоретически это правильно, но потребление весьма не сильный пружинок ведет к тому, что момент трения делается соизмеримым с действующим моментом.
Погрешность от трения наряду с этим может достигнуть недопустимых значений.
числа размеров витков и Увеличение рамки ведет к повышению веса подвижной части, что опять-таки увеличивает трение. Помимо этого, повышение веса подвижной части ведет к повышению момента инерции, почему возрастает период собственных колебаний и время успокоения.
Верный выбор главных размеров разрешает делать магнитоэлектрические устройства с высокими показателями. Конструкции их очень разнообразны. Мы ограничимся рассмотрением магнитоэлектрических вольтметров и амперметров, только упомянув о том, что существуют омметры, чувствительные гальванометры, шлейфные осциллографы, вибрационные гальванометры и другие особые устройства данной совокупности.
Рис. 2. Измерительный механизм магнитоэлектрического прибора: 1 — обойма; 2 — магнит; 3 — стрелка; 4 — ярмо; 5 — полюсы; 6 — сердечник: 7 — рамка с обмоткой; 8 — спиральные пружины; 9 — корректор
Несложным магнитоэлектрическим прибором есть миллиамперметр. На рис. 3, а представлена схема включения миллиамперметра в цепь, а на рис. 3, б — схема внутренних соединений. Тут целый измеряемый ток проходит по обмотке рамки.
При трансформации внешней температуры (либо от нагревания обмотки рамки током) сопротивление рамки изменится (бронзовый проводник при нагревании на 10 °С увеличивает собственный сопротивление на 4%), но это не позовёт дополнительной погрешности, поскольку прибор отметит некое уменьшение тока нагрузки.
Рис. 3. Миллиамперметр: а — схема включения в измерительную цепь; б — схема внутренних соединений:
Рис. 4. Вольтметр: а —схема включения в измерительную цепь; б — схема внутренних соединений:
При повышении температуры некая погрешность может появиться из-за уменьшения упругости пружинок, но так как наряду с этим имеет место ослабление поля постоянного магнита, то эти два фактора взаимно компенсируются.
Вольтметр представляет собой тот же миллиамперметр, последовательно с сопротивлением рамки которого включено добавочное сопротивление. Схема включения вольтметра изображена на рис. 4, а, схема внутренних соединений — на рис. 4, б. Через обмотку рамки прибора будет протекать ток:
Изменение внешней температуры приведёт к появлению дополнительной погрешности, поскольку при трансформации величины сопротивлений ток в обмотке рамки изменится, а следовательно, изменится и показание прибора, тогда как напряжение остается неизменным.
Для уменьшения погрешности от температуры добавочное сопротивление изготовляется из манганина — сплава, не меняющего собственного сопротивления при трансформации температуры. В случае если это сопротивление громадно если сравнивать с сопротивлением обмотки рамки, то неспециализированное сопротивление будет изменяться незначительно и погрешность не будет быть больше заданной величины.
Добавочные сопротивления помещаются в корпуса прибора. В случае если это оказывается неосуществимым, то используются отдельные добавочные сопротивления. На приборе с отдельным добавочным сопротивлением должна быть соответствующая надпись.
В случае если вольтметр градуировался вместе с добавочным сопротивлением, то оно именуется личным и может употребляться лишь с данным вольтметром. Калиброванное добавочное сопротивление может употребляться в наборе с вольтметром, имеющим стандартную величину номинального тока, т. е. тока полного отклонения.
Номинальный ток калиброванных добавочных сопротивлений при номинальном напряжении (ГОСТ 1845-52) устанавливается: 0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 7,5; 15; 30 и 60 ма.
При расчете вольтметров на низкие пределы измерения получение малой погрешности от трансформации температуры воображает уже узнаваемые трудности, поскольку довольно громадное добавочное сопротивление при малом номинальном значении напряжения (т. е. верхнем пределе измерения вольтметра) требует понижения тока полного отклонения, что должен быть тем меньше, чем ниже заданное напряжение. В противном случае говоря, чем меньше номинальное значение напряжения вольтметра, тем чувствительнее должен быть измерительный механизм.
Увеличение чувствительности связано с ухудшением механических особенностей измерительного механизма, а следовательно, и всего прибора, что нежелательно. В этих обстоятельствах используются более сложные схемы уменьшения температурной погрешности.
Ввиду того, что обмотка рамки должна быть достаточно легкой, она наматывается узкой проволокой; пружинки, являющиеся токоподводами к рамке, делают кроме этого малого сечения для того, чтобы получить необходимые механические особенности. Разумеется, через рамку возможно пропускать только маленький ток.
Для измерения громадных токов используются амперметры. В этих устройствах лишь часть измеряемого тока проходит через измеритель (рис. 5), главная же его часть — через шунт, что может помещаться в приборе, или устанавливается раздельно.
Наружные шунты, так же как отдельные добавочные сопротивления, разделяются на личные и калиброванные.
В соответствии с ГОСТ 1845-52 падение напряжения между потенциальными зажимами 1 калиброванных шунтов при номинальном токе устанавливается равным: 45, 75, 100 и 150 мв.
Амперметр с шунтом по сути дела является милливольтметром , измеряющий падение напряжения на сопротивлении шунта.
Шунты изготовляются из манганина и фактически не меняют собственного сопротивления под влиянием температуры; дабы уменьшить температурную погрешность из-за трансформации сопротивления обмотки рамки последовательно с ней включается добавочное сопротивление из манганина.
Возможность применения магнитоэлектрических устройств с добавочными сопротивлениями и шунтами разрешает применять их для измерения напряжения и постоянного тока в очень широких пределах.
Рис. 5. Амперметр: а — схема включения в измерительную цепь; б — схема внутренних соединений:
Измерительный механизм магнитоэлектрической совокупности возможно использован как омметр, поскольку при неизменном напряжении источника питания значение тока, протекающего через обмотку рамки, зависит от сопротивления цепи, в которую она включена, и шкала прибора возможно проградуирована в единицах сопротивления.
Рис. 6. Омметр: а — последовательная схема; б—параллельная схема: Rp — сопротивление рамки; Rx — измеряемое сопротивление; Rg—добавочное сопротивление
Омметры смогут быть выполнены по последовательной (рис. 6, а) либо параллельной (рис. 6,6) схеме.
Подобные омметры значительно чаще снабжаются собственным источником питания, к примеру сухой батарейкой. Уменьшение напряжения батарейки возможно компенсировать повышением чувствительности измерителя посредством магнитного шунта, изменение положения которого относительно полюсов меняет индукцию в воздушном зазоре.
Омметры, показания которых не зависят от величины напряжения источника питания, строятся на базе устройств, именуемых логометрами.
Подвижная часть измерительного механизма магнитоэлектрического лого-метра складывается из двух жестко скрепленных между собой рамок, имеющих изолированные обмотки. Рамки помещаются в поле постоянного магнита. Отличительной изюминкой измерительного механизма логометра есть неравномерное поле в воздушном зазоре, приобретаемое за счет неодинаковой ширины зазора либо неодинаковой высоты сердечника.
В логометрах отсутствует механический противодействующий момент, и токоподводы к обмоткам рамок выполняются в виде узких безмоментных золотых либо серебряных ленточек.
Рис. 7. Схема логометра: Rp — сопротивление обмотки первой рамки; Rp — сопротивление обмотки второй рамки; Rt — R2 — сопротивления для уменьшения температурной погрешности; измеряемое сопротивление; U — источник тока
Устройства электромагнитной совокупности. Электромагнитная совокупность измерительных устройств определяется как совокупность, вращающий момент которой создается благодаря сотрудничеству между одной либо несколькими катушками с током и одной либо несколькими частями из мягкого ферромагнитного материала.
Электромагнитные устройства бывают:
а) с круглой катушкой и б) с плоской.
На данный момент большее распространение имеют устройства с плоской катушкой.
Измерительный механизм прибора с плоской катушкой представлен на рис. 8. По большей части, он складывается из катушки, по обмотке которой пропускается измеряемый ток, и эксцентрично укрепленного на оси подвижной части сердечника — пластинки из мягкого ферромагнитного материала (трансформаторная сталь, пермаллой) .
Под действием поля катушки сердечник намагничивается. Сотрудничество между магнитным полем катушки с магнитным полем и током сердечника приводит к втягиванию сердечника вовнутрь щели катушки, поскольку он пытается занять такое положение, при котором через него будет проходить, наибольшее число силовых линий. Втягивание сердечника приводит к повороту оси подвижной части с укрепленными на ней крылом и стрелкой воздушного успокоителя.
Примерно возможно заявить, что магнитная индукция в щели катушки пропорциональна току, проходящему по обмотке. Совершенно верно так же при малом насыщении стали магнитная индукция в сердечнике пропорциональна силе тока в катушке.
Исходя из этого сила, действующая на сердечник, будет пропорциональна квадрату силы тока, протекающего по обмотке катушки, и вращающий момент, действующий на подвижную часть, будет кроме этого зависеть от квадрата силы тока, а так как противодействующий момент создается спиральной пружинкой, то и угол поворота подвижной части электромагнитного прибора пропорционален квадрату силы тока в обмотке катушки. Это значит, что прибор будет иметь квадратичный темперамент шкалы, т. е. сжатые в начале и расширяющиеся к концу шкалы деления. Соответствующей конструкцией в основном, целесообразным выбором формы металлической пластинки и упрочнением на катушке второй пластинки, возможно сделать шкалу более равномерной.
Рис. 8. Измерительный механизм электромагнитного прибора с плоской катушкой: 1 — спиральная пружина; 2 — катушка; 3 — сердечник из мягкого ферромагнитного материала; 4 — крыло успокоителя
Электромагнитный прибор годен как для постоянного, так и для переменного токов. Проградуированный на постоянном токе электромагнитный прибор будет показывать при измерении переменного тока (либо напряжения) его действующее значение.
Громаднейшее распространение в практике взяли щитовые вольтметры класса и электромагнитные амперметры 2,5; они надежны в эксплуатации, недороги и несложны по конструкции. Так как пружинка помогает лишь для противодействующего момента и не есть токоподводом, то электромагнитные устройства без вреда выдерживают большую перегрузку.
Величина вращающего момента электромагнитного механизма при полном отклонении подвижной части имеет порядок 200 мГсм. Для для того чтобы момента нужно, дабы катушка имела около 200 ампервитков. Зная число ампервитков, по заданному току нетрудно подсчитать необходимое число витков обмотки, Электромагнитные амперметры изготовляются для яркого включения в цепь на токи до 300 а и выше. На переменном токе электромагнитные устройства включаются через измерительные трансформаторы тока с номинальным вторичным током 5 а.
Шунтирование амперметров данной совокупности не используется, поскольку они владеют если сравнивать с амперметрами магнитоэлектрической совокупности громадным потреблением энергии (падение напряжения в катушке амперметра на 5 а имеет порядок 0,5 в), и при громадных токах рассеиваемая в шунте мощность может оказаться столь большой, что практическое изготовление шунта будет неосуществимым.
Расширение пределов измерения электромагнитных вольтметров производится посредством добавочных сопротивлений, и посредством измерительных трансформаторов напряжения. Номинальное напряжение вольтметра, предназначенного для включения через измерительный трансформатор напряжения, равняется 100 в.
Погрешность электромагнитных устройств на постоянном токе появляется за счет гистерезиса, т. е. неодинаковой степени намагничивания сердечника при возрастающей и убывающей силах измеряемого тока. При измерении на переменном токе погрешности появляются из-за утрат на вихревые токи в сердечнике и в металлических частях самого прибора, и из-за индуктивности обмотки катушки.
Благодаря этих обстоятельств показания прибора на переменном токе выясняются меньше подлинного значения измеряемой величины, т. е прибор имеет отрицательную погрешность. Но изготовление сердечника из сплава пермаллой разрешило производить лабораторные электромагнитные устройства по классу 0,5, одинаково пригодные как для постоянного, так и для переменного токов.
Влияние внешних магнитных полей на показания электромагнитных устройств громадно, поскольку собственное магнитное поле катушки измерительного механизма незначительно. Для уменьшения этого влияния щитовые устройства экранируют металлическим кожухом, а лабораторные и устройства, предназначенные для работы при повышенной частоте, изготовляют астатическими.
Измерительный механизм астатического прибора складывается из двух однообразных катушек, обмотки которых соединены последовательно, но так, что магнитные поля их направлены в противоположные стороны. В случае если таковой прибор подвергается действию постороннего однородного поля, то оно’ в зависимости от собственного направления усиливает поле одной из катушек так же, как ослабляет поле второй. Исходя из этого результирующий вращающий момент, под влиянием которого спаренная подвижная часть перемещается, не зависит от постороннего магнитного поля.
Отечественная индустрия производит щитовые амперметры типа ВЧА электромагнитной совокупности, предназначенные для измерения силы тока в цепях звуковой частоты 1000, 2500 и 8000 гц класса 2,5. Эти амперметры изготовляются астатическими и удовлетворяют требованиям, предъявляемым к устройствам этого класса при измерениях в цепях с номинальной частотой тока, указанной на приборе. Амперметры вычислены для работы с измерительными трансформаторами тока соответствующей частоты с номинальным вторичным током 5 а. При номинальном токе падение напряжения на приборе для частоты 1000 гц равняется 0,55 в, для частоты 2500 гц— 1,3 в и для частоты 8000 гц — 4 в. Это падение напряжения обязано, в основном, индуктивности катушки, поскольку активное сопротивление ее не превышает 0,04 ом.
С повышением частоты возрастает полная мощность, потребляемая прибором, а вращающий момент значительно уменьшается. Вращающий момент делается солидным при повышении числа витков катушки, но это приводит к возрастанию ее индуктивности и потребляемой прибором полной мощности. Эти события и ограничивают использование электромагнитных амперметров только областью звуковых частот.
Использование электромагнитных вольтметров для измерения напряжения звуковой частоты, так же как и при амперметров, не встречает принципиальных возражений. Дело только в том, что полная мощность, потребляемая прибором, оказывается в этом случае еще больше, чем у амперметра, из-за повышения утрат в добавочном сопротивлении, которое нужно для уменьшения температурной погрешности.
Погрешность от трансформации частоты у электромагнитных вольтметров особенно высока, поскольку изменение частоты влечет за собой изменение полного сопротивления прибора, что, со своей стороны, ведет к трансформации тока и вращающего момента.
В НИИ ТВЧ им. проф. В. П. Вологдина во время до появления особых напряжения измерения и приборов тока звуковой частоты производились щитовыми устройствами завода «Электропульт», проградуированнымй на нужной частоте посредством при-rt dob ‘показания которых не зависят от частоты. Амперметры, как навило, не потребовали никаких предварительных переделок, а вольтметры потребовали замены пружинки и перемотки катушки на менее сильную.
Устройства электродинамической совокупности. Электродинамическая совокупность измерительных устройств определяется как совокупность, в которой вращающий’ момент создается благодаря сотрудничеству магнитных полей неподвижных и подвижных катушек с током.
Измерительный механизм электродинамического прибора (рис. 9) в большинстве случаев складывается из двух катушек, одна из которых неподвижна, а вторая может вращаться на оси в неподвижной катушки. На данной же оси укреплены концы и стрелка пружинок, служащих для подведения тока к подвижной катушке и для противодействующего момента.
Токи катушек создают магнитные поля, сотрудничество которых проявляется в механических силах, действующих на катушки. Под влиянием этих сил подвижная катушка пытается расположиться так, дабы направление создаваемого ею поля совпало с направлением поля, создаваемого неподвижной катушкой.
Сила сотрудничества катушек, а следовательно, и вращающий момент, действующий на подвижную часть, будут пропорциональны произведению сил токов обеих катушек. Помимо этого, величина момента, действующего на подвижную часть, зависит от угла р между направлениями магнитных полей катушек. В случае если угол равен нулю, т. е. поля катушек совпадают, то и момент вращения равен нулю.
В случае если угол равен 90°, то момент вращения будет иметь большую величину.
В большинстве случаев измерительный механизм собирают так, дабы в начальном положении (при отсутствии тока в катушках) р=135°, а при полном отклонении |3 = 45°. Так, угол |3 изменяется в пределах от 135° до 45°, и синус его — от 0,707 до 0,707, проходя через единицу при р = 90°, в то время, когда плоскости катушек взаимно перпендикулярны.
У вольтметров и у амперметров на ток до 0,5 а катушки соединяются последовательно, исходя из этого угол поворота подвижной части электродинамических вольтметров и амперметров зависит от квадрата силы тока.
Из этого следует, что вольтметры и амперметры должны иметь неравномерную шкалу. Устройства пригодны как для постоянного, и для переменного токов. При переменного тока прибор реагирует на его действующее значение.
Рис. 9. Электродинамический измерительный механизм: А — неподвижная катушка; В — подвижная катушка; Фд — направление поля катушки А; Ф — направление поля катушки В;
Электродинамические амперметры й вольтметры взяли распространение в виде лабораторных высококлассных приборов(на данный момент отечественной индустрией выпускаются устройства данной совокупности класса 0,2 а также 0,1), сохраняющих собственную точность при переходе с постоянного тока на переменный ток промышленной частоты.
Электродинамические устройства являются самые пригодными для измерений в цепях звуковой частоты, но для этого они должны быть проградуированы не на постоянном токе, а на той частоте, на которой будут трудиться.
На данный момент отечественной индустрией выпускаются щитовые электродинамические ваттметры типа ЭТВ и фазометры типа ЭТФ, предназначенные для измерения в цепях с номинальной частотой 1000, 2500 и 8000 гц. Устройства выпускаются однопредельными на номинальное напряжение в 100 в и номинальный ток 5 а и вычислены на включение через напряжения и измерительные трансформаторы тока. В случае если напряжение и ток не превышают вышеуказанных размеров, то устройства смогут включаться конкретно.
Шкалы устройств градуируются на измеряемые размеры с учетом коэффициентов изменения измерительных трансформаторов.
Принципиальная схема ваттметра ЭТВ представлена на рис. 10.
Измерительный механизм ваттметра имеет астатическое исполнение чтобы уменьшить погрешность от влияния внешних магнитных полей. Он представляет собой две совокупности катушек, расположенных одна над второй.
Неподвижные катушки, соединенные между собой последовательно, включаются в цепь тока. Подвижные катушки кроме этого соединяются последовательно между собой и с добавочным сопротивлением. Эта цепь именуется параллельной цепью либо цепью напряжения ваттметра.
Она включается паралельно нагрузке, подобно включению вольтметра.
Часть добавочного сопротивления шунтируется конденсатором, емкость которого подбирается так, дабы ток в параллельной цепи ваттметра при частоте, равной номинальной, совпадал по фазе с приложенным напряжением.
Рис. 10. Принципиальная схема ваттметра ЭТВ:
Так как сила тока в параллельной цепи зависит от приложенного напряжения U и сопротивления параллельной цепи, которое для данной частоты остается постоянным, то показания ваттметра пропорциональны активной мощности нагрузки.
Это положение остается честным и в том случае, в то время, когда ваттметр включен через измерительные трансформаторы, поскольку последние должны иметь во вторичных цепях те же напряжения и фазы тока, что и нагрузка, мощность которой измеряется.
Разглядим сейчас работу фазометра. По принципу действия фазометр ЭТФ представляет собой электродинамический логометр, включенный так, что положение подвижной части определяется коэффициентом мощности нагрузки.
Принципиальная схема фазометра представлена на рис. 11.
Неподвижные катушки прибора соединены последовательно и включаются в цепь тока. Катушки расположены одна над второй в вертикальной плоскости.
Подвижные катушки жестко укреплены на оси так, что плоскости их перемещены на некий угол. Они смогут вращаться в неподвижных катушек.
Одна из подвижных катушек включена в цепь напряжения последовательно с добавочным сопротивлением; вторая — последовательно с конденсатором С\. Конденсатор С2 помогает для компенсации индуктивности катушки Ви Величина его емкости подобрана так, что ток в катушке В\ сходится по фазе с приложенным напряжением.
В следствии сотрудничества этих токов с полем неподвижных катушек подвижная часть прибора занимает такое положение, при котором противоположно направленные вращающие моменты подвижных катушек равны друг другу. При трансформации коэффициента мощности Изменяются фазы токов в катушках; один из моментов возрастает, второй — значительно уменьшается, и под действием разности этих моментов подвижная часть перемещается в такое положение (потому, что величина момента зависит от относительного положения катушек), в котором опять наступает равенство моментов Стрелка прибора показывает на шкале значение коэффициента мощности.
По принципу действия прибор не должен иметь механического противодействующего момента, исходя из этого подвижные катушки присоединяются к схеме посредством безмоментных токоподводов. В отключённом приборе подвижная часть находится в равнодушном равновесии, и стрелка может показывать на любую отметку.
Рис. 11. Принципиальная схема фазометра ЭТФ: Ал. А2. — неподвижные катушки; Blt В2— подвижные катушки; г— добавочное сопротивление; С, — конденсатор, создающий сдвиг фазы тока в катушке В2; С2 — конденсатор для компенсации индуктивности катушки В
Устройства ферродинамической совокупности. Устройства ферродинами-ческой совокупности (рис. 12) отличаются от устройств электродинамической совокупности только тем, что большинство пути магнитного потока неподвижной катушки А проходит по магнитопроводу из трансформаторной стали.
Рис. 12. Измерительный механизм ферродинамического трехфазного ваттметра
Рис. 13. Устройство теплового прибора: Ав — главная нить; CD — запасной нить; ON — шелковая нить; К — пружина; Я — ролик
Использование трансформаторной стали увеличивает магнитную индукцию в приборе и, следовательно, с одной стороны, увеличивает вращающий момент, с другой, сокращает влияние внешних магнитных полей на показания прибора.
Использование стали, к тому же, ведет к понижению точности прибора из-за гистерезиса и вихревых токов, и к повышению индуктивности устройств, что делает их непригодными для измерений в цепях повышенной частоты.
Ферродинамическая совокупность взяла громаднейшее распространение в самопишущих устройствах промышленной частоты, где требуется увеличенный вращающий момент.
К преимуществам устройств ферродинамической совокупности направляться отнести кроме этого меньшее потребление энергии если сравнивать с электродинамическими устройствами.
Устройства тепловой совокупности. В устройствах тепловой совокупности (рис. 13) употребляется удлинение железной нити благодаря нагревания ее измеряемым током.
Измеряемый ток либо его определенная часть проходит по главной нити, финиши которой закреплены.
К середине главной нити одним финишем прикреплена запасной нить, второй финиш которой” закреплен. От средней трчки вспомогательной нити отходит шелковая нить, обходящая около ролика. Финиш шелковой нити прикреплен к свободному финишу плоской металлической пружины.
При удлинении главной нити она ослабнет, и упрочнение пружины, передаваемое через шелковую нить и через запасного нить, развернёт ролик и сидящую на одной оси с ним стрелку.
Угол поворота подвижной части зависит от удлинения нагреваемой нити, последнее же можно считать пропорциональным квадрату силы тока, протекающего по нити, исходя из этого тепловые устройства имеют квадратичную шкалу, очень сильно сжатую сначала.
Тепловой амперметр, проградуированный на постоянном токе, будет показывать действующее значение переменного тока независимо от формы его кривой. Устройства данной совокупности пригодны для измерений в цепях тока высокой частоты в широком диапазоне ее трансформации. К преимуществам этих устройств направляться кроме этого отнести независимость их показаний от посторонних магнитных полей.
К недочётам тепловых устройств относится громадное собственное потребление энергии, медленное установление стрелки благодаря тепловой инерции нити и, основное, громадная чувствительность к перегрузкам. Расширение пределов измерения производится у вольтметров посредством добавочных сопротивлений. В этом случае прибор будет иметь сильную связь между частоты и показаний, поскольку изготовление безиндукционных и безъемкостных сопротивлений воображает громадные трудности.
Расширение пределов измерения амперметров при помощи шунтов с целью применения их для измерения громадных токов высокой частоты встречает препятствие в виде неосуществимости сохранить соотношение шунта и сопротивлений нити вследстие явления поверхностного результата. В амперметрах, изготовлявшихся компанией Гартман и Браун, используется особенная совокупность шунтирования, пребывающая в том, что измеряемый ток подводится и разветвляется по совокупности совсем однообразных узких железных ленточек, соединенных параллельно и размещенных наподобие беличьего колеса (барабанный шунт).
Одна из этих ленточек играет роль нити, остальные помогают только для повышения неспециализированного тока, что возможно пропустить через прибор. Так как ленточки делаются очень узкими, поверхностный эффект отражается мало, и такие устройства пригодны для измерения токов высокой частоты до 2,5 мггц.
Расширение пределов измерения тепловых устройств возможно осуществить применением измерительных трансформаторов, но в этом случае прибор будет пригоден только для узкого диапазона частот, поскольку измерительные трансформаторы изготовляются для -работы на фиксированной частоте.
На данный момент тепловые устройства в СССР не производятся и заменены более идеальными термоэлектрическими устройствами.
Устройства термоэлектрической совокупности. Устройства термоэлектрической совокупности являются соединениемизмерительного механизма магнитоэлектрической совокупности с одним либо несколькими термопреобразователями.
Термопреобразователем именуется устройство, складывающееся из одной либо нескольких нагревателя и термопар — проводника, по которому проходит измеряемый ток.
Термопреобразователи по исполнению бывают или вакуумные (рис. 14), Яибо воздушные (рис. 15).
Как те, так и другие смогут разделяться на контактные, у которых нагреватель имеет железное соединение с термопарой, и бесконтактные, у которых обеспечен только тепловой контакт нагревателя с термопарой при помощи материала, не проводящего электрический ток (слюда, стекло).
Рис. 14. Вакуумный термопреобразователь типа Т-102: 1 — баллон; 1 — нагреватель; 3 — рабочий спай термопары
Рис. 15. Воздушный термопреобразователь типа Т-103: 1— нагреватель; 2 — рабочий спай термопары; 3— колодки; 4— компенсационная термопара
Контактные термопреобразователи несложнее по собственному устройству и более чувствительны, но электрический контакт термопары с нагревателем есть нежелательным.
В качестве материала для нагревателя в большинстве случаев употребляется проволока из константана либо платиноиридия.
Термопреобразователь помещается в корпуса прибора либо же устанавливается раздельно и соединяется с измерителем посредством калиброванных проводников.
Электродвижущая сила термопары примерно пропорциональна температуре нагревателя, которая, со своей стороны, пропорциональна квадрату силы тока, протекающего по нагревателю. Так как угол отклонения подвижной части магнитоэлектрического прибора пропорционален силе тока, то термоэлектрические амперметры имеют квадратичную шкалу; будучи проградуированы на постоянном токе, они пригодны и для переменного тока, причем будут измерять его действующее значение.
Рис. 16. Принципиальные схемы термоэлектрических устройств: а — с контактным термопреобразователем; б — с контактным термопреобразователем типа „термокрест”; в — с бесконтактной термобатареей; г — с термопреобразователем, собранным по мостовой схеме
Термоэлектрические устройства пригодны для широкого диапазона частот от постоянного тока до радиочастоты порядка десятков мегагерц.
К недочётам термоэлектрических устройств направляться отнести громадную чувствительность к перегрузкам (перегорают при перегрузке на 50%), необходимость переградуировки при смене термопреобразователя, небольшой срок работы термопреобразователей (пара сот часов при работе без перегрузок).
На рис. 16, а изображена несложная схема термоэлектрического прибора. Измеряемый ток I, проходя по нагревателю, нагревает рабочий спай термопары, составленный’ из разнородных проволок — термоэлектродов. К свободным финишам термопары присоединен прибор, измеряющий термоэлектродвижущую силу (т. э. д. е.), развивающуюся в месте рабочёго спая.
Прибор возможно проградуирован в единицах измеряемого тока. Эта схема имеет недочёт — показания прибора будут зависеть не только от силы измеряемого тока, но и от его направления, поскольку потому, что точка соединения термопары с нагревателем не есть геометрическая точка и имеет конечные размеры, часть тока I будет ответвляться в цепь измерителя и или складываться с термотоком, или вычитаться из него. По данной причине калибровка рассмотренной схемы обязана производиться на переменном токе.
Вторая схема (рис. 16,6), которую именуют термокрест, представляет собой два разнородных проводника, соединенных в одной точке. Место соединения образует рабочий спай термопары. Тут нагреватель оказывается составленным из двух разнородных проводников, исходя из этого при прохождении измеряемого тока I из одного металла в второй будет происходить дополнительное нагревание либо охлаждение места спая в зависимости от направления тока (эффект Пельтье).
Помимо этого, тут, как и в прошлом случае, будет происходить ответвление тока / в цепь измерителя, и, следовательно, прибор обязан градуироваться на переменном токе.
На рис. 16, в приведена схема, в которой употребляется пара термопар, соединенных последовательно. Это ведет к повышению термоэлектродвижущей силы, что разрешает применять менее чувствительный, а следовательно, более надежный в эксплуатации измеритель.
К недочётам таковой схемы направляться отнести то, что соединение нескольких термопар в термобатарею вероятно только при изолированном нагревателе (в противном случае все термопары были бы замкнутыми накоротко нагревателем), а это сокращает чувствительность термопреобразователя и увеличивает его тепловую инерцию.
Значительно чаще используется мостовая схема термопреобразователя (рис. 16, г), разрешающая выполнить термобатарею, складывающуюся из двух термопар, соединенных последовательно, с ярким нагревом током места спая. В случае если сборка термопреобразователя произведена верно, то измеряемый ток не ответвляется в измерительный механизм и из одного металла в второй не переходит, благодаря чего такие термоэлектрические устройства возможно калибровать на постоянном токе.
По данной схеме выполняются термопреобразователи типа Т-1, каковые изготовляются на шесть пределов измерения от 0,5 до 10 а и входят в наборы термоэлектрических прибороз Т-51 и Т-53, предназначенных для измерений в цепях переменного тока высокой частоты от 0,3 до 7,5 мггц. Главная погрешность показаний устройств в этом диапазоне не превышает +5%.
Отечественные лабораторные термоэлектрические устройства типов Т-12 и Т-13 с отдельными термопреобразователями типов Т-101, Т-102 и Т-103 разрешают измерять токи в широком диапазоне частот в пределах от 1 ла до 20 а с погрешностью, не превышающей +1,5%.
Для получения и увеличения чувствительности высокой температуры тёплого спая термопары устройства на пределы измерения до 500 ма включительно изготовляются с вакуумными термопреобразователями типа Т-102 (рис. 14). Термоприборы на 1 и 3 а изготовляются с воздушными термопреобразователями типа Т-103 (рис.
15), а на 5, 10 и 20 а —с воздушными термопреобразователями типа Т-101.
Для уменьшения погрешности устройств от емкостных токов утечки при измерениях на высоких частотах все термопреобразователи сделаны бесконтактными.
Для уменьшения погрешности прибора от поверхностного результата, проявляющегося в термопреобразователях на громадные токи, нагреватели на предел измерения 3, 5, 10 и 20 а сделаны из тонкостенной золотопалладиевой трубки. Для уменьшения погрешности от нагревания наконечников при долгом включении используется компенсационная термопара, тёплый спай которой посредством эмали приклеивается к одному из наконечников. Рабочая термопара соединена с компенсационной так, дабы т. э. д. с. термопар были направлены встречно.
Устройства детекторной совокупности. Устройства детекторной совокупности являются соединениеммагнитоэлектрического из1мери-тельного механизма с жёсткими выпрямителями — детекторами.
В качестве выпрямителей используются значительно чаще меднозакис-ные детекторы, отличающиеся от выпрямителей, используемых для энергетических целей, малыми размерами и пригодные для выпрямления токов, не превышающих нескольких миллиампер.
Меднозакисный выпрямитель является пластинкойиз химически чистой меди, на одной стороне которой при помощи особой термической обработки получается слой закиси меди. Между закисью и медью меди образуется тонкий слой, названный закрывающего слоя, обусловливающий особенность выпрямителя оказывать маленькое сопротивление току, протекающему от закиси меди к меди. Сопротивление току обратного направлений, т. е. от меди к закиси меди, выясняется в много а также тысячи раз громадным.
Отношение прямого тока к обратному при одном и том же напряжении на выпрямителе именуется коэффициентом выпрямления. Разумеется, это отношение равняется отношению обратного сопротивления к прямому.
Прямое и обратное сопротивления выпрямителя не остаются строго постоянными, а изменяются в некоторых пределах в зависимости от приложенного напряжения, частоты и температуры. В детекторах, используемых в измерительных устройствах, стараются взять эти зависимости вероятно малыми. Производимые отечественной индустрией щитовые вольтметры типа Ц211 предназначены Для измерения напряжения звуковой частоты от 50 гц до 8000 гц с погрешностью, не превышающей +2,5%.
Принципиальная схема внутренних соединений вольтметра Ц211 продемонстрирована на рис. 17, а. Выпрямитель складывается из четырех элементов, собранных по мостовой схеме. Необходимый предел измерения подбирается величиной добавочного сопротивления Rg.
Добавочное сопротивление включается в цепь переменного тока.
Устройства Ц211 выпускаются с верхними пределами измерения 30, 50, 150 и 250 в — для яркого включения и на 500, 1000, 2000 в — для включения с измерительными трансформаторами напряжения.
В отношении надежности в эксплуатации детекторные устройства уступают устройствам других систем и нуждаются в более нередкой поверке (не реже 1 раза в 6 месяцев), так как с течением времени выпрямители смогут поменять собственные свойства.
Рис. 17. Схемы детекторных вольтметров: а — с двухполупериодной мостовой схемой выпрямления; б — с однополупериодной схемой выпрямления
Не считая двухполуцериодных схем выпрямления, используются и однополупериодные (рис. 17,6). В данной схеме выпрямитель Ву соединяется последовательно с измерительным механизмом и пропускает одну полуволну переменного тока. Обратная полуволна пропускается выпрямителем В2 и через измеритель не проходит. Выпрямитель В2 нужен для защиты выпрямителя В\ от пробоя при обратной полуволне.
Сопротивление R в данной схеме выбирается равным сопротивлению измерителя.
При однополупериодной схемы выпрямления ток, текущий через измеритель, уменьшится в два раза, и, следовательно, чувствительность прибора будет ниже. В некоторых случаях эта схема оказывается более удачной, поскольку в схемах с двухполупериод-ным выпрямителем на любой выпрямитель приходится лишь добрая половина измеряемого напряжения, и в случае если последнее мало, то благодаря нелинейности чёрта выпрямителей они будут трудиться с низким коэффициентом выпрямления. В зависимости от приложенного к схеме напряжения время от времени пара выпрямителей соединяются последовательно.
Через катушку измерителя в детекторном приборе проходит пульсирующий ток, в соответствии с этим и вращающий момент пульсирует. Но благодаря инерционности подвижная часть неимеетвозможности поменять собственного положения с громадной скоростью и отклонится на угол, равный среднему значению тока.
В цепях переменного тока в большинстве случаев не редкость нужно измерять действующие значения тока либо напряжения, исходя из этого детекторные устройства градуируются на действующие значения синусоидального тока либо напряжения и дают верные показания лишь при синусоидальной форме кривой.
Детекторные устройства используются значительно чаще для измерения напряжения звуковой частоты. Существуют кроме этого детекторные амперметры. Схемы их боле сложны из-за необходимости компенсации температурной зависимости, и зависимости показаний устройств от частоты, обязанной емкости выпрямителей.
Особенно мелка емкость германиевых детекторов. Применение этих детекторов разрешит, разумеется, изготовлять детекторные устройства, пригодные для измерений на радиочастоте.
Не считая амперметров и детекторных вольтметров, существуют частотомеры, разрешающие осуществлять измерение частоты с высокой точностью. Вероятно кроме этого осуществление детекторных ваттметров.
Устройства электростатической совокупности. Устройства электростатической совокупности основаны на сотрудничестве проводников, заряженных до некий разности потенциалов.
В отличие от рассмотренных выше совокупностей измерительных устройств в измерительном механизме электростатической совокупности изменение положения подвижной части происходит под действием сил электрического поля.
Мысль устройства измерительного механизма электростатического вольтметра представлена на рис. 18. Целый измерительный механизм является подобиемконденсатора переменной емкости. Один зажим соединяется с подвижными пластинами, расположенными на оси подвижной части, а второй — с неподвижными. При подключении прибора к измеряемому напряжению подвижные и неподвижные пластины оказываются заряженными разноименно и притягиваются друг к другу.
Подвижная часть пытается занять такое положение, при котором емкость совокупности будет громаднейшей. Момент вращения, действующий на подвижную часть, пропорционален скорости трансформации емкости с углом поворота и квадрату напряжения, приложенного к пластинам. Противодействующий момент в большинстве случаев создается спиральной пружиной.
Устройства пригодны как для постоянного, так и для переменного напряжения и измеряют действующее значение переменного напряжения.
Показания электростатических вольтметров не зависят ни от частоты, ни от формы кривой напряжения, ни от внешних магнитных полей, ни от температуры.
Хорошим свойством электростатических вольтметров есть их малое потребление тока. На постоянном напряжении электростатический вольтметр вовсе не потребляет энергии. При переменном напряжении величина тока потребления зависит от емкости частоты и измерительного механизма.
Рис. 18. Схема устройства механизма электростатического вольтметра: 1 — неподвижные пластины; 2 — подвижные пластины
На рис. 19 представлен измерительный механизм электростатического вольтметра типа С95, производимого по классу точности 1,5. Прибор рекомендован для измерения постоянного и переменного напряженияв диапазоне частот 20 гц до 10— 30 мггц (в зависимости от пределов измерения). Устройства этого
типа являются однопредельными и имеют один из следующих пределов измерения: 30, 75, 150, 300 и 600 в; 1; 1,5 и 3 кв.
Большая входная емкость прибора не превышает 10 мкмкф, что достигается малыми размерами электродов (подвижной и неподвижных пластин). Малая емкость прибора обусловливает небольшой вращающий момент подвижной части, исходя из этого последняя устанавливается на растяжках. Для повышения чувствительности устройства снабжены световым отсчетом с многократным отражением светового луча.
Шкала прибора достаточно равномерна благодаря особой форме подвижного электрода, разрешающей взять изменение емкости в зависимости от угла поворота подвижной части по логарифмическому закону.
Не считая устройств С95, выпускаются трехпредельные киловольтметры типа С96 на 7,5; 15 и 30 кв и трехпредельные киловольтметры €100 на 25, 50 и 75 кв.
Щитовые электростатические вольтметры на данный момент отечественной индустрией не выпускаются.
Расширение пределов измерения электростатических вольтметров на переменном напряжении возможно осуществлено посредством емкостных делителей напряжения.
Устройства электронной совокупности. Устройства электронной совокупности, либо ламповые устройства, являются соединениемизмерительной схемы, включающей одну либо пара электронных ламп, с измерительным механизмом магнитоэлектрической совокупности.
Существуют ламповые вольтметры, амперметры, омметры, ваттметры, частотомеры и бессчётные особые устройства.
самоё широкое распространение взяли ламповые вольтметры. Схемы ламповых вольтметров достаточно разнообразны. Разглядим тут схему лампового вольтметра ВКС-7Б, потому, что он применяется как в лабораторной, так и цеховой практике измерений напряжения высокой частоты.
Рис. 19. Измерительный механизм электростатического вольтметра типа С95: 1 — неподвижный электрод; 2 — подвижный электрод; 3 — ось; 4 — растяжки; 5 — магнитный успокоитель
Вольтметр состоит (рис. 20) из диодмо-усилителя и конденсаторного выпрямителя постоянного тока. Приложенное к зажимам прибора переменное напряжение выпрямляется диодом и подается на сетку триода, в цепь катода которого включен магнитоэлектрический измеритель.
Изменение измеряемого переменного напряжения приводит к изменению анодного тока, отмечаемое чувствительным магнитоэлектрическим измерителем, проградуированным на действующее значение синусоидального напряжения.
Переменные сопротивления в схеме помогают для установки и изменения чувствительности стрелки прибора на нуль при отсутствии напряжения.
Рис. 20. Принципиальная схема лампового вольтметра ВКС-7Б
Катодный вольтметр ВКС-7Б относится к ламповым вольтметрам амплитудного типа, шкала же градуируется на действующее значение переменного синусоидального напряжения. направляться иметь в виду, что при форме кривой напряжения, отличающейся от синусоидальной, показания прибора будут неверными.
Вольтметр имеет пять пределов измерения: 1,5; 5; 15; 50 и 150 в. Главная погрешность прибора +3% от номинального значения шкалы на всех пяти шкалах при синусоидальном напряжении, коэффициент искажения которого не превышает 1 . Дополнительная погрешность от трансформации частоты должна быть не более + 1 на частотах от 30 гц до 25 мггц; +3% на частотах от 50 мггц и +10% на частотах до 100 мггц.
Для расширения пределов измерения вольтметра ВКС-7Б до 10 кв употребляется делитель напряжения типа ДНЕ-2.
Вторым примером электронно-ламповых устройств может служить измеритель частоты ИЧ-5, предназначенный для измерения частоты электрических колебаний звукового и ультразвукового диапазонов с ярким отсчетом частоты по шкале измерителя. Измерение частоты прибором ИЧ-5 производится по принципу измерения среднего значения выпрямленного тока в цепи конден-
Сатора, перезаряжаемого с измеряемой частотой в определенных границах разности потенциалов. В качестве измерителя использован стрелочный магнитоэлектрический гальванометр. Угол отклонения стрелки гальванометра прямо пропорционален количеству зарядов и разрядов в секунду, т. е. частоте.
Диапазон измеряемых частот прибора ИЧ-5 от 10 до 100 000 гц при десяти поддиапазонах с верхними пределами измерений 100, 200, 500, 1000, 5000, 10 000, 20 000, 50 000 и 100 000 гц. Погрешность показаний в каждом поддиапазоне не превышает +2% от номинального значения шкалы. Входное напряжение, подаваемое на прибор, может иметь значение в пределах от 0,5 до 200 в.
