Шрифт:
Глава 12. САМОПРОВЕРКА
1. Что надо сделать для наблюдения электромагнитной индукции?
2. Объясните, как правило левой руки применяется к генераторам переменного тока?
3. Дайте определение полного размаха колебаний.
4. Как определяется эффективное значение переменного тока?
5. Нарисуйте примеры трех несинусоидальных колебаний, которые могут представлять и ток и напряжение.
6. Почему при изучении несинусоидальных колебаний важны гармоники?
Глава 13. Измерения переменного тока
ЦЕЛИ
После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:
• Перечислить типы измерительных приборов, пригодных для измерений переменного тока.
• Перечислить системы измерительных приборов, используемых для измерений переменного тока.
• Объяснить функции осциллографа.
• Перечислить основные части осциллографа и объяснить их назначение.
• Продемонстрировать правильную установку осциллографа.
• Рассказать, как использовать осциллограф для проведения измерений.
• Объяснить, как работает частотомер.
• Перечислить основные части частотомера.
Измерения силы тока, напряжения, сопротивления, мощности и частоты переменного тока необходимы при работе и ремонте цепей переменного тока и различных устройств.
В этой главе описано наиболее важное тестирующее оборудование, используемое для проведения различных измерений переменного тока.
Приборы с перемещающейся катушкой — это приборы магнитоэлектрической системы. Аналоговый измерительный прибор, изображенный на рис. 13-1 — это прибор с перемещающейся катушкой.
Рис. 13-1. Аналоговый измерительный прибор, используемый для измерений величины переменного тока
Цифровые приборы, показания которых легко читаются (рис. 13-2), в последнее время заменяют аналоговые приборы. Однако большинство школ и предприятий все еще используют аналоговые приборы.
Рис. 13-2. Цифровой измерительный прибор, используемый для измерений величины переменного тока.
Приборы магнитоэлектрической системы рассчитаны на измерение постоянного тока. Для того чтобы с помощью этого прибора измерить переменный ток, его сначала надо преобразовать в постоянный. Это осуществляется с помощью устройства на диодах, которое называется выпрямителем. Процесс преобразования переменного тока в постоянный называется выпрямлением. Выпрямители размещаются между входом прибора и измерительной системой и позволяют протекать току только в одном направлении (рис. 13-3). Выпрямители преобразуют синусоидальный ток в пульсирующий постоянный ток, который поступает на измерительный прибор.
Рис. 13-3. Выпрямители, используемые для преобразования переменного тока в постоянный перед подачей его на измерительный прибор магнитоэлектрической системы.
Измерительный прибор переменного тока второго типа использует перемещение железных лопастей (рис. 13-4).
Рис. 13-4. Измерительный прибор электромагнитной системы, использующий железные лопасти, не требует преобразования переменного тока в постоянный.
Этот прибор называется прибором электромагнитной системы. Он не требует преобразования переменного тока в постоянный и состоит из двух железных лопастей, размещенных внутри катушки. Одна лопасть неподвижна, а другая может вращаться. Стрелка прибора прикреплена к подвижной лопасти и перемещается пропорционально среднеквадратичному значению тока, текущего по катушке.
Магнитное поле катушки индуцирует северный и южный полюсы на железных лопатках. Вследствие того, что одноименные полюсы отталкиваются, а обе лопасти имеют одинаковую полярность, они отталкиваются друг от друга.
Перемещение железной лопасти, соответствующее отклонению стрелки на всю шкалу, требует большего тока, чем для соответствующего перемещения катушки в приборах магнитоэлектрической системы. По этой причине приборы электромагнитной системы редко применяются в цепях со слабыми токами. Приборы электромагнитной системы допускают большую погрешность при измерении переменных токов с частотами свыше 100 герц. Они используются преимущественно на частоте 60 (50) герц.
Работа измерительных клещей (рис. 13-5) основана на том, что переменный ток, протекающий по проводнику, создает магнитное поле, изменяющееся при изменении тока.