Ո՞րն է վաթմետրի կառուցվածքը և նպատակը: Ուտտմետր հզորությունը չափելու համար՝ նպատակը, տեսակները, կապը, կիրառումը: Սարքի բնութագրերը նշված են մարմնի վրա

Վտտմետր օգտագործվում է ուղղակիորեն չափելու DC շղթայի հզորությունը: Վտտմետրի ֆիքսված սերիայի կծիկը կամ հոսանքի կծիկը միացված է էլեկտրական էներգիայի ընդունիչների հետ: Շարժվող զուգահեռ կծիկը կամ լարման կծիկը, որը հաջորդաբար միացված է լրացուցիչ դիմադրությամբ, կազմում է զուգահեռ վտտմետրի միացում, որը միացված է էներգիայի ընդունիչներին զուգահեռ։

Վտտմետրի շարժական մասի պտտման անկյուն.

α = k2IIu = k2U/Ru

Որտեղ I - շարքի կծիկի հոսանքը; I-ը և վտտմետրի զուգահեռ կծիկի հոսանքն է։

Բրինձ. 1. Սարքի դիագրամ և վտտմետրի միացումներ

Քանի որ լրացուցիչ դիմադրության կիրառման արդյունքում վտտմետրի զուգահեռ շղթան ունի գրեթե հաստատուն դիմադրություն ru, ապա. α = (k2/Ru)IU = k2IU = k3P

Այսպիսով, վտտմետրի շարժվող մասի պտտման անկյան տակ կարելի է դատել շղթայի հզորության մասին։

Վտտմետրի սանդղակը միատեսակ է: Վտտմետրով աշխատելիս պետք է նկատի ունենալ, որ կծիկներից մեկում հոսանքի ուղղության փոփոխությունը հանգեցնում է ոլորող մոմենտների ուղղության և շարժվող կծիկի պտտման ուղղության փոփոխությանը, և քանի որ վաթմետրի սանդղակը. սովորաբար կատարվում է միակողմանի, այսինքն, մասշտաբի բաժանումները տեղակայված են զրոյից աջ, ապա եթե հոսանքի ուղղությունը կծիկներից մեկում է, ապա անհնար կլինի որոշել չափված արժեքը վտտմետրի միջոցով:

Այս պատճառներով, դուք միշտ պետք է տարբերեք wattmeter տերմինալները: Էլեկտրաէներգիայի աղբյուրին միացված սերիայի ոլորուն տերմինալը կոչվում է գեներատորի տերմինալ և աստղանիշով նշված է սարքերի և դիագրամների վրա: Զուգահեռ միացման տերմինալը, որը կցված է սերիայի կծիկին միացված լարին, կոչվում է նաև գեներատորի տերմինալ և նշվում է աստղանիշով։

Այսպիսով, վտտմետրի միացման ճիշտ սխեմայի դեպքում վտտմետրերի կծիկներում հոսանքները ուղղվում են գեներատորի տերմինալներից դեպի ոչ գեներատոր տերմինալներ: Վատտմետրի միացման երկու սխեման կարող է լինել (տես նկ. 2 և 3):

Բրինձ. 2. Վատտմետրի միացման ճիշտ դիագրամ

Բրինձ. 3. Վատտմետրի միացման ճիշտ դիագրամ

Նկ.-ում տրված դիագրամում: 2, վտտմետրի սերիայի ոլորման հոսանքը հավասար է էներգիայի ընդունիչների հոսանքին, որի հզորությունը չափվում է, և վտտմետրի զուգահեռ շղթան գտնվում է ընդունիչների լարումից U» ավելի մեծ լարման տակ. լարման անկման չափը սերիայի կծիկում, հետևաբար, Рв = IU" = I(U+U1) = IU = IU1, այսինքն՝ վաթմետրով չափվող հզորությունը հավասար է չափվող էներգիայի ընդունիչների հզորությանը: Վտտմետրի սերիայի ոլորման հզորությունը:

Նկ.-ում տրված դիագրամում: 3, վտտմետրի զուգահեռ շղթայի վրա լարումը հավասար է ընդունիչների լարմանը, իսկ սերիայի ոլորման հոսանքն ավելի մեծ է, քան ստացողի կողմից սպառված հոսանքը վտտմետրի զուգահեռ շղթայում հոսանքի քանակով: Հետևաբար, P in = U(I+Iu) = UI+ UIu, այսինքն՝ վաթմետրով չափվող հզորությունը հավասար է չափվող էներգիայի ընդունիչների հզորությանը և վտտմետրի զուգահեռ շղթայի հզորությանը։

Չափումների համար, որոնցում կարող է անտեսվել վտտմետրերի ոլորունների հզորությունը, նախընտրելի է օգտագործել Նկ. 2, քանի որ սովորաբար շարքի ոլորման հզորությունը ավելի քիչ է, քան զուգահեռ ոլորունը, և, հետևաբար, վտտմետրերի ընթերցումները ավելի ճշգրիտ կլինեն:

Ճշգրիտ չափումների համար անհրաժեշտ է ուղղումներ մտցնել վտտմետրերի ընթերցումների մեջ՝ շնորհիվ դրա ոլորման հզորության, և նման դեպքերում մենք կարող ենք խորհուրդ տալ 3-րդ սխեման, քանի որ ուղղումը հեշտությամբ հաշվարկվում է U 2 /Ru բանաձևով: , որտեղ Ru-ը սովորաբար հայտնի է, և ուղղումը մնում է անփոփոխ տարբեր ընթացիկ արժեքների համար, եթե U-ն հաստատուն է:

Երբ վտտմետրը միացված է Նկարի գծապատկերի համաձայն: 2, կծիկների ծայրերի պոտենցիալները տարբերվում են միայն շարժվող կծիկի մեջ լարման անկման քանակով, քանի որ կծիկների գեներատորի տերմինալները միացված են միասին: Շարժվող կծիկի լարման անկումը չնչին է զուգահեռ շղթայի վրայով լարման համեմատ, քանի որ այս կծիկի դիմադրությունը չնչին է զուգահեռ շղթայի դիմադրության համեմատ:

Բրինձ. 4. Վատտմետրի միացման սխալ միացում

Նկ. 4-ը ցույց է տալիս վտտմետրի զուգահեռ շղթան միացնելու սխալ դիագրամ: Այստեղ կծիկների գեներատորի տերմինալները միացված են լրացուցիչ դիմադրության միջոցով, որի արդյունքում ոլորանների ծայրերի միջև պոտենցիալ տարբերությունը հավասար է շղթայի լարմանը (երբեմն շատ նշանակալի 240 - 600 Վ), և քանի որ ֆիքսված և շարժվող պարույրները գտնվում են միմյանց մոտ, ստեղծվում են պայմաններ, որոնք բարենպաստ են կծիկի մեկուսացման քայքայման համար: Բացի այդ, կլինի էլեկտրաստատիկ փոխազդեցություն շատ տարբեր պոտենցիալ ունեցող կծիկների միջև, ինչը կարող է լրացուցիչ սխալ առաջացնել էլեկտրական միացումում հզորությունը չափելիս:

Էլեկտրոնային վտտմետրերԷլեկտրոնային վոլտմետրերի հիման վրա կան պարամետրային և մոդուլյացիոն տեսակներ: Պարամետրային վտտմետրերը բաժանվում են ուղղակի և անուղղակի փոխակերպման վտտմետրերի:

Գործողության սկզբունքը պարամետրային վտտմետր ov ուղղակի փոխակերպմամբ հիմնված է ձևի ֆունկցիոնալ կախվածության իրականացման վրա.

Այսպիսով, նշված մաթեմատիկական գործողությունները երկու ազդանշաններով կատարելու արդյունքում հնարավոր է ստանալ դրանց արտադրյալը, ինչը պահանջվում է ազդանշանի հզորությունը չափելիս։ Այդ նպատակով հոսանքը սկզբում վերածվում է լարման, իսկ ազդանշանի արժեքների քառակուսումն իրականացվում է ֆունկցիոնալ փոխարկիչների միջոցով:

Բրինձ. 9.5 Քառակուսային վտտմետրի բլոկ-սխեմա:

Մոդուլյացիայի վտտմետրերհիմնված են իմպուլսային ազդանշանների կրկնակի մոդուլյացիայի վրա (զարկերակային լայնությունը՝ PWM և իմպուլսի ամպլիտուդը՝ PAM)):

IN էլեկտրաէներգիայի հաշվիչներԺամանակի փոխանակումը օգտագործում է էլեկտրական էներգիայի չափման եզակի, բայց ճշգրիտ մեթոդ: Այս սարքն ունի երկու ալիք: Մեկ ալիքը էլեկտրոնային անջատիչ է, որը փոխանցում կամ չի փոխանցում մուտքային Y ազդանշանը (կամ հակադարձ մուտքային ազդանշանը Y) դեպի ցածր անցումային ֆիլտր: Բանալու վիճակը վերահսկվում է երկրորդ ալիքի ելքային ազդանշանով՝ «փակ»/«բաց» ժամանակային միջակայքի հարաբերակցությամբ, որը համաչափ է նրա մուտքային ազդանշանին: Ֆիլտրի ելքի միջին ազդանշանը հավասար է երկու մուտքային ազդանշանների արտադրյալի ժամանակային միջինին: Եթե ​​մուտքային ազդանշաններից մեկը համաչափ է բեռի լարմանը, իսկ մյուսը համաչափ է բեռի հոսանքին, ապա ելքային լարումը համաչափ է բեռի կողմից սպառվող հզորությանը:

Նման արդյունաբերական հաշվիչների սխալը կազմում է 0,02% մինչև 3 կՀց հաճախականությունների դեպքում (լաբորատորները կազմում են ընդամենը 0,0001%): Որպես բարձր ճշգրտության գործիքներ, դրանք օգտագործվում են որպես աշխատանքային չափիչ գործիքների ստուգման հաշվիչներ:

Վտտմետրերի և մետրերի նմուշառումէլեկտրական էներգիայի հաշվիչները հիմնված են թվային վոլտմետրի սկզբունքի վրա, սակայն ունեն երկու մուտքային ալիք, որոնք զուգահեռաբար նմուշառում են ընթացիկ և լարման ազդանշանները: Յուրաքանչյուր նմուշ արժեք, որը ներկայացնում է լարման ազդանշանի ակնթարթային արժեքները նմուշառման պահին, բազմապատկվում է միաժամանակ ստացված ընթացիկ ազդանշանի համապատասխան նմուշի արժեքով: Նման արտադրանքի ժամանակային միջինը հզորությունը վտ է.

.

Ավելորդը, որը ժամանակի ընթացքում կուտակում է դիսկրետ արժեքների արտադրանքը, տալիս է ընդհանուր էլեկտրաէներգիան վատ-ժամով: Էլեկտրաէներգիայի հաշվիչների սխալը կարող է լինել 0,01%:

Ինդուկցիոն հաշվիչոչ այլ ինչ է, քան ցածր հզորության փոփոխական հոսանքի էլեկտրական շարժիչ երկու ոլորունով՝ ընթացիկ ոլորուն և լարման ոլորուն: Պտուտակների միջև տեղադրված հաղորդիչ սկավառակը պտտվում է սպառված հզորությանը համաչափ ոլորող մոմենտի ազդեցության տակ: Այս ոլորող մոմենտը հավասարակշռվում է մշտական ​​մագնիսով սկավառակի մեջ առաջացած հոսանքների միջոցով, այնպես որ սկավառակի պտտման արագությունը համաչափ է էներգիայի սպառմանը: Սկավառակի պտույտների քանակը տվյալ ժամանակի համար համաչափ է այս ընթացքում սպառողի ստացած ընդհանուր էլեկտրաէներգիայի հետ: Սկավառակի պտույտների թիվը հաշվում է մեխանիկական հաշվիչը, որը ցույց է տալիս էլեկտրաէներգիան կիլովատ/ժամով։ Այս տեսակի սարքերը լայնորեն օգտագործվում են որպես կենցաղային էլեկտրաէներգիայի հաշվիչներ: Նրանց սխալը սովորաբար կազմում է 0,5%; Նրանք ունեն երկար սպասարկման ժամկետ ցանկացած թույլատրելի ընթացիկ մակարդակներում:

Էլեկտրական շղթայի ամենակարևոր բնութագրիչներից մեկը դրա հզորությունն է: Օգտագործելով այս պարամետրը, որոշվում է աշխատանքի ծավալը, որը կատարում է էլեկտրական հոսանքը ժամանակի որոշակի միավորում: Շղթայում ներառված բոլոր սարքերը պետք է ունենան կոնկրետ ցանցի հզորությանը համապատասխանող հզորություն: Էլեկտրական հոսանքի հզորությունը չափելու համար օգտագործվում է հատուկ չափիչ սարք՝ վտտմետր։

Այն հիմնականում անհրաժեշտ է փոփոխական հոսանքի ցանցերում, միացված սարքերի հզորությունը որոշելու, ինչպես նաև ցանցերի և դրանց առանձին հատվածների փորձարկման, էլեկտրական սարքավորումների շահագործման ռեժիմի մոնիտորինգի և մոնիտորինգի և սպառված էլեկտրաէներգիայի հաշվառման համար:

Վտտմետրերի դասակարգում

Նախքան վտտմետրով հզորությունը չափելը, ուսումնասիրվող տարածքում նախ չափվում են հոսանքը և լարումը: Հստակ ամփոփ տեղեկատվություն ստանալու համար այս տվյալները պետք է փոխակերպվեն վաթմետրերի միջոցով, որոնք կարող են լինել անալոգային կամ թվային:

Երկար ժամանակ բոլոր չափումները կատարվում էին անալոգային սարքերով, որոնք իրենց հերթին բաժանվում էին ցուցիչի և ձայնագրման կատեգորիաների։ Նրանք ցուցադրում են ակտիվ հզորության արժեքը շղթայի տվյալ հատվածում: Տիպիկ ներկայացուցիչ համարվում է կիսաշրջանաձև մասշտաբով և պտտվող սլաքով ցուցիչ սարքը։ Սանդղակը նշվում է աստիճանավորմամբ, որը համապատասխանում է աճող հզորության արժեքներին, որոնք այն չափում է .

Մեկ այլ տեսակ՝ թվային վտտմետրը, վերաբերում է չափիչ գործիքներին, որոնք կարող են աշխատել: Բոլոր նման սարքերը հագեցած են էկրանով, որը, բացի հզորությունից, ցուցադրում է հոսանքի, լարման և էներգիայի սպառման ցուցանիշները որոշակի ժամանակահատվածում։ Ամենաառաջադեմ սարքերը միացված են և թույլ են տալիս ստացված տվյալները փոխանցել չափման վայրից հեռու գտնվող համակարգչին:

Անալոգային վտտմետրի շահագործման սկզբունքը

Ամենատարածված անալոգային վտտմետրերի նախագծման հիմքը էլեկտրադինամիկական համակարգն է: Այս տեսակի սարքերը հնարավորություն են տալիս կատարել առավել ճշգրիտ չափումներ և ստանալ անհրաժեշտ արդյունքներ:

Անալոգային տիպի wattmeter-ի շահագործման սկզբունքը հիմնված է երկու փոխազդող կծիկների վրա: Առաջին կծիկը անշարժ է, դրա դիզայնը օգտագործում է հաստ ոլորուն մետաղալար փոքր թվով պտույտներով և ցածր դիմադրությամբ: Այս կծիկը սերիական միացված է սպառողի հետ։

Երկրորդ կծիկը շարժման մեջ է։ Դրա ոլորման համար օգտագործվում է մեծ թվով պտույտներով և բարձր դիմադրությամբ բարակ հաղորդիչ: Այս կծիկը միացված է սպառողի հետ զուգահեռ և հագեցած է լրացուցիչ դիմադրությամբ՝ ոլորուն կարճ միացումներից պաշտպանելու համար։

Երբ վտտմետրը միացված է ցանցին, մագնիսական դաշտերը հայտնվում են նրա պարույրների ոլորուններում՝ փոխազդելով միմյանց հետ։ Այս փոխազդեցության շնորհիվ ստեղծվում է ոլորող մոմենտ, որը շեղում է շարժվող ոլորուն հաշվարկված անկյան տակ: Այս ցուցանիշի վրա ազդում է ընթացիկ և լարման արտադրյալը ժամանակի որոշակի կետում:

Ինչպե՞ս է աշխատում թվային վտաչափը:

Թվային վտտմետրի շահագործման հիմնական սկզբունքը շղթայի փորձնական հատվածում հոսանքի և լարման նախնական չափումն է: Ընթացիկ սենսորը հաջորդաբար միացված է բեռնվածքի սպառողին, իսկ լարման սենսորը միացված է զուգահեռ: Սենսորի հիմնական կառուցվածքային տարրը չափիչ տրանսֆորմատորն է:

Նույն սկզբունքով է աշխատում կենցաղային վտտմետրը, որը լայնորեն օգտագործվում է տանը: Նման սարքը պարզապես անհրաժեշտ է միացնել էլեկտրական վարդակից, որպեսզի սկսի չափման գործընթացը:

Սարքի հիմքը միկրոպրոցեսորն է, որը ստանում է հոսանքի և լարման չափված պարամետրերը, որից հետո հաշվարկվում է հզորությունը։ Ստացված արդյունքները ցուցադրվում են էկրանին և միաժամանակ փոխանցվում արտաքին սարքերին: Միկրոպրոցեսորն ինքնին պարունակում է տարրեր, ներառյալ միկրոկառավարիչներ, որոնք թույլ են տալիս ավտոմատ կերպով կառավարել աշխատանքային ռեժիմները և հեռակա կարգով փոխել չափման սահմանները: Նրանց օգնությամբ նշվում են չափված մեծությունների խորհրդանիշները։

Բարձր և միջին հզորության մակարդակի փոխարկիչների հետ աշխատելիս չափաբերեք թվային սարքը՝ օգտագործելով DC հոսանքի տրամաչափիչ: Վտտմետրի ինքնուրույն չափաբերումն իրականացվում է AC հոսանքի տրամաչափիչով: Բոլոր բաղադրիչները և տարրերը սնուցվում են չափիչ սարքի ներսում կառուցված մշտական ​​հոսանքի աղբյուրի միջոցով:

Ընդունիչ փոխարկիչից եկող լարումը, որը միացված է վարդակից, ուժեղացվում է DC ուժեղացուցիչով - DC ուժեղացուցիչ - այն արժեքներին, որոնք ավելի կայուն են դարձնում ADC - անալոգային-թվային փոխարկիչ միավորի աշխատանքը: Այնուհետև չափված հզորությանը համաչափ լարումը վերածվում է ժամանակային միջակայքի, որը լցված է հղման հաճախականության իմպուլսներով:

Այս իմպուլսների թիվը՝ չափված հզորությանը համաչափ, կցուցադրվի թվային ընթերցման սարքի վրա: Ստացված տվյալները կարող են մուտքագրվել տեղեկատվության մշակման համար նախատեսված հատուկ սարքի մեջ։

Չափիչ սարքի միացման դիագրամ

Ստացված տվյալների ճշգրտությունը կախված կլինի նրանից, թե որքան ճիշտ է վաթմետրը միացված սխեմայի որոշակի հատվածում: Վտտմետրի միացման ճիշտ սխեման հետևյալն է՝ չափիչ սարքի անշարժ հոսանքի կծիկը հաջորդաբար միացված է բեռին կամ էլեկտրաէներգիայի սպառողներին։

Շարժվող լարման կծիկը հաջորդաբար միացված է լրացուցիչ դիմադրությամբ, այնուհետև այս ամբողջ հատվածը միացված է բեռին զուգահեռ: Վատտմետրի շարժվող հատվածն ունի որոշակի պտտման անկյուն, որը հաշվարկվում է α = k2IхIu = k2U/Ru բանաձեւով, որում I-ը եւ Iu-ն համապատասխանաբար սարքի սերիական եւ զուգահեռ պարույրների հոսանքներն են։

Քանի որ միացումն օգտագործում է լրացուցիչ դիմադրություն, սարքի զուգահեռ միացումը կունենա գրեթե մշտական ​​դիմադրություն (Ru): Այս դեպքում պտտման անկյունը հավասար կլինի՝ α = (k2/Ru)хIхU = k2IхU = k3P։ Այսինքն, շղթայի հզորությունը կորոշվի հենց այս պարամետրով:

Վատտմետրն ունի միատեսակ կիրառվող չափիչ սանդղակ՝ պատրաստված միակողմանի տարբերակով, երբ բաժանումների դասավորությունը սկսվում է զրոյից աջ։ Երբ ֆիքսված կծիկի մեջ էլեկտրական հոսանքը փոխում է իր ուղղությունը, այն առաջացնում է շարժվող կծիկի պտտման ուղղության և ոլորող մոմենտ փոփոխություն։ Եթե ​​wattmeter-ը սխալ է միացված, և հոսանքի ուղղությունը տարբեր է, էլեկտրոնային սարքը չի աշխատի:

Այս պատճառներով դուք չպետք է շփոթեք տերմինալները, որոնք օգտագործվում են միացման համար: Սերիայի ոլորուն ունի տերմինալ էներգիայի աղբյուրին միանալու համար, որը կոչվում է գեներատորի տերմինալ: Զուգահեռ շղթան կոչվում է նաև գեներատորի միացում և ունի իր պահանջվող տերմինալը՝ հատվածը սերիայի կծիկին միացված լարին միացնելու համար։

Նորմալ միացման դեպքում գեներատորի տերմինալներից սարքի պարույրների հոսանքները ուղղվում են դեպի ոչ գեներատոր տերմինալներ։

Էլեկտրադինամիկ սարքում երկու պարույրների առկայությունը և դրանք երկու տարբեր սխեմաներին միացնելու հնարավորությունը թույլ է տալիս այդ սարքերը օգտագործել էլեկտրական հոսանքի հզորությունը չափելու համար, այսինքն, ինչպես վտտմետրերը:

Էլեկտրադինամիկ սարքի շարժվող համակարգի պտտման անկյան արտահայտությունից (2.12) հետևում է, որ եթե ֆիքսված կծիկը սերիական միացված է z բեռի հետ (նկ. 2-12), իսկ լրացուցիչ դիմադրության Pod-ը միացված է. Շարժվող կծիկի հետ այնպես, որ այս կծիկը կարողանա միացնել բեռին զուգահեռ, ապա շարժվող կծիկի հոսանքը հավասար է.

որտեղ է կծիկի դիմադրությունը; U - բեռնվածքի լարում; - այս սարքի հզորության հաստատունը; P - բեռի կողմից սպառված հզորություն: Նման սարքը կոչվում է վաթմետր: Դրա մասշտաբը միատեսակ է:

Փոփոխական հոսանքի սխեմաներում էլեկտրական հզորությունը չափելու համար օգտագործվում են ակտիվ և ռեակտիվ հզորության վաթմետրեր:

Ակտիվ հզորության վտտմետր: Եթե ​​շարժվող կծիկի շղթայում ներառված է ակտիվ լրացուցիչ դիմադրություն, որպեսզի այս շղթայի R ընդհանուր դիմադրությունը հավասար լինի

ապա լարման դեպքում և՛ ցանցում, և՛ ընթացիկ i բեռնվածքում

շարժվող կծիկի հոսանքը հավասար է

Ոլորման ակնթարթային արժեքը այս դեպքում հավասար է

և այս պահի միջին արժեքը տվյալ ժամանակահատվածում

Հետևաբար, շարժվող կծիկի միացումում ակտիվ լրացուցիչ դիմադրությամբ վտտմետրը չափում է փոփոխական հոսանքի միացման ակտիվ հզորությունը:

Ստացված եզրակացությունն ունի պարզ ֆիզիկական բացատրություն. Փաստորեն, եթե ամպաչափը, վոլտմետրը և վտտմետրը ներառված են ինդուկտիվությամբ շղթայում (նկ. 2-13), ապա, քանի որ վոլտմետրի շարժվող համակարգը պտտվում է միայն կիրառվող լարման ազդեցության տակ՝ անկախ դրա փուլից։ լարումը (ավելի ճիշտ՝ կծիկի մեջ հոսանքի ազդեցությամբ, կիրառվող լարման համաչափ), իսկ ամպաչափի շարժական մասը պտտվում է կծիկի միայն հոսանքի ազդեցության տակ՝ անկախ այս հոսանքի փուլից։ Ինչ վերաբերում է վտտմետրի շարժական մասին (կծիկը), ապա այն պտտվում է միայն այն դեպքում, երբ երկու պարույրների հոսանքները զրո չեն, հակառակ դեպքում փոխազդեցություն չի լինի։ Բայց դիտարկվող շղթայում շարժվող կծիկի հոսանքը առավելագույնն է, երբ i շղթայում հոսանքը զրո է, և հակառակը։ Սարքը ոչինչ չի ցուցադրի։ Դա սպասելի էր, քանի որ բեռը կա՛մ էներգիա է կուտակում մագնիսական դաշտում, կա՛մ այն ​​վերադարձնում ցանց։

Այս շղթայի ինդուկտիվությամբ հոսանքների գրաֆիկից (նկ. 2-14) հետևում է, որ հոսանքները ուղղության մեջ համընկնում են (գրաֆիկի վրա՝ ժամանակի առանցքի մի կողմում) միայն ժամանակաշրջանի երկու (յուրաքանչյուր մյուս) քառորդի ընթացքում։ մեկ ժամանակահատվածում, իսկ մյուս երկու եռամսյակում հոսանքները հակառակ ուղղություններ ունեն։ Սա նշանակում է, որ ոլորող մոմենտների ուղղությունը փոխվում է չորս անգամ մեկ ժամանակահատվածում: Հետևաբար, վտտմետրի շարժվող համակարգը ժամանակահատվածում կզգա հավասար արժեք ունեցող, բայց ուղղությամբ հակառակ չորս իմպուլսների գործողություն, և սարքը ոչինչ ցույց չի տա, քանի որ շարժվող համակարգի վրա գործող ոլորող մոմենտը որոշվում է դրա միջին արժեքով: ժամանակաշրջանը։

Եթե ​​հոսանքների միջև տեղաշարժի անկյունը փոքր է (նկ. 2-15), ապա այդ ժամանակահատվածում ոլորող մոմենտների դրական արժեքները մեծապես գերազանցում են բացասական արժեքները (ժամանակի և արժեքների մեջ), և շարժվող վտտմետր համակարգը կպտտվի տակով: միջինի ազդեցությունը

արժեքներ՝ ի պատասխան տվյալ բեռի կողմից սպառվող ակտիվ հզորության:

Այսպիսով, վտտմետրը ցույց է տալիս ցանցից սպառված ակտիվ հզորությունը:

Ռեակտիվ հզորության վտտմետր: Այս վտտմետրում ինդուկտիվ լրացուցիչ դիմադրությունը (Նկար 2-16) հատուկ միացված է շարժվող կծիկի հետ հաջորդաբար այնպես, որ

Թող կիրառական լարումը գործի շղթայում, և բեռը ստեղծի հոսանք

Այնուհետև մոմենտի ակնթարթային արժեքն է

Փոխարինումից և փոխակերպումից հետո մենք ստանում ենք.

Ժամանակահատվածում ոլորող մոմենտի միջին արժեքը կազմում է

Սրանից հետևում է, որ ինդուկտիվ ռեակտիվություն ունեցող վտտմետրը շարժվող կծիկի շղթայում ցույց է տալիս փոփոխական հոսանքի շղթայի ռեակտիվ հզորությունը: Այս եզրակացությունը պարզ է բացատրվում. օրինակ, զուտ ինդուկտիվ բեռի դեպքում, երբ էներգիան անդառնալիորեն չի սպառվում ցանցից, նման միացումն արհեստականորեն տեղափոխում է հոսանքի փուլը շարժվող կծիկի մեջ, որպեսզի համընկնի կծիկի փուլի հետ։ ընթացիկ անշարժ կծիկում, ուստի վտտմետրը ցույց է տալիս ռեակտիվ հզորության արժեքը:

Այսպիսով, էլեկտրադինամիկ վտտմետրն ունի երկու կծիկ՝ մեկը հոսանքի կծիկ է՝ սերիական միացված բեռի հետ, մյուսը՝ լարման կծիկ՝ միացված բեռին զուգահեռ, որի էներգիայի սպառումը պետք է չափել։

Սարքը ճիշտ միացնելու համար (այնպես, որ սլաքը շեղվի ցանկալի ուղղությամբ), դրա ոլորունների տերմինալներից մեկը նշվում է աստղանիշով: Նրանք պետք է միացված լինեն բեռնման տերմինալին, որը միացված է գեներատորին (ցանցին):

Թվային վաթմետրը իր անալոգային նախորդի բարելավված փոփոխությունն է: Այն ծառայում է մի ցանցի, որը չպետք է դուրս գա սահմանափակումներից: Հակառակ դեպքում կարող է առաջանալ հրդեհի և սարքավորումների խափանում: Մշտական ​​հոսանքով, հզորության ցուցիչը հաշվարկվում է լարումը հոսանքով բազմապատկելով՝ օգտագործելով ամպաչափ և վոլտմետր: Փոխարինվող հոսանքի սխեման պահանջում է հատուկ չափիչ գործիքներ, որոնք ներառում են վտտմետր:

Նպատակը

Թվային վտտմետրերը հիմնականում օգտագործվում են էլեկտրաէներգիայի արդյունաբերության, մեքենաշինության և էլեկտրական սարքերի վերանորոգման մեջ: Առօրյա կյանքում այս սարքերը օգտագործվում են էլեկտրատեխնիկայի, համակարգչային սարքավորումների և ռադիոսիրողների կողմից:

Վտտմետրի հնարավորությունները.

• Էլեկտրական սխեմաների կամ դրանց հատվածների փորձարկում.
• Սարքի հզորության որոշում.
• Էլեկտրական կայանքների փորձարկում ըստ ցուցիչի տեսակի.
• Էլեկտրական սարքավորումների շահագործման մոնիտորինգ:
• Էլեկտրական էներգիայի օգտագործման հաշվառում.

Տեսակներ

Հզորությունը չափվում է լարման և ընթացիկ տվյալների հիման վրա: Ըստ վերջնական տեղեկատվության չափման և թողարկման մեթոդի՝ խնդրո առարկա սարքերը բաժանվում են անալոգային և թվային վտտմետրերի։

Անալոգային տիպի տարբերակն ունի ձայնագրման և ցուցադրման տարրերի բլոկ: Նրանք բացահայտում են շղթայի որոշակի հատվածի ակտիվ հզորությունը: Նման սարքի էկրանն ունի աստիճանավոր սանդղակ և սլաք։ Հավաքածուների ստորաբաժանումները բաժանվում են ըստ հզորության ցուցիչի՝ վտներով:

Թվային փոփոխությունները չափում են ակտիվությունը և ցուցադրվում է լարման, հոսանքի, ժամանակի միավորի մասին տեղեկատվությունը: Չափման արդյունքները ցուցադրվում են համակարգչային սարքի վրա:

Ինչպես է դա աշխատում?

Թվային վտտմետրի շահագործման հիմնական սկզբունքը, որի դիագրամը տրված է վերևում, լարման և հոսանքի ուժի նախնական չափումն է: Դա անելու համար սպառող սարքին միացրեք ընթացիկ սենսորը, իսկ զուգահեռ շղթայում՝ լարման ցուցիչը: Այս տարրերը պատրաստված են թերմիստորներից կամ դրանց անալոգներից (չափիչ տրանսֆորմատորներ, ջերմազույգներ):

Չափված պարամետրերը փոխարկիչի միջոցով ակնթարթորեն փոխանցվում են ներքին միկրոպրոցեսորին: Հզորությունը չափվում է, և ստացված արդյունքները ցուցադրվում են էկրանին և փոխանցվում արտաքին սարքերին:

Հարկ է նշել, որ էլեկտրադինամիկ սարքերն ունեն գործողության լայն սպեկտր՝ աշխատելով ինչպես ուղղակի, այնպես էլ փոփոխական հոսանքով: Ինդուկտիվ սարքերը օգտագործվում են միայն փոփոխական հոսանքի սխեմաների համար:

Թվային կենցաղային wattmeter

Ամենից հաճախ այս հատվածում ներքին շուկայում ներկայացված են չինական արտադրության սարքեր։ Նման սարքը չափում է էլեկտրաէներգիայի տարբեր սպառողների հզորությունը: Աշխատանքը սկսելու համար դրա խրոցը պետք է տեղադրվի ստանդարտ վարդակից, իսկ սպառողի խրոցը, որի հզորությունը չափվելու է, պետք է միացված լինի կենցաղային թվային վտտմետրի վարդակից:

Այս սարքով կարող եք չափել սպառողի հզորությունը և հաշվարկել կոնկրետ սարքից օգտագործված էլեկտրաէներգիայի համար ծախսված գումարը։

Այս թվային վտտմետրը հագեցած է ներկառուցված վերալիցքավորվող մարտկոցով, որն օգտագործվում է չափված հզորությունը պահելու համար։ Առջևի վահանակն ունի մի քանի կոճակներ, որոնք նախատեսված են ռեժիմները փոխելու, հաշվարկված գինը նշելու, տեղեկատվությունը վերականգնելու և վերին և ստորին դիրքերը փոխելու համար: Գործի հետևի մասում նշվում են առավելագույն աշխատանքային լարումը (230 Վ), հաճախականությունը (50 Հց), չափված հզորությունը (0-ից մինչև 3600 Վտ) և հոսանքի սահմանը (16 Ա):

Փորձարկում

Դիտարկենք թվային վտտմետրի աշխատանքը՝ օգտագործելով կենցաղային փոփոխության օրինակը: Վրձին միացնելուց հետո էկրանը ցույց է տալիս սպառողի հզորությունը չափելու համար անհրաժեշտ ժամանակը: Եկեք որպես օրինակ վերցնենք LED լամպը: Երբ լամպը անջատված է, էկրանին ցուցադրվում է 0,4 Վտ ցուցիչ (անջատված սպառողի հզորությունը): Երբ լամպը միացված է, ցուցանիշը փոխվում է 10,3 Վտ: Գների սյունակը պարունակում է զրոներ, եթե այն նշված չէ:

LED-ը կարող է փոխել փայլի ուժը: Պայծառության բարձրացման հետ մեկտեղ մեծանում են նաև հզորության պարամետրերը: Երբ երկրորդ ռեժիմն ակտիվանում է, վերևում ցուցադրվում են նաև երկու դաշտ (ժամանակ և կՎտ/ժամ): Քանի որ սարքը աշխատում է մեկ ժամից պակաս ժամանակ, ժամանակի դաշտը պարունակում է զրոներ: Ներքևում ցուցադրվում է տեղեկատվություն այն մասին, թե քանի օր է չափվել կոնկրետ սպառողը:

Հաջորդ ռեժիմ. երկրորդ դաշտը ցույց է տալիս ցանցի լարումը և ընթացիկ հաճախականությունը: Բոլոր ռեժիմների վերին մասը ցույց է տալիս չափման ժամանակը: Հաջորդ ռեժիմին անցումը ուղեկցվում է էկրանի կենտրոնական մասում ընթացիկ ընթերցումներով:

Թիվ 5 ռեժիմը ցույց է տալիս նվազագույն հզորությունը, իսկ վեցը` առավելագույնը: տեղադրված է ձեռքով կոճակների միջոցով: Բոլոր պարամետրերը սահմանելուց հետո կարող եք չափել և հաշվարկել ցանկացած կենցաղային էլեկտրական սարքի սպառումը:

CPU մոդել 8506-120

Այս թվային AC wattmeter-ը նախատեսված է եռաֆազ AC ցանցում ակտիվ և ռեակտիվ շղթայի հզորությունը չափելու համար: Միավորը ցույց է տալիս սենսորի ընթացիկ հզորությունը՝ ցուցադրելով անալոգային ազդանշան: Թվային էկրանը բաժանված է չորս նիշերի.

Բնութագրերը:

• Հզորության ցուցիչի գործակիցը - 1:
• Չափերը՝ 12x12x15 սմ։
• Էկրանի վրա թվեր (բարձրություն) - 20 մմ:
• Առավելագույն ընթերցման միջակայքը 9999 է:
• Սխալ - 0,5:
• Փոխակերպման արագությունը ոչ ավելի, քան 0,5 վայրկյան:
• Աշխատանքային ջերմաստիճանը - +5-ից +40 աստիճան Celsius:
• Բնակարանային պաշտպանության կատեգորիա - դասի IP 40:
• Էլեկտրաէներգիայի սպառում - 5 Վտ:
• Աշխատանքային հաճախականությունը - 50 Հց:
• Քաշը - 1200 գ:

Բազմաֆունկցիոնալ սարք CM 3010

Այս թվային wattmeter-ը նախատեսված է ուղղակի և փոփոխական հոսանքը չափելու համար: Բացի այդ, այն կարող է օգտագործվել ավելի քիչ ճշգրիտ անալոգների հետ աշխատելու համար:

Ընտրանքներ:

• Չափումների միջակայքը 0,002 - 10 Ա է:
• Ուղղակի/փոփոխական հոսանքի ցուցիչների չափումներ - 1-1000/1-700 Վ.
• Հաճախականության միջակայքը 40-5000 Հց:
• DC/AC հոսանքի չափումների սխալը կազմում է 0,1%/0,1%:
• Նույն ցուցանիշը 40-5000 Հց միջակայքում չափված հաճախականությունների համար կազմում է 0,003%:
• Քաշը - 1 կգ.
• Ընդհանուր չափսերը՝ 22,5x10x20,5 սմ։
• Էլեկտրաէներգիայի սպառում - 5 Վտ:

Դ 5085

Ունիվերսալ վտտմետր օգտագործվում է միաֆազ DC և AC սխեմաներում, ինչպես նաև ավելի ցածր ճշգրտությամբ մոնիտորինգի սարքերում հզորությունը չափելու համար:

Բնութագրերը:

• Չափերը՝ 20,5x29x13,5 սմ։
• Աշխատանքային պայմանները - ջերմաստիճանը +10-ից +35 աստիճան, 80% -ից ոչ բարձր խոնավությամբ:
• Սխալ - 0.2:
• Գնահատված հզորության գործակիցը - 1.0:
• Սարքի զուգահեռ շղթայի անվանական հոսանքը 5 մԱ է։

LSENE

Մարտկոցների համար նախատեսված այս թվային վտտմետրը, որի գինը սկսվում է 500 ռուբլուց, հագեցած է հեղուկ բյուրեղյա էկրանով և ապահովում է մարտկոցի իրական ժամանակի փորձարկում՝ 0-ից 60 Վ ցուցումներով: Սարքն ունի էներգիայի ցածր սպառում և աշխատում է մարտկոցներով։ 12, 24, 36, 48-ի Վ.

Ընտրանքներ:

• Աշխատանքային լարումը - 0-60 Վ.
• Առավելագույն հոսանք - 0,01 Ա:
• Գործող հոսանք - 7 Ա.
• Ընդհանուր չափերը՝ 84x50x20 մմ:
• Տվյալների թողարկման հաջորդականությունը 2 վայրկյանից ոչ ավել է: