Измерения погрешности датчиков тока и напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Измерение погрешности датчиков тока (менее 1%) и тем более нелинейности 0,1% по обычной методике путем измерения входного и выходного сигнала стандартными средствами измерений затруднительно.

Для измерения погрешности необходимо измерение входного и выходного сигналов с погрешностью менее 0,1%, а для измерения нелинейности менее 0,01%.

Предлагается метод измерения непосредственно погрешности без измерения входного и выходного сигналов (путем сравнения нормированных входного и выходного сигналов).

Рассмотрим измерение погрешности на примере датчика тока на 1000 А с токовым выходом (LТ 1000-SJ/SР58 класса точности 0,2). Коэффициент трансформации датчика К=1/5000, т.е. при входном токе 1000 А выходной ток равен 0,2 А. Намотаем на датчик через отверстие для шины обмотку 500 витков (рис.1, где 1 - обмотка, 2 - отверстие под шину, 3 - датчик тока, 4 - источник питания, 5 - вольтметр Щ300, R1 - реостат 10 Ом, R2 катушка электрического сопротивления Р321 1Ом±0,01%, R3 - катушка электрического сопротивления Р321 - 0,1 Ом±0,01%), что равносильно многожильной шине.

С помощью источника 4 пропустим через обмотку ток 2 А (суммарный ток 1000 А). Входной ток контролируется по падению напряжения (200 мВ) на измерительной катушке электрического сопротивления Р321 - 0,1 Ом±0,01% (R3). Выходной ток контролируется по падению напряжения (200 мВ) на измерительной катушке электрического сопротивления Р321 - 1 Ом±0,01% (R2).

Абсолютная погрешность датчика, равная разности падений напряжений на прецизионных резисторах R2 и R3, измеряется вольтметром 5. Погрешность измерений практически не зависит от погрешности установки входного тока и погрешности вольтметра 5, допускается погрешность вольтметра и установки входного тока 10%. Погрешность измерения определяется прецизионными резисторами R2 и R3 и составляет 0,02%.

Произведение коэффициента трансформации датчика (К) и количества витков (W) должно быть кратным 10, т.к. катушки электрического сопротивления выпускаются с номиналами 1⋅10n (где n = ±1, ±2, ±3 и т.д.).

Обмотку целесообразно реализовать с помощью 50-жильного кабеля (рис.2, где Х1 - розетка ГРПМ61; Х2 вилка ГРПМ61; Х3, Х4 - наконечник 35,5-28), пропустив кабель через окно для шины 10 раз.

Схема измерения погрешности для этого случая показана на рис.3, где 1 - кабель (см. рис.2), 2 - отверстие под шину, 3 - датчик тока, 4 - источник питания, 5 - вольтметр Щ300, R1 - реостат 10 Ом, R2 катушка электрического сопротивления Р321 - 1 Ом±0,01%, R3 - катушка электрического сопротивления Р321 0,1 Ом±0,01%. Для исключения влияния магнитного поля обратного провода можно надеть на датчик магнитный экран, но, как показали измерения, им можно пренебречь. Единственным недостатком метода является нетехнологичность.

На рис.4 показана схема измерения погрешности без кабеля, где 1 - шина, 2 - отверстие под шину, 3 - датчик, 4 источник питания, 5 - вольтметр Щ300, R1 - шунт на 1000 А, R2 - шунт на 0,2 А. Вместо катушки сопротивления используются шунты. Погрешность измерения определяется погрешностью шунтов R1, R2 и не зависит от погрешности измерительного прибора и погрешности установки входного тока.

На рис.5 показана схема измерения погрешности для датчиков с потенциальным выходом (выходное напряжение 10 В при входном токе 1000 А), где 1 - шина, 2 - отверстие под шину, 3 датчик, 4 - источник питания, 5 - вольтметр Щ300, R1 - шунт на 1000 А, R2 магазин сопротивлений Р33 (13233 Ом), R3 - измерительная катушка электрического сопротивления Р321 100 Ом±0,01%. Напряжение на шунте R1 сравнивается с напряжением на катушке сопротивления R3, образующего с магазином сопротивлений Р33 (R2) делитель выходного напряжения. Погрешность измерения определяется погрешностью шунта R1 и магазина сопротивлений R2. Погрешностью катушки сопротивления 0,01% можно пренебречь.

У большинства датчиков, в том числе LТ 1000-SJ/SР58 класса точности 0,2, задержка выходного сигнала не более 1 мкс, измерения по предложенной методике можно проводить на постоянном и переменном токе частотой 50 Гц.

Автор: А. Алдохин

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Этикет заложен в генах 29.04.2012 Почему некоторые люди становятся донорами или угощают своих соседей вкусными пирогами, а другие распускают сплетни и вечно ругаются? Ученые из Университета Буффало и Университета Калифорнии уверены, что причина в комбинации генов и гормонов. Считается, что гормоны окситоцин и вазопрессин влияют на отношение людей друг к другу. Лабораторные тесты показали, что люди лучше общаются и преуспевают в экономических играх, если вдыхают аэрозоль, содержащий окситоцин. Однако до сих пор масштабных исследований на эту тему не проводилось. В новом исследовании вместо впрыскивания окситоцина ученые сосредоточили внимание на биологии гормонов. Гормоны работают путем связывания с рецепторами в клетках. Эти рецепторы имеют различные формы, например, у рецептора окситоцина существуют две формы, а у вазопрессина еще больше. В исследовании приняли участие 711 подопытных добровольцев. Им задали различные вопросы, касающиеся гражданского долга: нужно ли платить налоги, сообщать о преступлении, хорошие ли люди вокруг или, наоборот, плохие и т.д. При этом у опрашиваемых брали образец слюны для анализа ДНК и определяли, в какой форме были рецепторы окситоцина и вазопрессина. Оказалось, что люди, которые смотрят на мир с негативной точки зрения и реже помогают другим, не имеют формы рецептора, связанной с любезностью и позитивным отношением к людям. "Позитивная" версия гена позволяет преодолеть чувство того, что весь мир наполнен опасностями, обманом и насилием. Результаты исследования не говорят о прямой зависимости генов и социального поведения - большая часть связей между ДНК и социальным поведением очень сложна и гораздо глубже, чем форма рецепторов. Однако щедрость, заботливость, чувство гражданского долга и т.п. связаны с определенными генами, и это можно обнаружить. Не исключено, что в будущем потенциальную добропорядочность человека можно будет выявить с помощью простого ДНК-теста.

Другие интересные новости:

▪ Базовая станция ZTE Pre5G Massive MIMO

▪ Суперионный лед

▪ Работа в коллективе подавляет интеллект

▪ Защищенный смартфон Oukitel WP21

▪ Робот для сбора фруктов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Освальд Шпенглер. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какое дерево является рекордсменом по возрасту? Подробный ответ

▪ статья Особенности регулирования труда молодежи

▪ статья Усилитель на микросхеме TDA1701, 4 ватта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Фокус с часами и игральной костью. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026