Реферат: Ватметри низької частоти
Ват використовується також для вимірювання активної електричної потужності та потужності теплового потоку або потоку випромінювання, що еквівалентні механічній потужності.
1 ват потужності теплового потоку відповідає механічній потужності в 1 ват. 1 ват активної електричної потужності також відповідає механічній потужності в 1 ват і визначається як потужність постійного електричного струму в 1 ампер при напрузі в 1 вольт.
Одиниця названа на честь англійського винахідника Джеймса Ватта за його вклад в створення парового двигуна та була прийнята 11-ю Генеральною конференцією з мір та ваг в 1960 році.
З іншими одиницями СІ ват пов’язаний наступними співвідношеннями: Вт =Дж / с = кг·м2 /с3 .
Перехід в деякі інші одиниці вимірювання потужності:
1 Вт = 107 эрг/с ≈ 0,102 кгс·м/с ≈ 1,36×10−3 к.с.
2. Класифікація приладів для вимірювання фізичної величини
Ватметр – вимірювальний пристрій, який має призначення визначати роботу, що виконується електричним струмом за одиницю часу для проходження струму через який-небудь провідник(визначення потужності електричного струму чи електромагнітного сигналу).
Ватметр може визначати кількість ватів необхідних для отримання деякої сили електричного струму в кожну секунду часу, і визначати величину виконаної роботи за одиницю часу будь-яким електричним пристроєм. Робота, що виконується електричним пристроєм за одиницю часу (його потужність) визначається в ватах і є відношенням числа амперів (сили струму), що споживаються даним видом електричних споживачів на різницю потенціалів (+-) кінців цієї частини ланцюга, що вимірюються в вольтах.
Для визначення потужності електричного струму і використовуються ватметри, що являють собою ніщо інше як електродинамометр. Струм що проходить розподіляється на дві частини, одна з яких є по суті є контролем, а інша досвідом, змінюючи опір і змінюючи різницю потенціалів на виході і визначається потужність електричного струму.
По призначенню і діапазону частот ватметри можна поділити на три основні категорії:
- низькочастотні (постійного струму);
- радіочастотні;
- оптичні.
Низькочастотні ватметри використовуються переважно у електричних колах промислової частоти для вимірювання споживчої потужності, можуть бути однофазні і трьохфазні. Окрему групу складають варметри - вимірювачі реактивної потужності. Цифрові пристрої зазвичай поєднують в собі здатність вимірювати активну і реактивну потужність. Аналогові НЧ – ватметри мають у вимірювальному механізмі дві котушки, одна з яких підключається безпосередньо до навантаження, інша – паралельно. Взаємодія магнітних полів обмоток створює круговий момент, що відхилює стрілку приладу, пропорційний відношенню сили стуму, напруги і косинуса чи синуса різниці фаз.
Приклади: Ц301, Д8002, Д5071
Радіочастотні ватметри складають досить велику і широко використовувану підгрупу ватметрів. Поділ цієї групи пов’язано в основному з використанням різних типів первинних перетворювачів. Ватметри використовують перетворювачі на базі термістора, термопари. Принцип дії термопар побудований на термоелектричному ефекті, що полягає в тому, що в замкнутому контурі, що складається з двох різнотипних провідників (чи напівпровідників), тече струм, якщо місця спаїв провідників мають різні температури.
Найбільше розповсюдження для виготовлення термоелектричних перетворювачів отримали платина, алюмель, хромель.
Електровимірювальний пристрій (мілівольтметр) чи вимірювальний підсилювач можуть підключатися до контуру термопари двома способами: в вільний кінець термопари чи в один з термоелектродів.
По призначенню радіочастотні ватметри діляться на два види: прохідної потужності, споживчої потужності. В залежності від способу функціонального перетворювача вимірювальної інформації і її виводу оператору ватметри бувають аналогові і цифрові.
3 Характеристика приладу
Розглянемо ватметр Ц301:
Ватметр Ц301 призначений для вимірювання активної потужності в однофазних колах змінного струму частотою 50; 60; 1000; 2400; 4000; 8000 и 10000 Гц.
Складається з індикатора магнітоелектричної системи і електронного перетворювача потужності, розміщених в одному корпусі.
Клас точності: 1,5 - для частоти 50; 60; 500; 1000 Гц;
2,5 - для частоти 2400; 4000; 8000; 10000 Гц
Номінальний коефіцієнт потужності cos j =1