П Р Е Д И С Л О В И Е
Настоящая работа должна служить учебником по общему курсу электрических измерений, читаемому в электротехнических институтах и на электротехнических факультетах дру- -гих учебных заведений. На этот курс отводится только 60-г-80 часов. Краткий объем курса при исключительном , обилий материала создает большие трудности как при чтении лекций, так и при составлении учебника. Приходится выбирать только самое существенное, останавливаться лишь на основных вопросах, отбрасывая все второстепенное, часто технически весьма интересное и имеющее привлекательность новизны идей. По этой причине в программе ВКВШ опущены такие важные разделы электрометрии, как: 'телеизмерения, электрические измерения неэлектрических в^-личнн, измерения при высокой частоте и все виды радиоизмерений, кабельные измерения и измерения при высоком напряжении и т. д. Это —вынужденное и неизбежное ограничение, так как и отобранный материал с трудом укладывается в узкие рамки весьма краткого курса. Общий курс измерений Должен дать лишь основные сведения, которые учащийся еще в стенах школы, а затем на практике в инженерной работе, будет пополнять знакомством с конструкциями приборов, специальными и новыми методами измерений; и т. д.
•Серьезную помощь при прохождении курса измерений дает само положение курса в учебных планах,—можно рассчитывать на весь запас знаний, данных учащемуся в курсах физики и в особенности—теоретической электротехники. Руководствуясь этим, автор нз5егал каких бы то ни было повторений и дал в тексте ряд ссыло^\йЙ'Соответствующие параграфы курсов теоретической электротехники.
Материал курса может быть подразделен на введение я двй части: . . • .•.'.. .- ' .••,..: ••••• •.',
1) приборы с непосредственным отсчетом и технические
2) лабораторные и контрольные измерения и приборы.
Введение посвящено краткому изложению общих положений электротехнической метрологии,
В первой части (главы 1-н11) рассмотрены системы измерительных приборов и специализированные приборы для измерения отдельных электрических величин (счетчики, фазометры, частотомеры и т. д.); в этой же части изложены вопросы измерения мощности и энергии, тесно связанные с вопросами конструкции соответствующих промышленных приборов.
Вторая часть начинается главами, посвященными гальванометрам и осциллографам; затем излагаются основные методы лабораторных измерений э.,д. с., напряжения, тока, сопротивления, индуктивности и емкости. В доследней главе изложены основы магнитных измерений. '
Принятое расположение материала дает возможность учащемуся постепенно переходить от простейших показывающих приборов и методов непосредственного отсчета к точным лабораторным измерениям с применением нулевых и диференциальных методов.
-' Иногда курсы электрических измерений напоминают иллюстрированные каталоги. В данной работе автор стремился свести к минимуму описательный материал и дать ДОСШ* точно полно основные принципиальные положения и вейу* щие технические идеи.
Необходимо отметить, что книга не рассчитана на то, чтобы служить 'пособием""ЩИ лабораторных занятиях. Для этой цели обычно служат специальные руководства с детальным описанием конструкций приборов и техники эко периментирования, составленные применительно к оборудованию определенной лаборатории.
1 Автор считает своей приятной обязанностью выразить искреннюю благодарность М. И. Левину за ряд ценных указаний.
Москва 1946 г.
Проф. А, Касаткин
СОДЕРЖАНИЕ ;
§§ Стр.
Предисловие. ..................... 3
Введение
0,1. Общая классификация измерительной аппаратуры...... 9
. Образцовые меры и образцовые измерительные приборы ... 10 ,3. Методы непосредственного отсчета и нулевые. Прямое и косвенное измерения...................... 1?
Погрешности измерения .. .............. . . . v. 14';.'
Классификация электроизмерительных приборов ....... 1&
Классы точности электроизмерительных приборов, основные
и дополнительные погрешности........•..•,.• • • • • 20
Главапервая. Общие механические свойства электроизмерительных приборов :.
1.1. Установка подвижное системы. Момент трения. Погрешность
* от опрокидывания............... ... ... 22
1.2. Погрешность от трения ................... 26
1.3. Вращающий и противодействующий.моменты ..... ,. . . . 27
1.4. Коэфнциент добротности . . . . . ." ; . . • ;;::;: .~7'. . . . 33
1.5. Уравновешенность...................... 35
, 1,6. Удельный устанавливающий момент............. 36
1.7. Успокоители... .............. . ...... . ; 38
1.8. Диференциальное уравнение перемещения подвижной системы прибора....................-s rjt i .. ^ . . 41
1.9. Свободные незатухающие колебания ............. 42
1.10. Затухающие колебания. Степень успокоения......... 44,
1.11. Апериодическое отклонение *. t............... 474
1.12. Движение системы при включении под действие постоянного , вращающего момента.................... 49
1.13. Практические степени успокоения.............. S1
Глава вторая. Общие электротехнические свойства электроизмерительных приборов
2,1.' Системы электроизмерительных приборов .......... 52
2,2,-Обобщенное выражение вращающих моментов ...... . . 56
2А Добавочные сопротивления.................. 61
2.4, Щуеты........................... 66
2.5, Собственное потребление приборов ..,..,...,... W
.... , .
• Глава третья. Магнитоэлектрические приборы
8,1. Устройство магнитоэлектрических приборов ...... ... 75
§,2. Вращающий момент..................... 78
33- Внешние влияния и их устранение .............. 81
3.4. Вопросы конструкции и материалов.............. 85
3.5. Технические характеристики и область применения . ..... 88
Глава четвертая. Электромагнитные приборы
4.1. Устройство электромагнитных приборов........... 91
4.2. Вращающий момент ............•......'••• 94
4.3. Электромагнитный коэфициент использования...... . . 97
4",4. Внешние влияния и их устранение............ . . 98
4.5. Вопросы конструкции и материалов.........,,•... 106
4.6. Технические качества и область применения . .:.,.... 108
Глава пята я. Электродинамические приборы
51. Применение электродинамического принципа в электроизмерительных приборах................, • • « . • • 1С9
5.2. Вращающий момент и характер шкал электродинамических
' вольтметра, амперметра и ваттметра . ... 1. .>;..,..., Ш.
5.3. Внешние влияния и их устранение...... ........ 114
5.4. Вопросы конструкции и технические качества электродинамических приборов. ... ...;...'. ... «> »..... Щ
5.5. ФерродиНамические приборы.........•• ,...... 1^
Глава шее тая. Индукционные приборы " • t
6.1. Устройство индукционных приборов '.....,.......... 128 >
6.2. Вращающий момент и схемы соединения многополюсного прибора ........................... W
«,3. Особенности требований к'вращающему моменту индукдион-
; иого ваттметра....................... 1ЗД
6.4. Внешние-влияния .'v-.v^:.-.)...............' J«4f
6.5. Технические «ачееггва и область применения. ....... »> , 142
('.;.. ....... .... .-, f
Глава се дьмая. Системы приборов с узкой областью
применения
7Л. Тепловые приборы . .... ..-.".................t 143
7,2. Электростатические приборы..............».,, w
7,3- Термоэлектрические 'Приборы................- 152
7.4. Детекторныйсвриборы,. . . . ----.............л. 15»
7.5. Электронные приборы. . . ..... . ............** ioi
Г л а вл во с ь м а я. Электрические счетчики '
8.1. Назначение в ЦШЖйфикаиия электрических счетчиков . . ., . 165
8.2. Тормозящий момент ....,......-..,.-''•-'• »»
8.3. Счетный механизм и погрешность счетчика........<• J'*
8.4. Эдецтродинамические счетчики ................
8.5. Устройство индукциояного счетчика .. . . • • • • ».....
8.6. Осуществление фазных условий в цепи напряжения иидукди-онного счетчика,,;.%.-.... . ... . . • • • ....-.,- ^ . -
8,1- Кривая погрешностей индукционйого счетчик» >,-,<• . . . -,> 8,8. Внешние влияния я» показання Индукциоявого ciefW» . , v
I
§§ . ,
9,1. Измерение мощности . . . . . .... . . . . . . . . . . . 1-99 г
9,2; Фазная погрешность ваттметра ............ . .:.".•; 202:'
9,3. Определение характера сдвига фаз... . . . . . ...... 204:
9>4. Измерение мощности и энергии в трехфазных равномерно '
нагруженных.системах. . . . . . . . . . . . . . , . . . . •. 205 ,
9,5. Измерение мощности я энергии в трехфазных системах при
неравномерной нагрузке................... 211
-9,6. Измерение реактивной мощности и энергии ........ .• 217'
9.7. Метод фиктивной нагрузки ................. 228-;
Глава десятая. Измерительные трансформаторы • '-
Назначение измерительных1 трансформаторов . - . . . . . . .- •' 232''
Трансформатор напряжения .......... .'. . . ... 236
Особенности рабочего процесса трансформатора тока . . ... 243;
Уравнение погрешностей трансформатора тока . .- . . . . . . 245
Вопросы конструкции трансформаторов тока .. . . .... . 248;
10,6. Поверка обозначений зажимов и схемы соединений .... . 251
10,7; Влияние погрешностей измерительных трансформаторов иа .
i показания приборов..................... 256
Глава один на дцатая. Приборы для измерения электрических величин, не являющихся прямой функцией тока - .
llil'. (Принцип логометра.................'. . . . 259,
11 Д. Фазометры ..........-.,,............ 264
ИД Гёрцметры (частотомеры) . . .••. :.:". ...... vs'•••.''. . . 270:
fl,4. Омметры '•,....'...... ^ . .............. 274
If,5. Синхроноскопы ...... . . .':'^^-..- • • V.-'^ •?:-••• ' ,2е*'
'•" Т лава двенадцатая. Гальванометры :
12.1. Назначение гальванометров и их классификация . . . . ... 286
12.2. Магнитоэлектрический гальванометр с, подвижной катушкой . 289
12.3. Баллистические гальванометры................ 294
12.4. Вибрационные (резонансные) гальванометры .......... 304
Г л ава т р ин адцата я. Осциллографы
13.1. Классификация осциллографов................ 307
13.2. Устройство магнитоэлектрического осциллографа . . ... . . . 309
13.3. Теория колебаний подвижной системы магнитоэлектрического осциллографа ........................ 312
13.4. Катодный осциллограф.................... 318
Глава четырнадцатая. Компенсанцнииш* методы измерения -м-:№ .
14.1. Принцип компенсации ........... .,,',,,-,.A,f . . . 333
14.2. Нормальные элементы. . . . .........!.".•. . . 337
• 14,3. Устройство потенциометров постоянного тока . . ....... 339,
14,4. Потенциометры переменного тока . ; . . . Г. >,..,.. . . 349 ' 14,5. Применение компенсационного метода для [поверки измери-
\™, тельных траисформаторов , , , ,ч';,»,,"„-.,г..в 5Г^,. .'., . . ,'• 353
§8 Стр.
Глава пятнадцатая. Измерение сопротивлений •'
15,1. Классификация методов измерения сопротивлений. . . . .:'. ; 359
15,51'Меры сопротивления.............. . . . .... 360
15Д. Методы прямого отклонения............. .. ... 368> ,
15.4. Мост Уитстона........................ 373
15.5. Двойной мост Томсона. ...... . . . . . . . • . . ..'. \ 38ф
Глава шестнадцатая. Измерение индуктивности и емкости '
16,1. Выбор методов измерения и их классификация „ . . . .... 385
16Д. Измерения при переменном токе на основании закона Ома . 386
16.3. Условия равновесия моста Уитстона при переменном токе . . 389 •
16.4. Источники тока и нулевые приборы для мостов, переменного тока ............... .............. 393
16.5. Измерение индуктивностей мостом Максвелла. . . . . . ... 395!
16.6. Измерение емкостей мостом Соти .............. t * 39»'.
16»7i Измерение емкостей мостом Вина .... ........... 399
16.8. Мост Шеринга для измерения малых емкостей . .... . . . . 401
16.9. Мосты типа Андерсона .............. . . ... 4021
16.10. Мостовые схемы, применяемые для измерения взаимной индуктивности . ........................... 405
Глава семнадцатая. Магнитные измерения
17,1. Задачи магнитных измерений и основные характеристики магнитных материалов....................... 409
US* Баллистический метод определения кривой намагничивания я , ; петли гистерезиса . . -............... ....... . ?411
17Д Электродинамический метод. Прибор Кепселя......". . 42$ •
17.4. Индукционный метод определения магнитной индукции .. . . 431,
17.5. Определение потерь в железе нач гистерезис и токи Фуко при помощи прибора Эпштейна.................. 434
Библиография.......................... 439
Алфавитный указатель...................... 441
ВВЕДЕНИЕ ОД) Общая классификация измерительной аппаратуры
В повседневной электротехнической практике ряд метрологических1 терминов употребляется произвольно, часто в прямом противоречии со специальными стандартами., Эти ошибки и небрежность в техническом языке иногда приводят к нежелательным недоразумениям при заказе измерительной аппаратуры, пользовании ею, поверках и т. • д. Каждый инженер, а инженер-электрик в особенности, должен знать и правильно применять основные метрологические определения; В данной главе приведены лишь некоторые общие положения метрологической классификации и терминологии, с которыми учащийся встречается в курсе электрических нз-мёрений. .- . •. • .•,•••••••;,•.•.
Измерение представляет собой сравнение данной величины с некоторым, значением той же величины, принятым aft единицу. Совокупность всех технических средств, при помощи которых осуществляется это сравнение, называется измерительной аппаратурой. Она подразделяется на меры и измерительные приборы (см. ОСТ 7636).
Мера с постоянным з н а ч е н и е м или просто мера—вещественное воспроизведение единицы измерения либо ее кратного «ли дробного значения. Например, катушка сопротивление, нормальный элемент н пр. >
М е>р а с п е ре м е н н ы м з на ч е н и е м—мера, воспроизводящая любое кратное или дробное значение единицы между определенными значениями. Например, переменный конденсатор, вариометр индуктивности. :
И а» е PSHT ельныйприбо р—прибор, посредством koto» ; рого осуществляется сравнение измеряемой величины с еДИ«
Цена: 300руб.
