Измерение мощности косвенными методами.
2020-01-15
1218
Если сопротивление R находится под напряжением U и по нему проходит ток I= 
, то за время t в нем производится работа, которую можно подчитать по формуле:
Мощность — это работа, совершаемая за единицу времени:
[Вт],
За единицу времени принята 1 секунда (с);
За единицу работы принята 1 джоуль (Дж);
За единицу мощности принят 1 Ватт (Вт).
1000Вт=1кВт.
Для косвенного измерения мощности в цепи постоянного тока, в большинстве случаев, достаточно амперметра и вольтметра.
Если известно сопротивление нагрузки, которое не изменяется с течением времени, то мощность, потребляемую этим сопротивлением, можно определить только с помощью вольтметра, вычислив по формуле:
P = 
Или только при помощи амперметра, применив формулу:
Р= 
.
Измерив ток и напряжение (Рис 10.2), можно определить мощность косвенным методом, по формуле:
Порядок проведения работы
Задание
• Соберите цепь согласно схеме (рис. 10.3): R=150 Ом; Е =15В.
• Измерьте силу тока в цепи, напряжение и мощность.
• Используя формулы, приведенные в теоретических сведениях, определите мощность в цепи при помощи косвенных измерений:
— силы тока и напряжения
• Результаты измерений и расчётов занесите в табл. 10.1.
| Метод измерения | расчетная формула | результат измерения Р, Вт |
| Прямой (при помощи ваттметра) | ||
| Косвенный (при помощи амперметра) | ||
| Косвенный (при помощи вольтметра) | ||
| Косвенный (при помощи амперметра и вольтметра) |
Контрольные вопросы
1. Какие методы измерения мощности Вы знаете? Их достоинства и недостатки.
2. Как в цепь включается ваттметр?
3. Что нужно сделать, если цифровой ваттметр сигнализирует перегрузку по току?
4. Какие ещё применяются ваттметры, кроме цифровых?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11
Определение потери напряжения и мощности в проводах
Линии электропередач
Цель работы: 1. Определить потерю напряжения в проводах линии
2. Определить потерю мощности и коэффициент.
полезного действия в проводах линии электропередач
В результате выполнения лабораторной работы студент должен:
знать: —схему замещения линии электропередач
уметь: — собирать электрические цепи по схемам;
— производить измерения тока, напряжения и мощности при помо-
Оборудование: лабораторный стенд.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Косвенное измерение — мощность
Косвенное измерение мощности при помощи амперметра и вольтметра связано с неудобством отсчета показаний двух приборов, что устраняется при применении ваттметра. На рис. 8 — 2 показаны две схемы включения ваттметра, из которых видно, что при схеме рис. 8 — 2, а на параллельную обмотку прибора подано напряжение больше напряжения U на величину падения напряжения в последовательной обмотке ваттметра и, следовательно, показание ваттметра будет больше мощности нагрузки из-за потери энергии в его собственной последовательной обмотке. [2]
Косвенное измерение мощности возможно путем последовательного измерения тока / напряжения / частоты / активной мощности. [4]
Способ уравновешенного моста обеспечивает косвенное измерение мощности . Преимуществом этого способа является то, что во время измерения сопротивление термистора не изменяется, согласование не нарушается и погрешность измерения зависит BS основном только от точности градуировки шкалы миллиамперметра в цепи питания моста и чувствительности микроамперметра — индикатора баланса моста. При этом в качестве индикатора равновесия используют усилитель с электронным: вольтметром на его выходе. [5]
Мощность в цепях постоянного тока можно определить, одновременно измеряя ток и напряжение и перемножая их значения. Такое косвенное измерение мощности связано с неудобством отсчета показаний двух приборов. Это неудобство устраняется при использовании прямопоказывающих ваттметров. В цепях постоянного тока обычно применяются электродинамические ваттметры. [6]
Мощность в цепях постоянного тока можно определить, одновременно измеряя ток и напряжение и умножая их значения. Такое косвенное измерение мощности связано с неудобством отсчета показаний двух приборов. Это неудобство устраняется применением прямопоказывающих ваттметров. В цепях постоянного тока обычно применяются электродинамические ваттметры. [8]
Мощность в цепях постоянного тока можно определить, одновременно измеряя напряжение и ток и перемножая измеренные значения. Такое косвенное измерение мощности с помощью амперметра и вольтметра связано с неудобством отсчета показаний двух приборов. Это неудобство устраняется при применении ваттметров. В цепях постоянного тока обычно применяются ваттметры электродинамической системы, которые выполняются одно — и многопредельными. Выбор необходимых пределов по току и напряжению производится с помощью шунтов и добавочных сопротивлений. [9]
Находят применение также косвенные методы измерения мощности постоянного и однофазного переменного тока. При косвенном измерении мощности необходимо производить одновременный отсчет по двум или трем приборам. Кроме того, при этом снижается точность измерения за счет суммирования инструментальных погрешностей приборов. [10]
На высоких частотах в качестве перемножителей используются различные электронные устройства. Широко используются косвенные измерения мощности по прямым измерениям напряжения или тока на активной нагрузке. [11]
Направление поворота указателя ваттметра зависит от взаимного направления токов в его неподвижной и подвижной катушках. Поэтому для правильного включения ваттметра в измеряемую цепь один зажим его токовой катушки ( последовательная цепь) и один зажим катушки напряжения ( параллельная цепь) отмечены звездочкой. Эти зажимы называют генераторными потому, что при соединении их друг с другом и с одним из полюсов генератора указатель ваттметра будет отклоняться в нужном направлении. Показанные на рис. 7.4 схемы правильного включения катушек ваттметра полностью идентичны схемам, приведенным на рис. 7.3, для косвенного измерения мощности , поэтому данные выше выражения для определения погрешностей справедливы и в этом случае. Погрешности следует учитывать только при измерениях в маломощных цепях. [12]
Направление поворота указателя ваттметра зависит от взаимного направления токов в его неподвижной и подвижной катушках. Поэтому для правильного включения ваттметра в измеряемую цепь один зажим его токовой катушки ( последовательная цепь) и один зажим катушки напряжения ( параллельная цепь) отмечены звездочкой. Эти зажимы называют генераторными потому, что при соединении их друг с другом и с одним из полюсов генератора указатель ваттметра будет отклоняться в нужном направлении. Показанные на рис. 4.4 схемы правильного включения катушек ваттметра полностью идентичны схемам, приведенным на рис. 4.3, для косвенного измерения мощности , поэтому данные выше выражения для определения погрешностей справедливы и в этом случае. Погрешности следует учитывать только при измерениях в маломощных цепях. [13]
Источник
Измерение мощности косвенными методами
Методы измерений электрической мощности существенно отличаются от методов измерений напряжения или тока. Вызвано это, в основном, спецификой измеряемой величины — мощности, которая непосредственно не воздействует на измерительный преобразователь за исключением случаев прямых измерений мощности поглощения (калориметрические методы), не рассматриваемых в данной книге.
Измерение проходящей мощности производится путем определения напряжения нагрузки и тока, текущего через нее. В соответствии с принятой терминологией (ГОСТ 16263-70) измерение мощности может быть отнесено к прямым измерениям, когда результат преобразования пропорционален произведению исходных величин, значения которых ни на одной из стадий преобразования не определяются (метод ваттметра), или к косвенным
измерениям, когда определяются значения исходных величин и вычисляется их произведение (метод амперметра и вольтметра). В любом случае на измерительный преобразователь мощности (ИПМ) или ИП входных величин воздействует не сама мощность, а входные величины и . В зависимости от того, измеряется ли мгновенная, средняя, активная, реактивная или полная мощность, в средствах измерений мощности (СИМ) производится перемножение мгновенных, действующих или средних значений и с последующим интегрированием произведения или без него. Многообразие форм представления мощности [см. выражения (1-1) — (1-9)], параметров входных величин и способов реализации функции произведения объясняет и многообразие методов и средств измерений мощности. В работах [3, 14 и 29] приведена подробная классификация этих средств измерений, осуществленная по следующим основным признакам последних: вид математической зависимости, используемой для получения произведения, физическая природа множительного устройства или виды характеристик элементов, реализующих его.
Исходя из гюго, какие требования к СИМ являются доминирующими (быстродействие, надежность, стоимость и т. п.), при выборе средства измерений полезно обратиться к одной из существующих классификаций. Поскольку в настоящем разделе не предполагается давать рекомендации по выбору СИМ, рассмотрим основные методы точных (с погрешностью менее 0,5%) измерений мощности, не претендуя на полноту характеристик этих средств измерений.
Методы косвенных измерений мощности.
Эти методы в основном используются при измерениях мощности постоянного тока или полной мощности переменного тока (5). Иногда, как следует из статьи [51], они могут служить и для измерения активной мощности . На рис. 1-1, а представлена структурная схема аппаратуры, реализующей метод косвенных измерений и S, а на рис. 1-1,б и в — схемы измерения Р. При измерении напряжение и ток подвергаются масштабному преобразованию
с помощью делителей или трансформаторов напряжения и шунтов или трансформаторов тока и измеряются аналоговым или цифровым вольтметром В и амперметром А. При использовании аналоговых приборов произведение их показаний вычисляется оператором или с помощью вычислительного устройства с ручным вводом, а при использовании цифровых приборов — с помощью с непрерывным вводом.
Точность косвенных измерений и определяется точностью использованных вольтметров и амперметров и может быть достаточно высокой. При измерении Р к схеме добавляется измеритель коэффициента мощности ИКМ, показания которого также вводятся в или используется фазочувствительный вольтметр показания которого пропорциональны Высокая точность при использовании методов косвенных измерений может быть достигнута только при неискаженной форме кривых и незначительных отклонениях от 1 и ценой неоправданно больших аппаратурных затрат. В связи с этим метод косвенных измерений мощности переменного тока широкого распространения не получил.
Источник
