Группа проектов Кипинфо
Реклама

Реклама

Нагрузочный эффект в измерительных цепях

К списку статей

Как известно, для измерения любого технологического параметра необходимо подключить к объекту измерения измерительную цепь. Процесс измерения при этом можно рассматривать как такое воздействие объекта на измерительную цепь, благодаря которому измеряемый сигнал преобразуется в результат измерений. Вместе с тем происходит и обратное явление: измерительная цепь воздействует на объект измерений. Такое воздействие измерительной цепи на объект проявляется в изменении его измеряемого параметра. Поэтому в действительности мы всегда измеряем искаженное значение параметра.

В измерительной цепи передачу сигнала можно рассматривать также как результат воздействия каждого измерительного преобразователя на последующий, а любой измерительный преобразователь — как объект измерения для оставшейся части измерительной цепи. Отсюда следует, что каждый последующий измерительный преобразователь оказывает обратное влияние на предыдущий, искажая его выходной сигнал.

Такой эффект искажения сигналов в измерительной цепи приводит к дополнительной погрешности измерения и имеет место в большей или меньшей степени при любом измерении. Рассмотрим несколько примеров.

При измерении тока на участке электрической цепи с помощью амперметра этот участок цепи является объектом измерения, а амперметр — измерительной цепью. Здесь влияние измерительной цепи на объект измерения заключается в увеличении сопротивления участка цепи в результате включения в него амперметра, что приводит к уменьшению измеряемого тока.

Точно так же при измерении напряжения на участке электрической цепи с помощью вольтметра этот участок является объектом измерения, а вольтметр — измерительной цепью. Здесь влияние измерительной цепи на объект измерения проявляется в шунтировании участка цепи вольтметром. Общее сопротивление участка, а следовательно, и напряжение на нем уменьшаются.

Всякий процесс измерения связан с передачей энергии от объекта измерения к измерительной цепи, а в самой измерительной цепи — от предыдущего измерительного преобразователя к последующему. Так, в рассмотренных примерах через измерительные приборы протекал ток, и они потребляли электрическую энергию от объекта измерения. Значит, объект измерения можно рассматривать как источник энергии, а измерительную цепь — как потребитель этой энергии, т. е. как нагрузку. Аналогично каждый преобразователь в измерительной цепи является нагрузкой для предыдущего преобразователя и источником для последующего.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

  1. любое измерение сопровождается передачей энергии от источника к нагрузке;
  2. подключение нагрузки искажает параметры источника энергии и вызывает дополнительную погрешность измерений. Это явление называется нагрузочным эффектом.

Нагрузочный эффект тем меньше, чем меньшая энергия или мощность источника передается нагрузке. Поэтому для уменьшения погрешности измерения стремятся уменьшить мощность, потребляемую измерительной цепью.

В рассмотренных примерах для снижения нагрузочного эффекта применяют амперметры с малым внутренним сопротивлением, а вольтметры — с большим. Это приводит к уменьшению падения напряжения на амперметре и уменьшению тока, проходящего через вольтметр. В результате уменьшается и мощность, потребляемая измерительными цепями (амперметром и вольтметром). С другой стороны, для уменьшения нагрузочного эффекта, т. е. для уменьшения мощности, потребляемой измерительной цепью от объекта измерения, приходится увеличивать чувствительность цепи. Увеличение же чувствительности измерительных преобразователей обычно сопровождается ростом их погрешности. Таким образом, уменьшение нагрузочного эффекта приводит к снижению одной составляющей погрешности измерения за счет увеличения другой. Поэтому не всегда выгодно стремится к уменьшению нагрузочного эффекта, тем более что во многих случаях вызванную этим эффектом погрешность можно учесть и ввести поправку в результаты измерений.


Реклама


Реклама


Реклама

Реклама


Яндекс цитирования Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика
© 2006-2013 Kipinfo.ru
При использовании информации ссылка на сайт “Kipinfo” обязательна.
Контактная информация Размещение рекламы
16+