Пасивні елементи засобів вимірювань презентация

Тема: Пасивні елементи засобів вимірювань

План План 1. Елементи електричного кола та їх математичні моделі 2. Подільники напруги 3. Джерела струму та напруги 4. Резистори 5. Конденсатори 6. Котушки індуктивності 7. Трансформатори 8. Вимірювальні пристрої

1. Елементи електричного кола та їх математичні моделі Електричне коло — сукупність сполучених між собою провідниками резисторів, конденсаторів, котушок індуктивності, джерел струму й напруги, перемикачів тощо, через яку може проходити електричний струм.

2. Подільники напруги Подільник напруги — лінійна електронна схема,  напруга на виході якої (Vout) складає частину напруги на вході (Vin).

3. Джерела струму та напруги Джерело струму  або генератор струму — елемент електричного кола, який забезпечує в ньому протікання певного електричного струму. 

Джерело напруги або генератор напруги — елемент електричного кола, який забезпечує на своїх клемах певне значення напруги, яке не залежить від струму в колі. Джерело напруги або генератор напруги — елемент електричного кола, який забезпечує на своїх клемах певне значення напруги, яке не залежить від струму в колі.

Ідеальне джерело напруги Ідеальне джерело напруги характеризується певним значенням електрорушійної сили і нульовим внутрішнім опором. Сила струму, що протікає через таке джерело, повністю визначається (за законом Ома) колом навантаження.

Реальне джерело напруги   Реальні джерела напруги мають скінченні значення внутрішнього опору. На графіку справа наведено навантажувальні характеристики ідеального джерела напруги (джерела ЕРС) та реального джерела напруги.

4. Резистори Резистори – це радіоелементи, які служать для зміни струму та напруги в електричних колах.

Опір резистора знаходиться згідно закону Ома: Опір резистора знаходиться згідно закону Ома:

Класифікація резисторів

Розрізняють два основні типи резисторів Постійні резистори в залежності від призначення бувають таких типів: прецизійні (високої точності), високочастотні та імпульсні, високовольтні (вище 2 кВ), високомегаомні (вище 10 МОм), загального призначення.

Основні параметрами резисторів

5. Конденсатори Конденсатор — це система з двох електродів, розділених між собою діелектриком, яка має здатність запасати електричну енергію. Конденсатори класифікують за : робочою напругою: низьковольтні (Uроб < 1600 В ), високовольтні (Uроб > = 1600 В ); областю застосування – при малих струмах і малих напругах та при великих струмах і високих напругах; видом діелектрика – твердим, рідким, газоподібним, окисним, органічним; діапазоном робочих частот – для постійної або пульсуючої напруги; для напруги звукових частот ( 100 — 10000 Гц ); для напруги радіочастотного діапазону ( вище 100 кГц ); призначенням — широкого застосування і спеціальні.

Основними параметрами конденсаторів є : Номінальна ємність С — це відношення накопиченого заряду до прикладеної напруги. Ємність вимірюється у фарадах, мікро-, нано- і пікофарадах ( 1Ф = 106 мкФ = 109 нФ = 1012 пФ ). Допустиме відхилення від номінального значення ємності ∆С (%) характеризує точність значення ємності конденсатора.

Номінальна робоча напруга конденсатора Uроб – це максимальна напруга, при якій конденсатор може працювати на протязі мінімального часу до відмови. Значення робочої напруги встановлюється технічною документацією на виріб. Номінальна робоча напруга конденсатора Uроб – це максимальна напруга, при якій конденсатор може працювати на протязі мінімального часу до відмови. Значення робочої напруги встановлюється технічною документацією на виріб. Частотні властивості характеризують зміну ємності конденсатора від частоти прикладеної змінної напруги.

Допустима амплітуда змінної напруги на конденсаторі – це напруга, при якій втрати енергії в конденсаторі не перевищують допустимих. Допустима амплітуда змінної напруги на конденсаторі – це напруга, при якій втрати енергії в конденсаторі не перевищують допустимих. Її значення розраховується за формулою: U т.доп. де Рр.доп. – допустима реактивна потужність, ВА; f – частота змінної напруги на конденсаторі, Гц; С – ємність конденсатора, Ф.

Умовні графічні позначення конденсаторів

6. Котушки індуктивності Котушка індуктивності (КІ) – це намоточні вузли радіоапаратури, які застосовуються як елементи коливальних контурів, для фільтрації сигналів різних частот, отримання магнітного зв'язку між окремими елементами електричних ланок, для створення на окремих ділянках електричної ланки заданих індуктивних опорів.

Котушки індуктивності поділяються на: КІ коливальних контурів; Дроселі. Дроселем називається котушка індуктивності, яка вмикається в коло для створення опору струмам високої або низької частоти.

Параметри дроселів та котушок індуктивності Індуктивність – це відношення потокозчеплення самоіндукції котушки до струму, що протікає через неї. Індуктивність вимірюється у генрі, мілі-генрі, мікро-генрі (1Гн= 103 мГн = 106 мкГн). Допустиме відхилення індуктивності – це відношення у (%) відхилення індуктивності котушки чи дроселя від заданого значення, наведене у технічній документації. Добротність Q - це відношення реактивного опору котушки до її активного опору. Добротність визначає ККД та резонансні властивості контурів. Власна ємність - це ємність, яка виникає між витками та шарами обмотки котушки. Власна ємність є паразитним параметром, який збільшує втрати енергії і зменшує стабільність роботи коливальних контурів.

Умовні графічні позначення індуктивних елементів

7. Трансформатори Трансформатори - це пристрої, що служать для зміни величини напруги, форми імпульсів, гальванічних розв’язок та узгодження опорів в електричних колах. Трансформатор складається з магнітопроводу, на якому розміщені котушки (обмотки). Осердя трансформатора - це магнітопровідний матеріал, який замкнений вздовж шляху магнітного потоку Ф. Осердя потрібне для зменшення магнітного опору, щоб збільшити магнітний потік, яким передається енергія. За призначенням трансформатори поділяються на: силові (трансформатори живлення), сигнальні (низькочастотні та радіочастотні), імпульсні, вимірювальні.

Основні параметри трансформаторів

Умовні графічні зображення трансформаторів

Електровимірювальні прилади — клас пристроїв, що застосовуються для виміру різних електричних величин.

Дякую за увагу!