Електрически измервания.txt

Предговор . . . 5
Част първа. Общи въпроси на електрическите измервания . . . 7
. . . Глава 1. Основни понятия и определения, методи и средства за измерване . . . 7
. . . . . . 1.1. Понятие за измерване и величина. Систематизация на физичните величини. Понятие за сигнал . . . 7
. . . . . . 1.2. Размерност и единици на физичните величини . . . 9
. . . . . . 1.3. Международна система от измервателни единици . . . 10
. . . . . . 1.4. Основни измервателни операции . . . 12
. . . . . . 1.5. Видове измервания . . . 16
. . . . . . 1.6. Средства за измерване . . . 17
. . . . . . 1.7. Методи за измерване . . . 20
. . . . . . 1.8. Структурни схеми на средствата за измерване . . . 24
. . . . . . 1.9. Статични характеристики и параметри на средствата за измерване . . . 27
. . . . . . 1.10. Динамични характеристики на средствата за измерване . . . 30
. . . . . . 1.11. Грешки на средствата за измерване . . . 32
. . . . . . 1.12. Нормируеми метрологични характеристики на средствата за измерване . . . 35
. . . . . . 1.13. Класове точност на средствата за измерване . . . 36
. . . Глава 2. Грешки при измерванията и обработване на резултатите от измерванията . . . 38
. . . . . . 2.1. Грешки на резултатите от измерванията . . . 38
. . . . . . 2.2. Закони на разпределение на случайните грешки . . . 39
. . . . . . 2.3. Обработка на резултатите от преки многократни измервания . . . 41
. . . . . . 2.4. Обработване на резултатите от косвени многократни измервания . . . 47
. . . . . . 2.5. Сумиране на грешки . . . 49
. . . . . . 2.6. Обработване на резултатите при еднократни измервания . . . 52
. . . Глава 3. Единство на измерванията . . . 53
. . . . . . 3.1. Основни положения . . . 53
. . . . . . 3.2. Йерархична структура при осъществяване на единството на измерванията . . . 54
. . . . . . 3.3. Проверка на средствата за измерване . . . 56
Част втора. Електромеханични измервателни преобразувателни уреди . . . 59
. . . Глава 4. Общи свойства и елементи на електромеханичните измервателни преобразувателни уреди . . . 59
. . . . . . 4.1. Общи положения. Обобщен израз за двигателния момент . . . 59
. . . . . . 4.2. Конструктивни елементи на електромеханичните измервателни преобразуватели . . . 61
. . . . . . 4.3. Електромеханичните измервателни преобразуватели и уреди в статичен режим . . . 65
. . . . . . 4.4. Електромеханичните измервателни преобразуватели и уреди в динамичен режим . . . 67
. . . . . . . . . 4.4.1. Преходни режими при стъпаловидно входно въздействие . . . 69
. . . . . . . . . 4.4.2. Преходни режими при импулсно входно въздействие . . . 72
. . . . . . . . . 4.4.3. Установени режими при синусно входно въздействие . . . 73
. . . Глава 5. Магнитоелектрически измервателни механизми и уреди . . . 76
. . . . . . 5.1. Магнитоелектрически измервателни механизми . . . 76
. . . . . . 5.2. Магнитоелектрически амперметри и волтметри . . . 80
. . . . . . . . . 5.2.1. Магнитоелектрически амперметри . . . 80
. . . . . . . . . 5.2.2. Магнитоелектрически волтметри . . . 82
. . . . . . 5.3. Магнитоелектрически омметри . . . 84
. . . . . . 5.4. Магнитоелектрически галванометри . . . 86
. . . . . . . . . 5.4.1. Магнитоелектрически галванометри за постоянен ток и напрежение . . . 87
. . . . . . . . . 5.4.2. Балистични галванометри . . . 90
. . . . . . . . . 5.4.3. Вибрационни галванометри . . . 91
. . . . . . 5.5. Светлиннолъчеви (електромеханични) осцилографи . . . 93
. . . . . . 5.6. Магнитоелелктрически измервателни уреди с преобразуватели . . . 95
. . . . . . . . . 5.6.1. Детекторни измервателни уреди . . . 95
. . . . . . . . . 5.6.2. Термоелектрически измервателни уреди . . . 99
. . . Глава 6. Електродинамични, електромагнитни, електростатични и индукционни измервателни преобразуватели и уреди . . . 100
. . . . . . 6.1. Електродинамични измервателни механизми и уреди . . . 100
. . . . . . 6.2. Електромагнитни измервателни механизми и уреди . . . 108
. . . . . . 6.3. Електростатични измервателни механизми и уреди . . . 112
. . . . . . 6.4. Индукционни измервателни механизми и уреди . . . 116
Част трета. Измерване на електрически величини . . . 121
. . . Глава 7. Измерване на токове и напрежения . . . 121
. . . . . . 7.1. Общи положения . . . 121
. . . . . . 7.2. Компенсатори за постоянно напрежение . . . 123
. . . . . . . . . 7.2.1. Компенсационен метод . . . 123
. . . . . . . . . 7.2.2. Компенсатори за постоянно напрежение . . . 125
. . . . . . 7.3. Компенсатори за променливо напрежение . . . 131
. . . . . . . . . 7.3.1. Същност и особености на компенсационния метод при променлив ток . . . 131
. . . . . . . . . 7.3.2. Полярно-координатни и правоъгълно-координатни компенсатори . . . 132
. . . . . . . . . 7.3.3. Приложение на компенсаторите за променливо напрежение . . . 134
. . . . . . 7.4. Компаратори за променливи напрежения и токове . . . 135
. . . . . . 7.5. Измервателни трансформатори . . . 138
. . . . . . . . . 7.5.1. Токови измервателни трансформатори . . . 138
. . . . . . . . . 7.5.2. Напрежителни измервателни трансформатори . . . 143
. . . . . . 7.6. Магнитооптични измервателни преобразуватели . . . 146
. . . Глава 8. Измерване на електрическа мощност и енергия . . . 147
. . . . . . 8.1. Общи сведения . . . 147
. . . . . . 8.2. Измерване на мощност във вериги за постоянен ток . . . 148
. . . . . . 8.3. Измерване на активна мощност във верига за променлив ток . . . 150
. . . . . . 8.4. Измерване на активна мощност в трифазни вериги . . . 152
. . . . . . 8.5. Измерване на реактивна мощност . . . 155
. . . . . . 8.6. Измерване на мощност при повишени честоти . . . 158
. . . . . . 8.7. Измерване на електрическа енергия . . . 160
. . . Глава 9. Измерване на електрически съпротивления при постоянен ток . . . 161
. . . . . . 9.1. Общи сведения . . . 161
. . . . . . 9.2. Измерване на съпротивления чрез амперметър и волтметър . . . 162
. . . . . . 9.3. Измерване на много големи съпротивления . . . 165
. . . . . . 9.4. Мостове за постоянен ток . . . 167
. . . . . . 9.5. Магнитни компаратори . . . 173
. . . Глава 10. Измерване на параметрите на електрически вериги при променлив ток . . . 174
. . . . . . 10.1. Общи сведения . . . 174
. . . . . . 10.2. Мостове за променлив ток . . . 176
. . . . . . . . . 10.2.1. Условия за равновесие . . . 176
. . . . . . . . . 10.2.2. Уравновесяване и сходимост . . . 177
. . . . . . . . . 10.2.3. Кразиравновесни мостове . . . 182
. . . . . . . . . 10.2.4. Честотнозависими мостове . . . 183
. . . . . . . . . 10.2.5. Трансформаторни мостове . . . 184
. . . . . . 10.3. Измерване на капацитети . . . 186
. . . . . . 10.4. Измерване на индуктивности . . . 188
. . . . . . 10.5. Измерване на взаимни индуктивности . . . 191
Част четвърта. Електронни измервателни преобразуватели и уреди . . . 193
. . . Глава 11. Електронни аналогови измервателни преобразуватели и уреди . . . 193
. . . . . . 11.1. Общи сведения . . . 193
. . . . . . 11.2. Измервателни усилватели . . . 195
. . . . . . . . . 11.2.1. Общи сведения за електронните усилватели . . . 195
. . . . . . . . . 11.2.2. Основни праметри и принципи на изграждане на електронните измервателни усилватели . . . 197
. . . . . . 11.3. Електронни волтметри и амперметри . . . 204
. . . . . . . . . 11.3.1. Електронни волтметри за постоянно напрежение . . . 204
. . . . . . . . . 11.3.2. Електронни волтметри за променливо напрежение . . . 206
. . . . . . . . . 11.3.3. Електронни амперметри . . . 212
. . . . . . 11.4. Електронни ватметри . . . 212
. . . . . . 11.5. Електронни омметри . . . 215
. . . . . . 11.6. Електронни честотомери . . . 217
. . . . . . 11.7. Електронни фазомери . . . 219
. . . . . . 11.8. Електроннолъчев осцилоскоп . . . 222
. . . . . . . . . 11.8.1. Общи сведения. Обобщена структурна схема на електроннолъчевия осцилоскоп . . . 222
. . . . . . . . . 11.8.2. Основни функционални блокове на осцилоскопите . . . 223
. . . . . . . . . 11.8.3. Основни показатели, приложение и развитие на осцилоскопите . . . 225
. . . . . . 11.9. Електронни уреди за анализ на сигнали с несинусоидна форма . . . 227
. . . Глава 12. Цифрови измервателни преобразуватели и уреди . . . 228
. . . . . . 12.1. Основни понятия . . . 228
. . . . . . 12.2. Цифрови честотомери, периодомери и фазомери . . . 232
. . . . . . . . . 12.2.1. Цифрови честотомери и периодомери . . . 232
. . . . . . . . . 12.2.2. Цифрови фазомери . . . 237
. . . . . . 12.3. Цифрови волтметри . . . 239
. . . . . . 12.4. Цифрови уреди за измерване на параметрите на електрическите вериги . . . 245
. . . . . . . . . 12.4.1. Цифрови постояннотокови омметри . . . 245
. . . . . . . . . 12.4.2. Цифрови променливотокови мостове . . . 247
. . . . . . 12.5. Микропроцесорни цифрови измервателни уреди . . . 249
Част пета. Магнитни измервания . . . 252
. . . Глава 13. Методи, преобразуватели и уреди за измерване на магнитни величини . . . 252
. . . . . . 13.1. Общи сведения . . . 252
. . . . . . 13.2. Измервателни преобразуватели на електрически величини в магнитни . . . 252
. . . . . . 13.3. Измерване на магнитен поток, магнитна индукция, интензитет на магнитното поле и магнитовъзбудителен ток . . . 254
. . . . . . . . . 13.3.1. Измерване с индукционни и фероиндукционни преобразуватели . . . 254
. . . . . . . . . 13.3.2. Измерване с квантови преобразуватели . . . 262
. . . . . . . . . 13.3.3. Измерване с галваномагнитни преобразуватели . . . 265
. . . . . . . . . 13.3.4. Измерване с магнитомеханични преобразуватели . . . 268
. . . Глава 14. Изследване на свойствата на магнитните материали . . . 269
. . . . . . 14.1. Основни характеристики на магнитните материали . . . 269
. . . . . . 14.2. Образци за изследване и устройства за намагнитване . . . 273
. . . . . . 14.3. Изследване на феромагнитни материали при постоянно намагнитване . . . 275
. . . . . . . . . 14.3.1. Индукционно-импулсен метод за изследване на феромагнитните материали . . . 276
. . . . . . . . . 14.3.2. Особености при измерване на интензитета на магнитното поле в праволинейни феромагнитни проби . . . 279
. . . . . . 14.4. Изследване на феромагнитните материали при променливо напрежение . . . 281
. . . . . . . . . 14.4.1. Метод с амперметъра и волтметъра . . . 282
. . . . . . . . . 14.4.2. Метод с електроннолъчевия осцилоскоп . . . 284
. . . . . . . . . 14.4.3. Метод с мостове за променлив ток . . . 285
. . . . . . . . . 14.4.4. Ватметричен метод за измерване на феромагнитните загуби . . . 287
Част шеста. Измерване на неелектрически величини . . . 289
. . . Глава 15. Измервателни преобразуватели на неелектрически величини . . . 289
. . . . . . 15.1. Резисторни преобразуватели . . . 289
. . . . . . . . . 15.1.1. Реостатни преобразуватели . . . 289
. . . . . . . . . 15.1.2. Тензорезистори . . . 290
. . . . . . 15.2. Електромагнитни преобразуватели . . . 294
. . . . . . . . . 15.2.1. Индуктивни и взаимноиндуктивни (трансформаторни) преобразуватели . . . 294
. . . . . . . . . 15.2.2. Магнитоеластични (стрикциомагнитни) преобразуватели . . . 299
. . . . . . . . . 15.2.3. Индукционни преобразуватели . . . 301
. . . . . . 15.3. Капацитивни преобразуватели . . . 303
. . . . . . 15.4. Пиезоелектрически преобразуватели . . . 305
. . . . . . 15.5. Топлинни преобразуватели . . . 308
. . . . . . . . . 15.5.1. Термоелектрически преобразуватели . . . 308
. . . . . . . . . 15.5.2. Терморезистори . . . 310
. . . Глава 16. Методи и уреди за измерване на неелектрически величини . . . 312
. . . . . . 16.1. Измерване на линейни и ъглови размери . . . 312
. . . . . . 16.2. Измерване на механични сили, напрежения и налягания . . . 315
. . . . . . 16.3. Измерване на параметрите на движението . . . 317
. . . . . . 16.4. Измерване на температури . . . 318
. . . . . . 16.5. Измерване на концентрация и състав на веществата . . . 321
. . . . . . . . . 16.5.1. Електрохимични методи и средства . . . 321
. . . . . . . . . 16.5.2. Електрофизични методи и средства . . . 328
. . . Глава 17. Информационно-измервателни системи . . . 329
. . . . . . 17.1. Общи сведения и класификация. Агрегатни комплекси . . . 329
. . . . . . 17.2. Основни структурни схеми на ИИС. Най-важни преобразувания на измервателната информация . . . 331
Литература . . . 337