Метрология и стандартизация

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

• Реферат

  Метрология и стандартизация

  От 250 руб

• Контрольная работа

  Метрология и стандартизация

  От 250 руб

• Курсовая работа

  Метрология и стандартизация

  От 700 руб

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Метроло́гия — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база для этого — метрологические стандарты.

Метрология состоит из трёх основных разделов:

• Теоретическая или фундаментальная — рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений).
• Прикладная — изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.
• Законодательная — устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений.

Стандартиза́ция — деятельность по разработке, опубликованию и применению стандартов, по установлению норм, правил и характеристик в целях обеспечения безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, технической и информационной совместимости, взаимозаменяемости и качества продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем развития науки, техники и технологии, единства измерений, экономии всех видов ресурсов, безопасности хозяйственных объектов с учётом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций, обороноспособности и мобилизационной готовности страны.

Стандартизация направлена на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного применения в отношении реально существующих или потенциальных задач.

За реализацию норм стандартизации отвечают органы стандартизации, наделенные законным правом руководить разработкой и утверждать нормативные документы и другие правила, придавая им статус стандартов.

В области промышленности стандартизация ведет к снижению себестоимости продукции, поскольку:

• позволяет экономить время и средства за счет применения уже разработанных типовых ситуаций и объектов;
• повышает надежность изделия или результатов расчетов, поскольку применяемые технические решения уже неоднократно проверены на практике;
• упрощает ремонт и обслуживание изделий, так как стандартные узлы и детали — взаимозаменяемые (при условии, что сборка осуществлялась без пригоночных операций).

На нашем сайте предоставлены учебные материалы для студентов, по метрологии и стандартизации. Суммарно около

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Расчет стоимостиГарантииОтзывы

Измерение больших токов и высоких напряжений

Измерение постоянных токов до 6000 А обычно производится при помощи приборов магнитоэлектрической системы сшунтами.

Шунты на большие токи становятся громоздкими, тяжелыми и дорогими, так, например, шунт типа 75ШС 6000 А весит 24 кг. Кроме того, применение шунтов на большие токи не обеспечивает достаточной точности и мощность потерь в них велика, например, в упомянутом шунте при номинальном напряжении 75 мВ мощность потерь 6 000 А х 0,075 В = 450 Вт. Поэтому для измерения больших постоянных токов применяются трансформаторы постоянного тока, которые изготавливаются на номинальные первичные токи от 7,5 до 70 кА при вторичном токе 5 А.

Рис. 1. Шунт B6 — номинальный ток 1A — 15кA — падение напряжения 100мВ

Схема трансформатора постоянного тока дана на рис. 2.

Трансформатор постоянного тока состоит из двух одинаковых замкнутых сердечников, на каждый из которых наложено по две обмотки. Сердечники изготовлены из пермаллоя.

Измеряемый постоянный ток проходит по первичным обмоткам, соединенным последовательно. Две вторичные обмотки, соединенные между собой последовательно (или параллельно), через выпрямитель присоединяются к источнику питания с переменным напряжением.

Вторичные обмотки соединены так, что в течение первого полупериода переменного тока i2 вторичная н. с. i2w2 в первом сердечнике имеет встречное направление по отношению к первичной н. с. i1w21 а во втором сердечнике направления первичной и вторичной н. с. совпадают. В течение второго полупериода, наоборот, в первом сердечнике направления н. с. совпадают, а во втором они будут иметь встречные направления.

Рис. 2.

Схема измерительного трансформатора постоянного тока

При наличии постоянного измеряемого тока в первичной цепи трансформатора тока во вторичной цепи будет проходить переменный ток с прямоугольной формой кривой, а в диагонали мостовой выпрямительной схемы, в которую включен измерительный механизм, будет проходить постоянный ток. Изменение величины измеряемого тока вызовет изменение первичной н. с. F=i1wl.

Измеряя вторичный ток и умножая его на действительный коэффициент трансформации, получим действительное значение первичного тока.

Рис. 3. Характеристики трансформатора тока: а — кривая намагничивания; б — кривая тока во вторичной цепи; в — кривая тока в измерителе.

Измерение больших переменных токов, как правило, производится амперметрами электромагнитной, ферро-динамической, электродинамической систем, включаемых через измерительные трансформаторы тока, которые изготавливаются на номинальные первичные токи до 25 кА.

Применяющееся в некоторых случаях включение амперметров непосредственно в рассечку проводов или шин (без трансформаторов тока) при напряжениях в цепи выше 500 В должно быть выполнено так, чтобы обеспечивались безопасность обслуживания и удобство наблюдения за показаниями прибора.

Амперметры в таких случаях часто изолируются от земли путем установки их на изоляторах.

В цепях высокого напряжения независимо от рода тока и частоты надо стремиться включать амперметр в участок цепи с потенциалом, равным или близким к потенциалу земли, потому что в противном случае создается опасность для экспериментатора и обслуживающего персонала, могут возникать дополнительные погрешности от электрического поля, создаются неблагоприятные условия для работы изоляции прибора, которая в этом случае должна находиться в соответствии с рабочим напряжением измеряемой цепи.

В высоковольтных цепях постоянного тока напряжение можно измерять:

1. вольтметрами магнитоэлектрической системы, которые изготавливаются на номинальные напряжения до 6 кВ,
2. вольтметрами электростатической системы, которые изготавливаются на номинальные напряжения до 100 кВ,
3. применяя измерительные трансформаторы напряжения постоянного тока.

На рис. 4 дана схема измерительного трансформатора постоянного напряжения. Первичные обмотки трансформатора, соединенные последовательно с добавочным сопротивлением, подключены к измеряемому напряжению. Вторичные обмотки, соединенные параллельно, через выпрямитель присоединяются к источнику питания с переменным напряжением. В диагонали выпрямительной схемы включен измерительный механизм.

Рис. 4. Схема измерительного трансформатора постоянного напряжения

Рис. 5. Электростатический киловольтметр

В цепях высокого напряжения переменного тока измерение напряжения, как правило, производится вольтметрами с номинальным напряжением 100 В, включаемыми через измерительные трансформаторы напряжения. В этом случае, с одной стороны, отпадают трудности изготовления приборов непосредственно на высокое напряжение, с другой — устраняется опасность для обслуживающего персонала при работе с измерительными приборами, присоединенными непосредственно к проводам высокого напряжения.

В высоковольтной технике для измерения высоких напряжений часто пользуются специальными электростатическими вольтметрами, шаровыми разрядниками, клидонографами, электронными осциллографами.

Два последних из указанных приборов применяются преимущественно для измерения импульсов напряжения.

Источник: Школа Электрика

Измерение тока с помощью сбора данных по напряжению

Техническое обучение

Посмотреть все

Система сбора данных (DAQ), которая измеряет ток, обычно делает это напрямую. Однако системы сбора данных, которые измеряют напряжение, часто более доступны для пользователя. Этот метод требует преобразования тока в напряжение, чтобы система сбора данных по напряжению могла считывать сигнал. Электрический шунт может выполнить эту задачу, но для этого требуется система с высоким входным сопротивлением. Лучший шунт для использования также требует расчетов на основе стандартных формул.

Входной импеданс

Электрический импеданс обычно является мерой сопротивления цепи току, когда на нее подается напряжение. Входной импеданс — это импеданс сети нагрузки от сети источника, включая как статическую, так и динамическую оппозицию. Статическая оппозиция более известна как сопротивление, а динамическая электрическая оппозиция известна как реактивное сопротивление. Сеть нагрузки — это часть электрической сети, которая потребляет энергию, тогда как сеть источника — это часть, которая передает энергию. Выходное сопротивление сети источника и входное сопротивление сети нагрузки определяют, как изменяются ток и напряжение при передаче мощности от источника к сети нагрузки.

Импеданс часто используется для оценки электрической эффективности сети, которая обычно представляет собой отношение полезной выходной мощности к общей входной мощности. Этот процесс обычно включает в себя разбиение сети на этапы и получение входного и выходного импеданса между этапами. В контексте импеданса эффективность представляет собой отношение входного импеданса к общему импедансу, который представляет собой сумму входного импеданса и выходного импеданса.

Реактивная составляющая импеданса часто приводит к значительным потерям мощности в цепях переменного тока. Эти потери могут привести к дисбалансу фаз, а это означает, что ток в цепи не совпадает по фазе с ее напряжением. Таким образом, мощность, передаваемая по цепи, меньше, чем она была бы, если бы ток и напряжение были в фазе, поскольку мощность является произведением тока и напряжения. Цепи постоянного тока не имеют реактивного сопротивления, поэтому они не страдают от такого типа потерь мощности.

Системы сбора данных

Вход напряжения Сбор данных — это процесс выборки электрических сигналов, обычно тех, которые измеряют физические условия. Эти системы обычно состоят из трех компонентов, включая датчики, схему формирования сигнала и аналого-цифровой преобразователь. Датчики преобразуют физические параметры в аналоговый сигнал. Схема обработки сигналов преобразует сигналы от датчиков в форму, которую можно преобразовать в цифровые значения. Затем аналого-цифровой преобразователь преобразует обработанные аналоговые сигналы в цифровые значения. Автономные системы сбора данных обычно известны как регистраторы данных.

Регистраторы данных с низким входным сопротивлением обычно имеют входное сопротивление порядка 22 кОм. Требование к регистратору данных с высоким входным сопротивлением означает, что он должен иметь входное сопротивление не менее 100 МОм, что значительно увеличивает стоимость устройства. Дополнительные функции для этого типа регистратора данных включают аналого-цифровой (A/D) преобразователь с 16-битным последовательным приближением. Он также должен иметь 8 несимметричных каналов с отдельными аналого-цифровыми преобразователями на каждом канале. Типичные диапазоны для входов напряжения включают ±1 В, ±2 В, ±5 В и ±10 В.

Электрический шунт

Электрический шунт — это устройство, пропускающее ток вокруг точки цепи по пути с низким сопротивлением. У него много возможных применений, например, шунт амперметра, который позволяет амперметру косвенно измерять ток, который слишком велик для прямого измерения. Этот тип шунта представляет собой резистор с точно известным сопротивлением, которое очень мало по сравнению с током в цепи нагрузки. Шунт включается последовательно с цепью, позволяя току проходить через нее. Затем к каждому концу шунта можно подключить вольтметр для измерения падения напряжения на шунте. Затем ток в цепи можно рассчитать по этому падению напряжения и сопротивлению шунта.

Отличительной характеристикой шунта является падение напряжения при максимальном токе, которое обычно составляет 50 мВ, 75 мВ или 100 мВ по соглашению. У них также есть коэффициент понижения номинала, который необходимо применять к напряжению после того, как шунт использовался в течение определенного периода времени. Фактор снижения номинальных характеристик в 66 процентов после двух минут непрерывного использования является обычным явлением для шунтов. Сопротивление шунта также может отличаться от его спецификации по мере увеличения его температуры, явление, известное как тепловой дрейф. Шунты обычно начинают испытывать температурный дрейф при 80°C (176°F) и необратимо повреждаются при 140°C (284°F).

Расчеты

Синхронный аналог Общая формула для расчета тока в цепи: I = V/R, где I — ток, V — напряжение, а R — сопротивление. Это уравнение даст ток в амперах при условии, что напряжение в вольтах, а сопротивление в омах. В случае шунта напряжение — это разность напряжений между входными клеммами Vin+ и Vin- вольтметра, а сопротивление — это номинальное сопротивление шунта.

Наиболее важной частью этой процедуры является обеспечение того, чтобы падение напряжения находилось в определенном диапазоне. Как правило, для приемлемого отношения сигнал/шум требуется минимальное падение в несколько вольт. Резистор 1 кОм между клеммами Vin- и заземления может уменьшить шум, если источник тока изолирован от клеммы заземления. Однако падение не может быть достаточно большим, чтобы источник тока превышал максимальное номинальное выходное напряжение. Падение напряжения также должно быть достаточно малым, чтобы резистор не перегревался до такой степени, что его сопротивление значительно изменилось.

Измерение входного сигнала от 4 до 20 мА с помощью устройства ввода напряжения

Чрезвычайно просто и недорого измерить сигнал от 4 до 20 мА с помощью устройства, которое измеряет только напряжение. Большинство аналогово-цифровых плат могут принимать сигнал от 0 до 5 В пост. тока, но не могут напрямую принимать сигнал от 4 до 20 мА. Решение этой проблемы займет всего несколько минут и несколько долларов. По сути, закон Ома используется для расчета сопротивления резистора, чтобы преобразовать 4–20 мА в напряжение.

Наиболее популярное значение резистора для этой цели — 250 Ом, так как он генерирует сигнал постоянного тока от 1 до 5 В, когда через него проходит ток от 4 до 20 мА, а вход постоянного тока от 0 до 5 В очень распространен для большинства систем сбора данных и других аналоговых измерений. устройства.

Однако бывают случаи, когда требуется входное напряжение, отличное от 0–5 В постоянного тока, поэтому следующий пример продемонстрирует, насколько просто рассчитать правильное значение резистора для любого входного напряжения.

Пример

В этом примере предполагается, что вход 0–2 В пост. тока будет использоваться для измерения 4–20 мА.

Закон Ома гласит: R=V/I, где V – напряжение, I – ток, R – сопротивление

R=2 В/0,020 А = 100 Ом

2 вольта.

Когда через резистор 100 Ом протекает ток 4 мА, на нем падает напряжение 0,4 В. Следовательно, от 4 до 20 мА через резистор 100 Ом будет падать от 0,4 до 2 вольт.

Еще одна важная вещь, о которой следует помнить, это то, что допуск резистора должен быть 1% или меньше; предпочтительно 0,1%, так как ошибки в сопротивлении приведут к ошибкам в падении напряжения. Вам не нужен резистор, который сильно колеблется в зависимости от времени или температуры, так как это повлияет на вашу точность. После того, как вы выбрали значение резистора, вы должны проверить свои показания и внести любые точные настройки в свое программное обеспечение, чтобы компенсировать любые ошибки в резисторе. Например, сопротивление 100 Ом на самом деле может быть 99,5 Ом, поэтому выходное напряжение на самом деле будет от 0,398 до 1,99 В, а не от 0,4 до 2 В, как мы рассчитали.

Вы просто подключаете резистор к клеммам ввода напряжения для вашей системы сбора данных, а затем подключаете сигнал 4–20 мА к тем же двум клеммам, так что при протекании тока через резистор напряжение будет падать, а затем измеряется устройством сбора данных. Имейте в виду, что может потребоваться заземление источника питания, если вы используете его для питания преобразователя или двухпроводного датчика.

Следующая диаграмма иллюстрирует это:

БЕЛАЯ БУМАГА
Загрузите нашу белую книгу по сбору данных

Сбор данных | Сопутствующие товары

Страница не найдена | Институт науки и технологий Сатьябама (считается университетом)

Наш веб-сайт был обновлен, а пункты меню изменены. Пожалуйста, посетите нашу ДОМАШНЮЮ СТРАНИЦУ [www.sathyabama.ac.in]

К сожалению, страница, которую вы ищете, не найдена

Перейти на домашнюю страницу

Имя

Адрес электронной почты

Мобильный номер

Город

Курсы

— Выберите — Курсы бакалавриата (UG)Инженерные курсы (B. E. / B.Tech / B.Arch / B.Des)BE — Информатика и инженерияB.E — Информатика и инженерия со специализацией в области искусственного интеллектаB.E — Информатика и инженерия со специализацией в Интернете вещейB.E — Информатика и инженерия со специализацией в области науки о данныхB.E — Информатика и инженерия со специализацией в области искусственного интеллекта и робототехникиB.E — Информатика и инженерия со специализацией в области искусственного интеллекта и машин ОбучениеB.E — Информатика и инженерия со специализацией в технологии блокчейнB.E — Информатика и инженерия со специализацией в области кибербезопасностиB.E — Электротехника и электроникаB.E — Электроника и инженерия связиB.E — МашиностроениеB.E — Автомобильная инженерияB .E — МехатроникаB.E — Авиационная инженерияB.E — Гражданское строительствоB.Tech — Информационные технологииB.Tech — Химическая инженерияB.Tech — БиотехнологияB.Tech — Биомедицинская инженерияB.Arch — Бакалавр архитектурыB.Des. — Бакалавр курсов DesignEngineering (BE / B. Tech) — Неполный рабочий деньB.E — Информатика и инженерияB.E — Электротехника и электроникаB.E — Электроника и техника связиB.E — МашиностроениеB.E — Гражданское строительствоB.Tech — Химическая промышленность Курсы инженерного искусства и наукиB.B.A. — Бакалавр делового администрирования B.Com. — Бакалавр коммерцииB.Com. — Финансовый учетB.Sc. — Визуальная коммуникацияB.Sc — Медицинская лаборатория технологийB.Sc — Клиника и питание и диетологияB.Sc. — ФизикаB.Sc. — ХимияB.Sc. — ИнформатикаB.Sc. — МатематикаB.Sc. — БиохимияB.Sc. — Дизайн одеждыB.Sc. — Бакалавр биотехнологий. — Бакалавр микробиологии. — ПсихологияБ.А. — АнглийскийB.Sc. — Биоинформатика и наука о данных, бакалавр наук — Специализация в области компьютерных наук в области искусственного интеллекта, бакалавр наук. — Бакалавр наук в области сестринского дела B.Sc. — Курсы авиационного праваB.A. бакалавр права (с отличием) BBA бакалавр права (с отличием) B.Com.LL.B. (с отличием) LL.B.Курсы фармацевтикиB.Pharm., Бакалавр фармацииD. Pharm., Диплом фармацевтаПоследипломное образование(PG)Инженерные курсыM.E. Информатика и инженерияМ.Е. Прикладная электроникаМ.Е. Компьютерное проектированиеМ.Е. Строительная инженерияМ.Е. Силовая электроника и промышленные приводыM.Tech. БиотехнологияM.Tech. Медицинское оборудованиеM.Tech. Встроенные системы и IoTM.Arch. Устойчивая архитектураM.Arch. Управление зданиемПрограмма управленияM.B.A — Магистр делового администрированияНеполный рабочий день последипломного образованияM.E. Информатика и инженерияМ.Е. Прикладная электроникаМ.Е. Компьютерное проектированиеМ.Е. Строительная инженерияM.Tech. Медицинское оборудованиеM.Tech. БиотехнологияM.B.A. Master of Business AdministrationPG Arts & Science Courses AdmissionM.A — EnglishM.Sc — Visual CommunicationM.Sc — PhysicsM.Sc — MathematicsM.Sc — ChemistryM.Sc — BioInformatics & Data ScienceResearch Programs AdsPh.D in all Disciplines Engineering / Technology, Management и наукБакалавр стоматологической хирургии(B.D.S)B.D.S — Бакалавр стоматологической хирургииМагистр стоматологической хирургии(M.