Upload
sue
View
86
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, 746 01 Opava Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory 1.5 Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0713 - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební, Opava, příspěvková organizace, Boženy Němcové 22/2309, 746 01 Opava Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory 1.5 Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0713Název projektu: Zvyšování klíčových aktivit Předmět, ročník: Elektrická měření, 2. ročník - elektro, 3. ročník - mechanikNázev sady vzdělávacích materiálů: Elektrická měřeníSada číslo:ICT-72APořadové číslo vzdělávacího materiálu: 11Označení vzdělávacího materiálu:VY_32_INOVACE_ICT-72A-11Téma vzdělávacího materiálu: Měření impedanceDruh učebního materiálu: Digitální učební materiál, prezentaceAutor: Ing. Karel StachaAnotace: DUM objasňuje metody měření impedance, nacvičuje pravidla pro zacházení s měřicími přístroji; potřebná zařízení - interaktivní pracoviště, zdroj napětí, wattmetr, voltmetr, ampérmetr, galvanoměr, měřicí pracovištěMetodické poznámky: Materiál je vhodný pro učební obory elektrotechnickéVytvořeno:25. 2. 2013Ověření ve výuce:6. 3. 2013
Měření impedanceZ[Ω] = impedance
Impedance je celkový odpor ve střídavém obvodu, je tvořena složkou činnou ( R), která je vytvořená rezistancí, a jalovou (X) složkou, která je tvořená kapacitancí XC nebo induktancí XL. Činná a jalová složka jsou na sebe navzájem kolmé, všechny tedy vytvoří pravoúhlý trojúhelník. Kapacitance a induktance působí proti sobě, složky se od sebe odečítají.
XRZ 22 XRZ
LC XXX
I
UZ
Měření impedance•Činná složka impedance způsobuje v obvodu elektrického proudu ztrátu výkonu, imaginární (jalová) způsobuje fázový posun proudu vůči napětí.•Impedance je vyjádřena pomocí komplexního čísla:
Pozn.: j = tzv. komplexní číslo, má význam (hodnotu) -1Výroky: j . j = -1 … jalová složka x jalová složka = činná složka
j . j . j = -j … jalová složka x činná složka = jalová složka záporná
j . j . j . j = 1 … činná složka
Každým dalším násobkem s „j“ se příslušný vektor otočí o 90° proti směru otáčení hodinových ručiček.
jeZjXRZ
Měření impedance1. Měření impedance A-metrem, V-metrem a W-metrem
Schéma zapojení pro měření malých impedancí
Schéma zapojení pro měření velkých impedancí
Měření impedance1. Měření impedance A-metrem, V-metrem a W-metrem
Výpočet:
I
UZ
UI
Parccos
UI
PUIP coscos
22
I
PRRIP sinZX
Pro případ cívky:
Pro případ kondenzátoru:
f
XL
2
fXC
2
1
WNV
WNVWPAh RR
RRRRZ
Pro hraniční impedanci:
Měření impedance2. Měření impedance pomocí tří ampérmetru
Schéma zapojení
Fázorový diagram
Výpočet:
Měření impedance2. Měření impedance pomocí tří ampérmetru
RZX IRIZU Z
R
I
RIZ
ZR III /222 cos2 ZRRZ IIIII Kosínova věta pro ∆ ABC
ZR
RZ
II
III
2cos
222/
/180 /coscos
ZR
RZ
II
III
2cos
222
Protože:
cosZRX
sinZX X
Měření impedance2. Měření impedance pomocí tří ampérmetru
Vlastnosti metody:
Metoda je nejpřesnější, je-li IR a IZ srovnatelný, pak je fázový posun velký.
Metoda je vhodná pro měření velkých impedancí, např. cívka s feromagnetickým jádrem, lze zanedbat impedanci A-metru.
Použijeme-li měřicí přístroje s třídou přesností 0,5; bude přesnost měření impedance okolo 5% ( platí pro obě metody).
2. Měření impedance pomocí tří voltmetrů
Měření impedance
Schéma zapojení Fázorový diagram
Měření impedance2. Měření impedance pomocí tří ampérmetru
Výpočet:
R
ZNX
N
R
X
Z
U
URZ
R
U
Z
UI
/222 cos2 ZRRZ UUUUU
ZR
RZ
UU
UUU
2cos
222/
ZR
RZ
UU
UUU
2cos
222
Kosínova věta pro ∆ ABC
Protože:
/180 /coscos
cosZRX
sinZX X
2. Měření impedance pomocí tří voltmetrů
Měření impedance
Vlastnosti metody:
Metoda je vhodná pro malé impedance, kdy platí RV > >ZX,
Metoda je nejpřesnější, když UZ = UR. Proto je vhodné RN použít jako nastavitelnou dekádu
Hraniční impedance pro volbu vhodné metody:
N
ZR
ZR
ZR
N
RZZZ R
UUU
UU
UUU
R
UUIUP
22cos
222222
Obě metody lze použít pro výpočet činného výkonu:
VAh RRZ
2.
1. 222222
22cos ZR
N
ZR
ZRZRNZZ III
R
II
IIIIIRIUP
3. Měření impedance pomocí obecného můstku
Měření impedance
Schéma zapojení
Pro vyvážený můstek platí:
324 ZZZZ X
3. Měření impedance pomocí obecného můstku
Měření impedance
Po úpravě:
Impedance vyjádříme komplexními čísly:
324324
jjjjX eZeZeZeZ X
234324
jjjjX eeZZeeZZ X
324324
jjX eZZeZZ X
324 ZZZZ X 324 X
Dvě podmínky pro rovnováhu můstku:
Úkoly•Definuj, co je impedance.•Která metoda je vhodná pro malé impedance?•Která metoda je vhodná pro velké impedance?•Kdy je měření malé impedance nejpřesnější?•Kdy je měření velké impedance nejpřesnější?•Jaká je běžně dosahovaná přesnost metod tří přístrojů?•Co je to komplexní číslo?•Co je činná složka impedance, jaký má vliv na el. obvod?•Co je jalová složka impedance, jaký má vliv na el. obvod?•Která metoda je nejpřesnější?
Vlastnosti můstkové metody:
• vysoká přesnost (tím větší, čím je NI- nulový indikátor citlivější) 0,1%
• pro měření kapacity - Wienův m., Scheringův m.
• pro měření indukčnosti: Maxwell-Wienův m.
Doporučená literaturaElektrotechnická měření. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2002, 255 s. ISBN 80-730-0022-9.
ZdrojeObrázky: archív autora