Меню

Как замерить импульсный ток

Можно-ли мерить ток цифровым мультиметром

Тема раздела Электродвигатели, регуляторы, мотоустановки в категории Cамолёты — Электролеты; Вопрос довольно дурацкий, но мне когдато «умный дядька» говорил,что цифровой тестер вносит существенную погрешность в измерения (за счет каких-то пульсаций .

Опции темы
  • Версия для печати
  • Отправить по электронной почте…
  • Подписаться на эту тему…

Можно-ли мерить ток цифровым мультиметром

Вопрос довольно дурацкий, но мне когдато «умный дядька» говорил,что цифровой тестер вносит существенную погрешность в измерения (за счет каких-то пульсаций и пр. )

Итак в разрыв между проводом (например плюсовам) и регулятором ставим стрелочный амперметр и цифровой мультиметр (простенький) будет -ли разница в показаниях ( скажем с точностью хотя-бы до 5 -10 % )

Сообщение от konnok

Сообщение от konnok

ди именно, ведь регулятор преобразует постоянный ток в импульсный (переменный), с разной частотой или амплитудой ( не знаю) в зависимости от положения ручки газа.

Нет у меня стрелочного амперметра
Вот я и пытаюсь узнать, насколько показания стрелочного амперметра и цирового (обычного без TRUE RMS) мультиметра будут отличаться. Просто порядок величин , не больше чем на 5-10% надеюсь?

Ежели такая нужда мерить промежуточные значения тока
(а зачем, кстати?), я бы влез с осциллоскопом на шунт, поглядел на форму\частоту импульсов, потом поставил бы НЧ фильтр (RC скорей всего) и мерил бы полученное постоянное напряжение.

Но осциллографа у вас, наверно, тоже нет?

Сообщение от boroda_de

А он (ток) там постоянный .

Слишком сложно для меня с осцилографом , да и нет ест.

У многих дешовых тестеров измерительные провода с щупами имеют большое сопротивление, что вносит большую погрешность при измерении.

Как-то мне надо было измерить достаточно большой постоянный ток порядка 30А. Поступил я так: через участок провода из силовой цепи пропустил ток, который я мог померить своим тестером, измерил падение на этом проводе при этом токе. Затем соединил силовую цепь как она была и померил падение еще раз на этом же участке провода. Во сколько раз подение напряжения больше во втором случае,чем в первом, во столько больше и ток.
Думаю получилось достаточно точно.

Измерение потебляемого тока двигателем, можно проводить на полном газу, когда ключи регулятора постоянно открыты.

Доехал я наконец-то в Митино (лет 5 там не был), т.к. в ЧиД сказали что они давно не продают стрелочные приборы. Нашел подходящие амперметр – он на 50А (написано на шкале), но со второго подхода к продавцу узнал что ему еще необходим шунт соответствующий, без него работать не будет, с вольтметром проще их полно. Собрал схему аккустическими проводами сечением 2,5 мм, внутри прибора на входе и выходе – бананы- 3,5 мм в диаметре.

Последовательно к свежесобранному пиборчику включил тестер .Мотор пилотаж ДТ 2213-20, винт АРС 1038 , регулятор тоже пилотаж на 20А, и АБ – дуальски 1Ач 20с (3S). Провода сечением 1.5 мм (но не точно), провода идущие к мультиметру- такого-же сечения как к мотору, соединение – бананы 3.5 мм а у тестера 4мм. Собрал все это.
И ужас – мультиметр на полном газу показывает 14-15 А, что правдоподобно, а амперметр -34А , что учитывая мощность регулятора АБ и остального обвеса маловероятно, такая вот штука. Грешу все-же на амперметр- он хоть и новый (но выпущен 20 лет назад) , шунт- правильный, покрайней мере такого номинала, что написан (прямо на шкале) какой нужен амперметру . А на чем можно откалибровать- пока только догадки- поставить коллекторный мотор без регулятора и по нему поробую.

Теперь о денежках, дешевый китайский мультиметр (как у меня скажем – 838) можно купить до 200 рублей, провода потолще- копейки, разъемы – как на АБ. А амперметр с шунтом и вольтметром (200- 150- 170 соответственно ) приблизили цену к нижней отметке клещей для постоянного тока. Но это так, отступление, а вот главный эксперемент, по поводу приемлимости цифровых мультиметров так и не удался.

Источник

Arduino.ru

измерение импульсного тока более до 100А

всем привет! прошу помощи. в ардуино опытный новичок, собрал электронную нагрузку для тестирования акб для электросамокатов на ардуино и полевых мощных ключах в роли нагрузочного элемента-нихромовая спираль. с регулировкой, накачкой поливиков разобрался, так же разобрался с частотой ШИМ. в общем дело такое: нужно сделать так что бы ардуино отслеживало токи для автоматических действий(авто проверка , калибровка скважности шим под токи и д.п) , и здесь я столкнулся с очень неприятной и противной проблемой — при замере напряжения под нагрузкой ШИМ ардуино — оно скачит. то есть невозможно нормально замирить напряжение когда грузит акб ШИМ. и так полез на форумы перечитал все возможные фильтры. сразу скажу RC цепь НЧ не помогает , вернее помогает но не до нужной точности(сотые все равно скачют). есть датчики тока я знаю, но они вроде как до 50А для ардуино есть. у меня токи буду практически польше 70 А. фильтры с которыми я ознакомился : 1

Читайте также:  Формула количества теплоты через силу тока по 2 закону ома

3)фильтр на ОУ второго порядка

1) не точно , фильтрация не дает нужной точности

2) не разобрался как с ним работать

3)не могу разобраться с расчетами

если из вас кто то имел опыт фильтрации ШИМ под нагрузкой для точных замеров (0.01Вольт, 0.1А будет достаточно) пожалуйста поделитесь! если кто знает способ проще или есть готовая рассчитанная схема буду очень благодарен за помощь!

по эффективности прочитал что фильтр второго порядка на ОУ вроде как рабочая схема, но с расчетами у меня в принципе туговато(прошу понять и простить), поэтому если кто может помогите с расчетами хотя бы этого фильтра.

PS: замерить нужно ток и напряжение тоже, что бы мерить просадку. но в первую очередь нужно получить точный замер тока.

Источник

Измерение импульсных напряжений

Процесс определения амплитудных и временных параметров импульсных сигналов с помощью осциллографа длителен и выпол­няется с большой погрешностью (см. 4.3). Воспроизведение импуль­сов малой длительности и с фронтами порядка единиц наносекунд без искажений сопряжено с тщательным выбором осциллографа по диапазону частот, экранировкой соединительных проводов, согласованием с соединительным кабелем и др. Более высокую точность измерения амплитуды импульса при удобной и быстрой индикации ‘обеспечивают аналоговые и цифровые импульсные вольт­метры. В связи с повышением быстродействия импульсных уст­ройств диапазон длительности импульсов уменьшился с микро­секундного до нано- и пикосекундного, одновременно уменьшилась и амплитуда импульса до значений 0,01-1 В, характерных для полупроводниковых приборов, микромодульных и интегральных схем.

Диапазон частот повторения импульсов простирается от оди­ночных и редко повторяющихся импульсов (частота повторения доли герца) до частот, измеряемых сотнями мегагерц. Как и в стро­боскопических осциллографах, все специализированные измери­тели импульсных напряжений наносекундного диапазона имеют на входе широкополосные преобразователи импульсов, которые их расширяют, сужая тем самым спектр частот. Преобразователи импульсов содержат быстродействующий нелинейный элемент

(полупроводниковый диод), у которого имеются участки вольтампер­ной характеристики с наименьшим радиусом кривизны, характе­ризующие переход от запертого к открытому состоянию. Этот участок обычно мал, протяженность его по оси напряжений 0,5- 0,7 В. Если амплитуда импульсного сигнала меньше 0,7 В, то весь сигнал «укладывается» на участке вольтамперной характеристики с наименьшим радиусом кривизны (режим малого сигнала) и пока­зания вольтметра связаны со всей площадью сигнала определен­ными интегральными соотношениями. При измерении импульсного сигнала с амплитудой больше 0,7 В работа вольтметра осущест­вляется на линейном участке характеристики диода и на его пока­зания влияет лишь вершина импульса (режим большого сиг­нала).

В качестве преобразователей импульсов используют также чув­ствительные быстродействующие пороговые схемы с туннельными диодами. Включенные после преобразо­вателей импульсные вольтметры могут быть узкополосными, так как работают уже с преобразованными сигналами.

Измерение импульсного напряжения диодноконденсаторным вольтметром.Импульсный диодно-конденсаторный во­льтметр работает как электронный вольтметр синусоидального напряжения и выполняется по схеме преобразова­тель пикового значения — усилитель постоянного тока — магнитоэлектриче­ский измерительный прибор (см. § 5.2). Шкала выходного маг­нитоэлектрического прибора градуируется в пиковых значениях. Для этих вольтметров характерно наличие сильной зависимости показаний от длительности импульса и скважности. Если на вход преобразователя пикового значения подать периодическую после­довательность прямоугольных импульсов (рис. 85),то конден­сатор емкостью заряжается во время существования импуль­са на входе, а в промежутке между импульсами медленно разряжается на резистор сопротивлением . Если же время бу­дет мало, а велико, то за время действия короткого импульса конденсатор не успевает полностью зарядиться, а в интервале между импульсами успеет значительно разрядиться, и среднее значение напряжения на конденсаторе за период повто­рения импульса может значительно отличаться от амплитудного (пикового) значения измеряемого импульса.

Рисунок 7.14 – Временные диаграммы поясняющие работу импульсного вольтметра

При выполнении условий постоянная времени заряда постоянная времени разряда показания вольтметра будут пропорциональны амплитуде импульса . Импульсные волы-метры выполняют чаще по схеме с закрытым входом (см. 5.2); при этом вольтметр измеряет пиковое значение импульсных напряжений без постоянной составляющей , т. е. . При большой скважности постоянная напряжения, равная , мала и практически не влияет на пока­зания вольтметра.

Для измерения размаха напряжения может быть рекомен­дован импульсный вольтметр, схема которого представлена на рис. 7.15. При подведении к вольтметру измеряемого импульсного напряжения в первый положительный полупериод конденсаторы с одинаковым значением емкостей заряжаются через открытый диод до значения, равного . В течение действия отрицательного полупериода импульсного напряжения диод открыт, а диод закрыт, в результате чего конденсатор пере­заряжается примерно до значения , т. е. знак напряжения на изменится на противоположный, а напряжение на конденса­торе останется почти постоянным, поскольку разряд конденса­тора происходит через большое сопротивление . Поэтому, когда вновь поступает положительный им­пульс измеряемое напряжение оказывается включенным последова­тельно с напряжением на конденса­торе исовпадает по фа­зе с напряжением на конденсаторе . Под действием суммарного на­пряжения, равного размаху , диод будет открыт, происходит заряд конденсатора и разряд кон­денсатора . Таким образом, через несколько периодов на конденсаторе установится напряжение, равное полному размаху . Шкалы импульсных вольтметров градуируются при синусоидаль­ном напряжении в амплитудных значениях образцового напряже­ния. Такая шкала справедлива также и при измерении пиковых значений импульсных сигналов.

Читайте также:  Как проверить потребление тока в машине

Рисунок 7.15 – Схема импульсного вольтметра для измерения размаха напряжения

Измерение амплитуды импульсного напряжения автокомпенса­ционным вольтметром. Измерение амплитуды импульсного напря­жения осуществляют методом сравнения последнего с калиброван­ным постоянным напряжением. Компенсирующее постоянное на­пряжение при компенсационном методе устанавливают вручную, а при автокомпенсационном — автоматически с помощью замкнутой следящей системы. На рис. 7.16 представлена схема авто компен­сационного вольтметра с открытым входом. Положительный импульс с амплитудой после прохождения через диод частично заря­жает емкость и поступает на вход усилителя импульсов. Усилен­ный импульс той же полярности, пройдя через диод , заряжает конденсатор большой емкости, который по цепи обратной связи через резистор разряжается на конденсатор так, что напря­жения на конденсаторах становятся одинаковыми до прихода следующего импульса. Напряжение на конденсаторе создает отрицательное смещение на диоде поэтому следующий поло­жительный импульс частично пройдет через него. Таким образом, каждый последующий импульс будет заряжать конденсаторы и до тех пор, пока напряжение на них не сделается равным амплитуде положительного импульса. Значение этого напряжения фиксируется на резисторе и измеряется электронным вольтметром постоянного тока.

Входное сопротивление вольтметра может быть от нескольких десятков килоом до сотен мегаом в зависимо­сти от частоты следования и длительности измеряемых им­пульсов.

Рисунок 7.16 – Схема автокомпенсационного вольтметра с открытым входом

Измерение напряжения одиночных импульсов. Оди­ночные импульсы длитель­ностью от сотых долей микросекунды до нескольких мил­лисекунд встречаются в технике лазерной, полупроводниковой плазмы и т. д. При измерении одиночного импульса энергия, необходимая для измерения, поступает в измерительную систему (элемент преобразования) лишь в течение существования импульса. Поэтому измерительная система должна «успевать» регистрировать напряжение импульса во время его действия, т. е. система долж­на быть либо безынерционной, либо запасать необходимую ин­формацию о напряжении импуль­са за время его действия. Для этой цели могут быть использо­ваны специальные осциллографы с фоторегистрацией или запоми­нанием однократных процессов.

Измерить амплитуду одиноч­ных импульсов можно также с помощью аналоговых вольтмет­ров, принцип действия которых основан на преобразовании оди­ночного импульсного напряже­ния в квазипостоянное напря­жение или интервал времени. Уменьшение амплитуды и дли­тельности измеряемых импуль­сов, отсутствие предварительной информации о их полярности и значении амплитуды усложняют схему преобразования и требуют построения автоматических входных устройств.

Рисунок 7.17 – Схема измерителя с преобразованием импульсного напряжения в квазипостоянное напряжение (а) и временные диаграммы поясняющие его работу (б)

При преобразовании одиночного импульсного напряжения в ква­зипостоянное напряжение роль накопителя информации об ампли­туде одиночного импульса выполняют одно- и многоступенчатые диодно-конденсаторные преобразователи импульсов ( см рис. 5.5) в сочетании с системами долговременного запоминания. Схема измерителя с преобразованием амплитуды импульса в квази­постоянное напряжение представлена на рис. 7.17, а. Преобразо­ватель амплитуды импульса в квазипостоянное напряжение рас­ширяет (запоминает) сигнал на уровне, близком к его пиковому значению . Накопительный конденсатор преобразователя быстро заряжается через прямое сопротивление диода во время действия на входе импульса. После окончания действия импульса диод запирается, и накопительный конденсатор медленно разряжается на измерительный прибор с большим входным сопротивлением (постоянная времени разряда много больше постоянной времени заряда). Входное сопротивление прибора должно быть велико, поэтому используют измеритель постоянного напряжения с высокоомным входом — электростатический вольтметр (10 14 Ом и выше), ламповый электрометр и др. Временные диаграммы, поясняющие принцип преобразования, показаны на рис. 7.17, б, где — напряжения исследуемого импульса соответственно на входе и выходе преобразователя; — длительность исследуемого импульса; — время запоминания импульса; абсо­лютная погрешность запоминания импульса; абсолютная погрешность из-за недозаряда; максимальное напряже­ние на выходе преобразователя после окончания импульса.

Рисунок 7.18 – Схема измерителя амплитуды одиночных импульсов с дискретным преобразователем (а) и временные диаграммы, поясняющие его работу (б)

К основным характеристикам преобразования относят: относи­тельную погрешность при заряде, равную ; относитель­ную погрешность запоминания, равную ;минималь­ную длительность преобразуемого импульса; время запомина­ния в течение которого погрешность запоминания не пре­восходит заданную; коэффициент расширения, .

Для преобразования одиночного импульсного напряжения в ин­тервал времени используется амплитудно-временное преобразова­ние (см. 6.4). Входной сигнал преобразуют в интервал времени, длительность которого пропорциональна амплитуде изме­ряемого импульса, т. е. ( — коэффициент, определяю­щий масштаб преобразования). Длительность преобразованного импульса определяется последовательным счетом числа импульсов образцовой частоты, заполняющих временной интервал с выдачей результата измерения либо на цифровой индикатор, либо цифропечатающее устройство, т.е. .

Читайте также:  Адаптере переменного тока для камеры

Схема измерителя амплитуды одиночных импульсов с дискрет­ным преобразованием представлена на рис. 7.18, а.

В качестве амплитудно-временного преобразователя может быть использован преобразователь, построенный на принципе разряда накопительного конденсатора, предварительно заряженного за время действия до амплитуды измеряемого импульса. По окончании импульса начинается разряд конденсатора через токостабилизирующее устройство до первоначального значения напря­жения. Начало и конец разряда фиксируются ограничителем интер­вала преобразования, и так как разряд конденсатора происходит по линейному закону (рис 7.18, б), то время между началом и концом разряда соответствует времени преобразования и пропорционально амплитуде импульса, т. е. .

Погрешность преобразования определяется непостоянством коэффициента амплитудно-временного преобразования и интервала преобразования, амплитудной погрешностью параметров преобра­зуемого сигнала и др.

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 1718 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник



Измерение постоянных и переменных токов

date image2015-05-13
views image2321

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Для измерения постоянных токов наиболее часто используют приборы магнитоэлектрической системы, которым свойственны чувствительность, точность и широкий диапазон измерений от 10 -8 до 50 А. Магнитоэлектрические милливольтметры с шунтом можно использовать для измерения тока до 10 кА. Для измерения постоянных токов могут использоваться электродинамические, ферродинамические и электромагнитные приборы, но диапазон измерения у них уже (1мА…10А), кроме того, приборы данной системы обладают большой потребляемой мощностью, поэтому использовать их в маломощных цепях невозможно. Наиболее широкими возможностями для измерения токов обладают электронные приборы, которые позволяют измерять ток от 10 -7 А. Класс точности электронных приборов достигает 0,002. Они обладают высоким быстродействием, автоматическим выбором диапазона измерения и определения полярности, также к их достоинствам можно отнести малое потребление мощности.

Для измерения действующих значений переменного тока промышленной частоты чаще всего используют электромагнитные, электродинамические и ферродинамические приборы, а на повышенных частотах – термовыпрямительные и электронные приборы.

Средневыпрямленное и амплитудное значение измеряют выпрямительными и электронными приборами. Средняя область значений переменного тока – от 10 мА до 10 А — охватывается диапазонами измерений всех вышеперечисленных систем.

Для измерения токов менее 1 мА применяются только электронные приборы, нижний предел которых достигает 10 -9 А. Самый высокий предел измерения имеют электромагнитные амперметры до 300 А. Выпрямительные приборы представляют собой прибор магнитоэлектрической системы и выпрямитель, построенный по однополупериодной схеме (малые токи) и двухполупериодной схеме (большие токи). Для расширения диапазонов измерения в цепи переменного тока используют трансформаторы тока.

9 Измерение несинусоидальных и импульсных токов и
напряжений

Для измерения импульсных токов и напряжений следует пользоваться приборами, рабочий частотный диапазон которых охватывает все гармонические составляющие исследуемого сигнала и пренебрежение которыми недопустимо по условиям требуемой точности измерения. В частности, для измерения действующих значений несинусоидальных токов и напряжений пользуются термоэлектрическими приборами.

Для измерения средневыпрямленных значений используют электронные приборы градуированные в средневыпрямленных значений, а для измерения амплитудных значений пиковые вольтметры. Большинство выпрямительных и многие электронные приборы имеют шкалы, градуированные в действующих значениях переменного тока и напряжения, в то время, как на самом деле их показания пропорциональны средним или амплитудным значениям. Несмотря на широкий диапазон частот, такие приборы не следует использовать для измерения действующих значений несинусоидальных токов и напряжений, т.к. они градуируются для строго синусоидальной формы кривой и при отклонении от синусоидальности могут давать большие погрешности.

Для наблюдения и измерения характеристик мгновенных значений сигналов можно использовать электронные осциллографы. При измерении несинусоидальных токов и напряжений можно пользоваться некоторыми соотношениями, отмеченными в таблице 9.1.

Импульсные сигналы представляют собой как бы пачки синусоидальных колебаний путём амплитудной модуляции и прерываемых колебаний m = 100.

Основными контролируемыми параметрами импульсных сигналов являются (рисунок 9.1):

— период импульсов Т ;

— частота следования импульсов f ;

— ширина импульсов Tи;

— длительность паузы Тп;

— скважность импульсов Q = T/T;

— длительность переднего фронта импульса Δt1;

— длительность заднего фронта импульса Δt2.

Таблица 9.1 – Соотношения параметров несинусоидальных сигналов
и сигналов определенной формы

Измеряемые параметры сигнала Форма сигнала
синусоидальный прямоугольные импульсы треугольные импульсы
Среднее значение Асз 0,637·Ам Ам 0,5 ·Ам
Среднее квадратическое значение Аскз 0,707·Ам Ам 0,577·Ам
Амплитудное значение Ам Ам Ам Ам
Коэффициент формы Кф = Аскз/Асз 1,11 1,16
Коэффициент. амплитуды Ка = Ам/Аскз 1,41 1,73

Кроме этого, важно знать длительность переднего фронта импульса и заднего фронта импульса. Характеристики периодических одиночных импульсных сигналов измеряют с помощью осциллографа. Действующее значение напряжения периодического импульсного сигнала с широтно – импульсной модуляцией измеряют с помощью вольтметра.

а) сигналы прямоугольной формы; б) параметры импульса

Рисунок 9. 1 – Периодические прямоугольные импульсы

Источник