直流和交流单相电流的测量
从直流功率P=IU的表达式可以看出,可以用电流表和电压表间接法测量。然而,在这种情况下,需要同时从两个仪器进行读数和计算,这会使测量变得复杂并降低其准确性。
测量直流功率和 单相交流电 他们使用称为瓦特表的设备,这些设备使用电动和铁动力学测量机制。
电动瓦特计以高精度等级 (0.1 - 0.5) 的便携式设备形式生产,用于精确测量工业频率和高频(高达 5000 Hz)下的交流和直流功率。铁动力瓦特表更常见于精度等级相对较低 (1.5 - 2.5) 的面板仪器形式。
此类瓦特表主要用于工频交流电。在直流电下,由于铁芯的滞后作用,它们有很大的误差。
为了测量高频功率,使用了热电和电子瓦特表,它们是一种磁电测量机制,配备有源功率到直流转换器。电源转换器执行乘法运算 ui = p,并在输出端获得一个取决于乘积 ui 的信号,即功率。
在图。 1,并显示了使用电动测量机构构建瓦特表和测量功率的可能性。
米。 1.瓦特表切换方案(a)和矢量图(b)
静止线圈1,与负载电路串联,称为瓦特表的串联电路,动圈2(外加电阻),与负载并联,称为并联电路。
对于恒定功率计:
考虑电动瓦特表在交流电上的运行。矢量图图。 1、b是针对感性负载构造的。由于动圈的一些电感,并联电路中的电流矢量 Iu 滞后于矢量 U 的角度为 γ。
从这个表达式可以看出,只有在两种情况下瓦特表才能正确测量功率:当 γ = 0 和 γ = φ 时。
状态 γ = 0 可以通过创建来实现 电压谐振 在并联电路中,例如,通过包括相应电容的电容器C,如图1中的虚线所示。 1,一个。然而,电压谐振只会在某个特定频率下发生。违反了频率变化 γ = 0 的条件。当γ不等于0时,瓦特表测量功率有误差βy,称为角度误差。
在较小的角度 γ 值(γ 通常不超过 40 — 50')时,相对误差
在角度φ接近90°时,角度误差可以达到很大的值。
其二,瓦特表的具体误差是其线圈耗电量造成的误差。
测量负载消耗的功率时,两个 功率计开关电路,不同之处在于它的并联电路(图 2)。
米。二、瓦特表并联绕组导通方案
如果我们不考虑线圈中电流和电压之间的相移并将负载 H 视为纯有源负载,则由于瓦特表绕组的能量消耗,误差 βa) 和 β(b) 为图的电路。 2、a和b:
其中 P.i 和 P.ti — 分别为瓦特表串联和并联电路消耗的功率。
从βa)和β(b)的公式可以看出,只有在小功率电路中测量功率时,误差才会有可观的值,即当 Pi 和 P.ti 与 Rn 相称时。
如果只改变其中一个电流的符号,瓦特表移动部分的偏转方向就会改变。
瓦特表有两对钳位(串联和并联电路),根据它们在电路中的包含情况,指针的偏转方向可能不同。为了正确连接瓦特表,每对夹具中的一个都标有 «*»(星号),称为 «generator clamp»。

