Электроизмерения и электроизмерительная техника

Приведены результаты исследования метода измерения параметров по мгновенным значениям ортогональных составляющих гармонических сигналов, измеренным в произвольный момент времени. При этом время измерения не зависит от угла сдвига фаз между напряжением, током и периода входного сигнала. Проведена оценка погрешности, обусловленной неидеальностью фазосдвигающих блоков, осуществляющих формирование дополнительных сигналов. Приведены результаты анализа влияния квантования мгновенных значений сигналов на погрешность измерения информативных параметров. Представлены аналитические выражения и графики зависимости погрешностей от угла сдвига фаз между напряжением, током и начальной фазы сигналов

Кратко рассмотрены проблемы определения динамических характеристик датчиков давления. Проанализированы основные методы спектрального оценивания. Рассмотрены преимущества и недостатки данных. Описана система контроля динамических характеристик датчиков давления. Приведено описание программного обеспечения для идентификации динамических характеристик датчиков давления по отклику на импульсное воздействие. Представлены результаты обработки исследования датчика давления с использованием разработанного программного обеспечения. Приведены основные расчетные соотношения для вычисления амплитудно-частотной характеристики и спектров сигналов с использованием дискретного преобразования Фурье и метода Прони

Объектом исследования являются параметры гармонических сигналов (ПГС): среднеквадратические значения напряжения и тока, активная и реактивная мощности. Предметом исследования являются методы определения ПГС, основанные на формировании дополнительных сигналов, сдвинутых относительно входных по фазе. Целью работы является разработка нового метода измерения ПГС, который использует сравнение входного и дополнительного напряжений, исключает возможность возникновения частотной погрешности формирования дополнительного сигнала и обеспечивает возможность начала измерения в произвольный момент времени. Для определения основных ПГС используются мгновенные значения как входных сигналов, так и дополнительного напряжения, что позволяет сократить время измерения. При анализе погрешности, обусловленной отклонением реальных сигналов от гармонической модели, используется методика, основанная на оценке погрешности результата измерения параметра как функции, аргументы которой заданы приближенно с погрешностью, соответствующей отклонению модели от реального сигнала. Предложен подход к определению ПГС на основе компарирования входного и дополнительного напряжений. Использование такого подхода позволило разработать метод, который в отличие от большинства известных методов, основанных на формировании дополнительных сигналов, использует только одно дополнительное напряжение и исключает возможность возникновения частотной погрешности фазосдвигающего блока. При реализации разработанного метода используются только три аналого-цифровых преобразователя, что сокращает аппаратурные затраты. Полученные в работе результаты позволяют оценивать погрешность определения параметров при отклонении входных сигналов от гармонической модели, а также выбирать параметры измерительного процесса в соответствии с требованиями по точности измерения.

Объектом исследования является частота периодического сигнала, предметом исследования – метод определения частоты, основанный на формировании дополнительных сигналов, сдвинутых относительно входного по фазе. Цель работы – исследование нового метода измерения частоты, который исключает возможность возникновения частотной погрешности формирования дополнительного сигнала и погрешности по напряжению фазосдвигающих блоков. Для определения частоты использованы мгновенные значения только входного напряжения, а дополнительные сигналы применены только для сокращения времени измерения. При анализе погрешности, обусловленной отклонением реальных сигналов от гармонической модели, использована методика, основанная на оценке погрешности результата измерения параметра как функции, аргументы которой заданы приближенно с погрешностью, соответствующей отклонению модели от реального сигнала. Предложен подход к определению частоты на основе выявления характерных точек дополнительных напряжений и измерению мгновенных значений входного сигнала в моменты их переходов через ноль. Использование такого подхода позволило разработать метод, который в отличие от большинства известных методов, основанных на формировании дополнительных сигналов, использует только мгновенные значения входного напряжения. Проведена оценка влияния угловой погрешности фазосдвигающих блоков на результирующую погрешность определения частоты. При реализации разработанного метода используется только один аналого-цифровой преобразователь, что сокращает аппаратурные затраты. Полученные результаты анализа влияния погрешности, обусловленной отклонением реального сигнала от гармонической модели, и угловой погрешности фазосдвигающего блока на погрешность результата определения частоты, позволяют выбирать оптимальные параметры измерительного процесса в зависимости от требований по точности и времени измерения

Рассмотрена задача повышения метрологической надежности информационно-измерительных систем и входящих в их состав средств измерений. Предложена методика установления межповерочных интервалов средств измерений. Методика основана на вычислении вероятности метрологической исправности на основе результатов ускоренных испытаний

Исследован новый метод измерения интегральных характеристик по мгновенным значениям гармонических сигналов, основанный на формировании ортогональной составляющей напряжения и сравнении входного и дополнительного сигналов напряжения. Метод позволяет начинать процесс измерения в произвольный момент времени. Приведены результаты анализа погрешностей измерения параметров сигналов, обусловленных отклонением реального сигнала от гармонической модели

Проведено исследование динамических характеристик станка для балансировки ротора. Приведены методика и расчет кинетической и потенциальной энергии балансировочной системы. Построена векторная диаграмма процесса балансировки ротора. Предложена схема определения обобщенных сил упругости. Проведен расчет значений обобщенных координат

Рассмотрено влияние сопротивления перемещению несущего каната относительно башмаков линейных опор канатной дороги на его прочность. Установлено, что для уменьшения напряжения в проволоках от кручения несущего каната и, соответственно, повышения его стойкости отношение расчетной силы трения натяжения несущего каната следует принимать не более 0,2

В статье рассмотрены вопросы применения методов бесконтактной термометрии для измерения температуры различных объектов. Показано, что бесконтактные измерения температуры характеризуются большим количеством как методических, так и инструментальных систематических погрешностей. Представлена структура полной погрешности результатов измерений.

В статье изложены способы снижения методической погрешности определения среднего значения напряжения одиночного импульса в цифровых запоминающих осциллографах серии TPS2000, вычисляемого в режиме автоматических измерений (функция «Meam»). Рассмотрены: визуально-аналитический способ; способ использования интерфейсных функций осциллографа и программных методов расчета средних значений импульсов.

Даются указания по методике поверки и определению основных метрологических характеристик средств измерения температуры. Рассмотрены принципы работы, устройство и особенности применения милливольтметров, автоматических потенциометров и автоматических мостов для измерения температуры.

В данной монографии рассматривается обработка сигналов с датчиков вихревых расходомеров с целью определения частоты срыва вихрей при прохождении измеряемой среды (жидкость, газ) в области расположения тела обтекания. На основе данной частоты можно рассчитывать скорость и движения среды и расход.

Пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Метрология, стандартизация, сертификация» направления подготовки специалистов и бакалавров «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». Приведена методика выбора универсальных средств измерения линейных размеров до 500 мм, показаны принципиальные конструкции измерительных приспособлений для контроля корпусных деталей, дисков, валов, методы и средства измерения линейных размеров свыше 500 до 10 000 мм: описаны контрольно-измерительные устройства гибких производственных систем.

Учебное пособие содержит сведения об электронных средствах измерений электрических величин, предназначенных для исследования формы электрических сигналов, измерения интервалов времени, фазовых сдвигов, частоты, напряжения. Рассматриваются наиболее распространенные методы измерения перечисленных характеристик. Приведены основные составляющие погрешности указанных средств измерений и источники их возникновения.

Учебно-методическое пособие содержит краткое описание методики измерения полевых и импедансных характеристик антенн. Приведены схемы измерений. Рассмотрены особенности снятия диаграмм направленности, измерения коэффициента усиления, исследования поляризационных свойств формируемого антенной поля. Изложены методики измерения коэффициента стоячей волны на входе антенны, коэффициента отражения и комплексного входного сопротивления.

Дано описание двух лабораторных работ по темам «Статистическое определение погрешностей установки частоты генератора» и «Определение нестабильности частоты генератора». В процессе выполнения лабораторных работ студенты проводят измерения, обрабатывают их результаты и делают оценки погрешностей измерений.

Изложен материал по лабораторной работе «Измерение температуры термопреобразователем сопротивления в комплекте со вторичным прибором». Приведено описание экспериментальной установки, даны краткие теоретические положения по изучаемой теме, изложен порядок проведения работы.

В пособии изложены теоретические положения преобразования измерительных сигналов, которые являются основой для построения любых средств измерения с применением как традиционных, так и современных информационных технологий. Представлены модели сигналов, различные преобразования сигналов, теория модуляции сигналов, дискретизация, кодирование и восстановление сигналов, масштабно-временное преобразование сигналов.

Пособие на основе зарубежных и отечественных источников и практического опыта описывает основные подходы к вопросам метрологии, теории и практики проведения измерений электрических и неэлектрических величин, неразрушающего контроля, основам стандартизации и сертификации.

В учебном пособии рассмотрены средства измерений электрических величин с позиции проектирования аналоговых измерительных устройств; теоретические вопросы структурных схем, расчеты их статических и динамических погрешностей. Широко представлены аналоговые электронные преобразователи и приборы. Кратко изложены вопросы проектирования приборов сравнения: мосты, компенсаторы. Приведены примеры контрольных заданий и их решения, расчета электронных схем приборов, проектирование основных преобразователей.

Предлагается применение метода цифрового спектрального оценивания Прони для уменьшения времени измерения параметров комплексного сопротивления высокоомных электрических цепей устройствами на основе измерительных схем с коммутируемыми опорными элементами.

Интеллектуальные системы контроля показателей качества электроэнергии стартовых комплексов требуют использования высокоточных средств измерения. В работе проводится анализ ряда известных способов повышения точности аналого-цифрового преобразователя сигма-дельта архитектуры, а также рассматриваются предложенные авторами способы повышения точности данного типа аналого-цифрового преобразователя в составе средств измерения наземных комплексов и бортового оборудования.

Разработана информационно-измерительная система мониторинга качества электрической энергии. Система позволяет как измерять, так и корректировать коэффициенты гармонических искажений по току и напряжению.

Предложен метод расчета операционных усилителей на основе использования топологических графов, что позволяет резко сократить объем вычислений за счет перехода от принципиальных электрических схем узлов средств измерений непосредственно к графам и к функциям преобразования.

Рассматриваются новые методы и средства раздельного определения параметров двухполюсных электрических цепей по мгновенным значениям переходных процессов, обеспечивающие сокращение времени измерения. Приводятся результаты анализа влияния погрешности квантования мгновенных значений сигналов на погрешность измерения параметров.

Рассматриваются вопросы измерения частоты сетевого напряжения по трем мгновенным значениям при наличии высших гармоник. Построена модель измерения частоты сетевого напряжения в системе MathLab. Сделаны выводы о возможности применения метода на практике.

Предлагается систематизировать способы измерения комплексного сопротивления по используемому методу решения обобщенного уравнения мостовой цепи. Выявлены способы измерений, перспективные для применения в процессорных средствах измерений комплексного сопротивления. Описаны оригинальные устройства для измерения составляющих комплексного сопротивления.

Рассматриваются вопросы сокращения времени измерения параметров электрических цепей за счет формирования нескольких переходных процессов в измерительных цепях. Показаны особенности различных методов измерения, приведены рекомендации по их применению.

Предлагается систематизация методов измерения, основанных на весовом интегральном усреднении. Рассмотрены различного вида средства измерения и весовые функции, способы интегрального усреднения, анализируются их преимущества и недостатки.

Рассмотрены принципы построения многофункционального аппаратно-программного комплекса для измерения параметров двухполюсных электрических цепей с использованием алгоритмов анализа переходного процесса в измерительной схеме при воздействии на нее несинусоидального напряжения. Предложены методики оценки составляющих погрешности определения параметров исследуемой цепи.

В статье дается анализ и синтез автоматической системы термостатирования первичных измерительных преобразователей (ПИП) магнитной индукции, теплоносителем в которой является воздух. Сочетание методов газодинамического термоэкранирования и термостатирования ПИП обеспечивает исключение температурной погрешности, обусловленной температурной зависимостью его параметров при изменении температуры в диапазоне от -70 до +250{. } и более при диаметре зонда 3, 5-6 мм и длине его 200-800 мм.

Рассмотрены вопросы техники безопасности и особенности выполнения лабораторной работы «Сравнительный анализ измерительных параметров вольтметров». Основное внимание уделено классам точности электроизмерительных приборов различных систем

В методических указаниях содержатся теоретические сведения, излагается порядок выполнения лабораторной работы в лаборатории «Электричество». Работа выполнена при финансовой поддержке гранта НЗ-1063.

Рассмотрены основные методы измерений, конструкции приборов первичных измерений, устройств для усиления сигналов, исполнительные и регистрирующие устройства, необходимые для управления динамическим процессом испытаний. Ускоренное определение физико-механических свойств материалов производится современными приборами неразрушающего контроля. Дано описание пределов погрешностей при измерении техническими средствами. Для проведения экспериментов и получения математической зависимости исследуемого процесса управления приведены различные методы планирования и обработки результатов в зависимости от поставленных задач измерений.

В пособии рассмотрены вопросы метрологического обеспечения экспериментальных исследований преобразователей информации различной физической природы. Особое внимание уделено метрологическому обеспечению вычислительного эксперимента, направленного на прогнозирование метрологических характеристик цифровых преобразователей информации. Рассмотрены принципы построения, методы анализа и примеры практического применения обобщенных математических моделей, позволяющих на ранних стадиях проектирования новых конструкций цифровых преобразователей информации с высокой степенью достоверности оценивать их технические возможности, не прибегая к дорогостоящему физическому эксперименту. Рассмотрены также методы и аппаратура для механических и климатических испытаний разрабатываемых преобразователей информации. Электронное учебное пособие разработано на кафедре электротехники.

Рассмотрены особенности конструкции, передаточные функции и частотные характеристики трансформаторов тока и дифференцирующих измерительных преобразователей тока: катушек Роговского и трансреакторов, применение которых в устройствах для измерения переменных токов, а также для защиты и управления электротехническими комплексами, обеспечивает значительное сокращение массы, повышение точности и быстродействия. Основное внимание уделено инженерным методам расчёта параметров как предлагаемых конструкций катушек Роговского и трансреакторов, так и разработанных авторами устройств для восстановления формы тока (аналоговых и цифровых интегрирующих фильтров), для дифференциальной защиты и защиты электрооборудования от работы в несимметричных режимах. Приводятся примеры таких расчётов и результаты моделирования устройств защиты с помощью программы Micro-Cap.

Рассмотрены виды и методы измерения, статические и динамические погрешности измерения. Приводятся типовые характеристики и параметры измерительных устройств. Описываются физические эффекты и принципы преобразования физических величин в выходные сигналы различного типа. Рассматриваются активные и пассивные преобразователи с электрическим выходным сигналом. Отмечаются достоинства, недостатки и область применения датчиков различного типа, применяемых в автоматизированном технологическом оборудовании.

Журнал представляет обзоры, аналитические материалы, новые технические и технологические решения, методологические подходы и методы, результаты экспериментальных исследований и практические рекомендации в таких областях, как охранные системы, поисковая техника, специальные технические средства и технологии антитеррористической направленности, статьи по криминалистике, информационной безопасности, защите систем и каналов связи, нормативно-правовым вопросам и другую информацию в области специальной техники гражданского и двойного назначения. Целевая аудитория – разработчики, проектанты и пользователи технических средств обеспечения безопасности, работники правоохранительных органов и охранных структур, научные работники, аспиранты, докторанты и студенты. С 2016 г. журнал не выходит.

Особенность издания - информативность, научная обоснованность, инновационная направленность. Публикуются только достоверные материалы, имеющие научную и практическую ценность. На страницах журнала освещаются вопросы безопасности и эффективности энергетики всех отраслей, энергосбережения, охраны труда, подготовки персонала, новейшие разработки ведущих промышленных и научных организаций, тенденции развития альтернативной энергетики, нормативные акты и документы. Издаётся с 2005 года. Включён в Перечень ВАК.

Рассмотрены основы метрологии, методы и средства электрорадиоизмерений, вопросы квалиметрии, стандартизации и оценивания соответствия. Рассмотрены вопросы автоматизации измерений, а также оценивание и поддержание качества радиоэлектронных изделий в процессе эксплуатации. Материал соответствует требованиям действующих нормативных документов в области метрологии, стандартизации, сертификации и технического регулирования, а также современным тенденциям развития теории измерений и измерительной техники.

Представлены математические модели, разработанные на основе теории электромагнитного поля, приведены примеры моделирования с помощью программы MathCAD 14 и программного комплекса COMSOL Multiphysics 3.4 электромеханических устройств с полыми немагнитными роторами (электромагнитные тормозы и демпферы, асинхронные двигатели, тахогенераторы и датчики угловых ускорений). Рассмотрена их реализация в качестве нагрузочно-измерительных устройств для испытания электродвигателей.