Ватметри с преобразуватели на Хол, Термоелектрически ватметър, Индиректни методи за измерване
За преобразувател на Хол е възможно да се приложи ватметър, ако една от входните величини, например индукция B, е пропорционална на напрежението, а другата - токът I - на тока през товара. Тогава e. д.с. Залата ще бъде пропорционална на мощността.
За да се реализира ватметърът, преобразувателят на Хол се поставя в тясна междина на магнитната верига 1 (фиг. 4), магнетизирана от намотката L1, свързана успоредно на източника, докато токът i през преобразувателя, дължащ се на спада на напрежението през шунта, е пропорционален на тока на натоварване I. Индуктивността L2 в серийната верига служи за коригиране на честотни грешки, свързани с факта, че токът, успореден на целта, изостава малко от напрежението U , подобно на случая с електродинамичните ватметри ов.
Могат да се изградят ватметри с трансдюсер на Хол за измерване на аудио и високи честоти в AC вериги.
Термоелектрически ватметър
Честотният обхват може да бъде разширен до 1 MHz, ако квадраторът е изграден върху безконтактни термопреобразуватели. Термоелектрическият ватметър се различава от токоизправителя по това, че вместо диоди се включват безконтактни нагреватели с термодвойки и разликата в термо-ЕМП в студените краища, измерена с магнитоелектрически миливолтметър, е пропорционална на средната консумация на енергия на товара.
Термичните ватметри се използват за измерване на мощността във вериги с несинусоидален ток и напрежение; при измерване на мощността във вериги с голямо фазово изместване между напрежение и ток, при определяне на честотната грешка на електродинамичните ватметри.
Индиректни методи за измерване на мощността
Силата на постоянен или променлив ток (с активен товар) може да се измери с помощта на метода на амперметър и волтметър (фиг. 4).
Ориз. 5.Схеми на свързване на инструмента
И двете схеми за превключване имат методологична грешка. Когато се включи съгласно схемата на фиг. 15.9 а, мощността P, определена като произведението на измерените стойности U и I, ще бъде по-голяма от мощността Рn, консумирана в товара, с количеството мощност, консумирана от амперметъра, т.е.
където Ra е съпротивлението на амперметъра.
За веригата, показана на фиг. 5.b, методологичната грешка, дължаща се на мощността, консумирана от волтметъра, се определя по подобен начин:
където RB е съпротивлението на волтметъра.
Относителна грешка в този случай
При проверка на ватметри с високи класове на точност (от 0,5 и по-високи) се използва компенсатор на постоянно напрежение, с който напрежението, приложено към ватметъра, се измерва с помощта на делител, а силата на тока се определя чрез измерване на спада на напрежението върху измервателния резистор, включен в серийната верига на ватметъра.
За определяне на активната и реактивната мощност може да се използва компенсатор на променливо напрежение, който измерва напрежението, тока и ъгъла на изместване между тях.
Компенсаторите се използват и за измервания във вериги с ниска мощност, когато включването на ватметъра може да доведе не само до големи грешки, но и до нарушаване на съществуващия режим на работа на веригата.
Измерване на енергия
D.C
За измерване на консумацията на енергия при постоянен ток се използват измервателни уреди от три системи: електродинамична, магнитоелектрична и електролитна. Най-разпространените броячи на електродинамичната система. Бобините с постоянен ток, състоящи се от малък брой навивки от дебел проводник, са свързани последователно към мрежата. Подвижна намотка със сферична форма, наречена арматура, е монтирана на ос, която може да се върти в опорни лагери.Намотката на котвата е направена от голям брой навивки от тънък проводник и е разделена на няколко секции. Краищата на секциите са запоени към колекторните плочи, които се допират с метални плоски четки. Мрежовото напрежение се подава към намотката на котвата чрез допълнително съпротивление. По време на работа на измервателния уред, в резултат на взаимодействието на тока в намотката на котвата и магнитния поток на фиксираните токове на намотките, той създава въртящ момент, под въздействието на който котвата ще започне да се върти. Количеството консумирана енергия в мрежата може да се съди по броя на оборотите, направени от арматурата (диска). Количеството енергия за оборот на арматурата се нарича константа на измервателния уред. Броят на оборотите на арматурата за единица записана електрическа енергия се нарича предавателно отношение.
Монофазен AC
За измерване на активна енергия в еднофазни вериги с променлив ток се използват измервателни уреди с индукционна система. Устройството на индукционния измервателен уред е почти същото като това на индукционния ватметър. Разликата е, че измервателният уред няма пружини, които създават противодействащ момент, което прави диска на измервателния уред свободен да се върти. Стрелката и скалата на ватметъра се заменят в брояча с механизъм за броене. Постоянният магнит, който служи във ватметъра за успокояване, създава спирачен момент в измервателния уред.
Ориз. 6.Монофазно броячно устройство