ડીસી અને એસી સિંગલ-ફેઝ કરંટનું માપન

પ્રત્યક્ષ વર્તમાન શક્તિ P = IU માટેના અભિવ્યક્તિ પરથી, તે જોઈ શકાય છે કે તે પરોક્ષ પદ્ધતિ દ્વારા એમીટર અને વોલ્ટમીટરનો ઉપયોગ કરીને માપી શકાય છે. જો કે, આ કિસ્સામાં, બે સાધનો અને ગણતરીઓમાંથી એક સાથે વાંચન હાથ ધરવા જરૂરી છે, જે માપને જટિલ બનાવે છે અને તેની ચોકસાઈ ઘટાડે છે.

ડીસીમાં પાવર માપવા અને સિંગલ ફેઝ વૈકલ્પિક પ્રવાહ તેઓ વોટમીટર નામના ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરે છે જે ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક અને ફેરોડાયનેમિક માપન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે.

ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક વોટમીટર્સ ઉચ્ચ ચોકસાઈ વર્ગો (0.1 — 0.5) સાથે પોર્ટેબલ ઉપકરણોના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે અને તેનો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક અને એલિવેટેડ ફ્રીક્વન્સીઝ (5000 Hz સુધી) પર AC અને DC પાવરના ચોક્કસ માપન માટે થાય છે. ફેરોડાયનેમિક વોટમીટર વધુ વખત પ્રમાણમાં ઓછી ચોકસાઈ વર્ગ (1.5 - 2.5) સાથે પેનલ સાધનોના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે.

આવા વોટમીટરનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઔદ્યોગિક આવર્તન વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં થાય છે. પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ પર, કોરોના હિસ્ટેરેસિસને કારણે તેમની પાસે નોંધપાત્ર ભૂલ છે.

ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર પાવર માપવા માટે, થર્મોઇલેક્ટ્રિક અને ઇલેક્ટ્રોનિક વોટમીટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે વર્તમાન કન્વર્ટરને ડાયરેક્ટ કરવા માટે સક્રિય શક્તિથી સજ્જ મેગ્નેટોઇલેક્ટ્રિક માપન પદ્ધતિ છે. પાવર કન્વર્ટર ગુણાકાર ui = p નું ઑપરેશન કરે છે અને આઉટપુટ પર સિગ્નલ મેળવે છે જે ઉત્પાદન ui, એટલે કે પાવર પર આધારિત છે.

અંજીરમાં. 1, અને વોટમીટર બનાવવા અને પાવર માપવા માટે ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક માપન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા દર્શાવવામાં આવી છે.

ચોખા. 1. વોટમીટર સ્વિચિંગ સ્કીમ (a) અને વેક્ટર ડાયાગ્રામ (b)

સ્થિર કોઇલ 1, લોડ સર્કિટ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે, તેને વોટમીટરની શ્રેણી સર્કિટ કહેવામાં આવે છે, મૂવિંગ કોઇલ 2 (વધારાના રેઝિસ્ટર સાથે), લોડ સાથે સમાંતર, સમાંતર સર્કિટ સાથે જોડાયેલ છે.

સતત વોટમીટર માટે:

વૈકલ્પિક પ્રવાહ પર ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક વોટમીટરની કામગીરીને ધ્યાનમાં લો. વેક્ટર ડાયાગ્રામ ફિગ. 1, b લોડની પ્રેરક પ્રકૃતિ માટે બાંધવામાં આવે છે. વર્તમાન વેક્ટર Iu સમાંતર સર્કિટ મૂવિંગ કોઇલના કેટલાક ઇન્ડક્ટન્સને કારણે γ કોણ દ્વારા વેક્ટર Uથી પાછળ રહે છે.

આ અભિવ્યક્તિ પરથી તે અનુસરે છે કે વોટમીટર માત્ર બે કિસ્સાઓમાં પાવરને યોગ્ય રીતે માપે છે: જ્યારે γ = 0 અને γ = φ.

રાજ્ય γ = 0 બનાવીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે વોલ્ટેજ રેઝોનન્સ સમાંતર સર્કિટમાં, ઉદાહરણ તરીકે, અંજીરમાં ડોટેડ લાઇન દ્વારા બતાવ્યા પ્રમાણે, અનુરૂપ કેપેસિટેન્સના કેપેસિટર Cનો સમાવેશ કરીને. 1, એ. જો કે, વોલ્ટેજ રેઝોનન્સ માત્ર ચોક્કસ ચોક્કસ આવર્તન પર હશે. આવર્તન γ = 0 ના ફેરફાર માટેની સ્થિતિનું ઉલ્લંઘન થાય છે. જ્યારે γ 0 ની બરાબર નથી, ત્યારે વોટમીટર βy સાથે પાવરને માપે છે, જેને કોણીય ભૂલ કહેવામાં આવે છે.

કોણ γ (γ સામાન્ય રીતે 40 — 50 ' કરતાં વધુ નહીં) ના નાના મૂલ્ય પર, સંબંધિત ભૂલ

90 ° ની નજીકના ખૂણા પર, કોણીય ભૂલ મોટા મૂલ્યો સુધી પહોંચી શકે છે.

બીજી, વોટમીટરની ચોક્કસ ભૂલ તેના કોઇલના વીજ વપરાશને કારણે થતી ભૂલ છે.

લોડ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી શક્તિને માપતી વખતે, બે વોટમીટર સ્વિચિંગ સર્કિટ, તેના સમાંતર સર્કિટના સમાવેશમાં ભિન્નતા (ફિગ. 2).

ચોખા. 2. વોટમીટરના સમાંતર વિન્ડિંગને ચાલુ કરવા માટેની યોજનાઓ

જો આપણે કોઇલમાં પ્રવાહો અને વોલ્ટેજ વચ્ચેના તબક્કાના પરિવર્તનને ધ્યાનમાં ન લઈએ અને લોડ H ને સંપૂર્ણ રીતે સક્રિય માનીએ, તો વોટમીટર વિન્ડિંગ્સના ઊર્જા વપરાશને કારણે ભૂલો βa) અને β(b) થાય છે. અંજીરની સર્કિટ. 2, a અને b:

જ્યાં P.i અને P.ti — અનુક્રમે, વોટમીટરની શ્રેણી અને સમાંતર સર્કિટ દ્વારા વપરાશમાં લેવાયેલી શક્તિ.

βa) અને β(b) માટેના સૂત્રોમાંથી, તે જોઈ શકાય છે કે લો-પાવર સર્કિટમાં પાવર માપતી વખતે જ ભૂલો પ્રશંસનીય મૂલ્યો ધરાવી શકે છે, એટલે કે. જ્યારે Pi અને P.ti Rn સાથે સુસંગત હોય છે.

જો તમે માત્ર એક જ પ્રવાહની નિશાની બદલો છો, તો વોટમીટરના ફરતા ભાગના વિચલનની દિશા બદલાઈ જશે.

વોટમીટરમાં બે જોડી ક્લેમ્પ્સ (શ્રેણી અને સમાંતર સર્કિટ) હોય છે અને સર્કિટમાં તેમના સમાવેશના આધારે, પોઇન્ટરના વિચલનની દિશા અલગ હોઈ શકે છે. વોટમીટરના સાચા જોડાણ માટે, ક્લેમ્પની દરેક જોડીમાંથી એકને «*» (ફૂદડી) વડે ચિહ્નિત કરવામાં આવે છે અને તેને «જનરેટર ક્લેમ્પ» કહેવામાં આવે છે.