Приборы для измерения основных электрических величин

Ионная и электронная электропроводность. Проводники первого и второго рода. Прохождение тока сквозь раствор электролита механизм прохождения тока. Сопротивление проводника. Закон Ома. Единицы измерения (электрические). Основные приборы вольтметр, амперметр, гальванометр, кулонометр и т. д. Удельное сопротивление, удельная электропроводность. Мостик Уитстона. Принцип измерения сопротивления. Особенности измерения сопротивления раствора электролита (телефон, катушка Румкорфа). Влияние температуры и разведения нз удельную электропроводность. Молекулярная и эквивалентная электропроводность. Зависимость от температуры и разведения. Электропроводность при бесконечном разведении. Закон независимого перемещения ионов. Вычисление Хоо из подвижностей ионов. Вычисление степени и константы диссоциации для слабых электролитов. Сильные электролиты. Коэфициент электропроводности. Причины изменения с концентрацией в случае сильных электролитов. Скорости и подвижности ионов. Роль среды и природы иона. Электропроводность чистой воды. Введение поправки на эту величину. Определение константы прибора. Калибровка линейки. Переход от электропроводности, измеренной в данном сосуде, к удельной электропроводности. Кондуктометрическое титрование. [c.93]

Глава IV. Приборы для измерения основных электрических величин [c.120]

Электрохимическими преобразователями, или хемотронами, называют приборы и отдельные элементы устройств, принцип действия которых основан на законах электрохимии. Электрохимические системы такого рода выполняют роль диодов, датчиков, интеграторов, запоминающих устройств и соответственно выполняют функции выпрямления, усиления и генерирования электрических сигналов, измерения неэлектрических величин и др. В хемотронах происходят процессы преобразования электрической энергии в химическую, а также механической энергии в электрическую и др. В отличие от электронных устройств (ламповых и полупроводниковых), в которых перенос электричества осуществляется электронами, в электрохимических преобразователях заряды переносятся ионами. Согласно закону Фарадея, количество вещества, претерпевшего изменение на электроде, пропорционально количеству прошедшего электричества. Поэтому измеряя тем или иным способом количественное изменение вещества, можно определить количество электричества, т. е. интегрировать электрические сигналы. Для этого электрохимическая реакция должна быть а) обратимой, т. е. реакция на аноде должна быть обратной реакции на катоде. Например, на аноде Си — 2е Си на катоде Си + + Че" Си б) реакция должна быть единственной, иначе точное интегрирование тока затруднено в) электролиты и электроды должны быть устойчивыми во времени г) реакции на электродах должны протекать с достаточно высокими скоростями. Таким требованиям могут удовлетворять некоторые электрохимические реакции, характеризующиеся потенциалами, лежащими между потенциалами водородного и кислородного электродов (рис. 66). При отсутствии в системе газообразных водородов и кислорода и при малой электрохимической поляризации электродов на них будут протекать лишь основные реакции. Системой, удовлетворяющей указанным требованиям, может быть 12+ + 2е ч 21" Е = 0,53 В. Потенциал ее положительнее потенциала водородного электрода и при рН< 11 отрицательнее потенциала кислородного электрода, поэтому в водных растворах в присутствии иода и ионов I" кислород и водород выделяться не будут. Эта реакция в прямом и обратном направлениях протекаете небольшой электрохимической поляризацией, следовательно, на электродах можно получить [c.367]

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН [c.118]

Во всех устройствах (приборах), построенных на принципах электрических измерений неэлектрических величин, независимо от сложности их схемы всегда можно выделить следующие четыре основные элемента преобразователь (датчик), измерительную схему, источник питания и указатель. Важнейшим из этих элементов является преобразователь измеряемой неэлектрической величины в какой-либо электрический параметр. [c.83]

Перечисленные выше основные электрические приборы используют для косвенного измерения других величин, как, например, температуры, [c.77]

Используются три основных вида электроизмерительных приборов показывающие — стрелочные и цифровые — для непосредственного измерения электрических величин (амперметры, вольтметры, ваттметры и т. д.) [c.179]

Отметим также некоторые другие преимущества кулонометрического метода, вытекающие из того факта, что измеренное количество электричества — мера концентрации вещества. Высокая точность измерения и контроля электрических параметров, достигаемая на современных электроизмерительных приборах, обеспечивает высокую точность метода. Можно сказать, что она ограничена не измерением основной величины — количества электричества, а влиянием побочных электрохимических процессов на электродах, точностью регистрации конечной точки, возможностью попадания посторонних электроактивных примесей извне или из вспомогательного электродного пространства и т. д. [c.89]

При оценке этого материала обращало на себя внимание то, что данные, полученные различными исследователями для одного и того же вещества, имея сравнительно высокую относительную сходимость (0,02—0,05%), значительно разнились между собой. Это в некоторой мере могло объясняться недостаточной чистотой сжигаемых объектов, но, по-видимому, в основном являлось следствием несовершенства методики измерения. Основным методическим затруднением являлось то, что в то время измерение теплот сгорания не могло еще проводиться сравнительным методом с использованием эталонного вещества (I, стр. 214—217). Это значительно усложняло определение теплового значения калориметрической системы. Аддитивный расчет этой величины не мог дать точных результатов вследствие сложности калориметрической системы и неопределенности ее границ. Кроме того, при аддитивном расчете теплового значения причиной расхождения данных отдельных исследователей являлись еще и неизбежные ошибки в измерении температуры. В работах того времени авторы пользовались для измерения температуры ртутно-стеклянными термометрами и должны были вводить в измерения большое число поправок, чтобы выразить изменение температуры в градусах принятой в то время водородной шкалы. Введение этих часто не вполне достоверных поправок могло внести существенные ошибки в измерение температуры. Определение теплового значения методом ввода теплоты электрическим током также не было доступно в то время многим лабораториям из-за отсутствия достаточно точных электроизмерительных приборов и приборов измерения времени. Это приводило к тому, что многие авторы часто допускали существенные систематические ошибки при определении теплового значения своих калориметров. Наконец, сама техника проведения калориметрического опыта не была еще в то время столь совершенной, чтобы обеспечить получение результатов высокой точности. Выходом из создавшегося положения явилось использование всеми авторами для оцределения теплового значения своих калориметров эталонного вещества, т. е. вещества с точно определенной теплотой сгорания. Наличие такого вещества позволило измерять теплоты сгорания остальных веществ сравнительным методом, что значительно повысило бы точность измерений. Мысль о целесообразности введения такого эталона была высказана Э. Фишером еще в 1909 г. и поддержана многими авторитетными термохимиками, в частности В. В. Свентославским [2], однако для ее осуществления предстояло провести очень большую работу. [c.16]

Первый из этих процессов может играть заметную роль лишь при сравнительно больших давлениях газа. Особенно медленно объёмная рекомбинация происходит в чистых электроположительных газах, не способных образовывать отрицательные ионы. Таковы применяемые в электровакуумных приборах Аг, Ке, Не, Кг, Хе. В электроотрицательных газах, в которых образование нейтральных частиц происходит путём рекомбинации между собой положительных и отрицательных ионов, объёмная рекомбинация происходит быстрее на несколько порядков величины. Поэтому прибавление электроотрицательных примесей к чистым электроположительным газам значительно ускоряет деионизацию плазмы путём рекомбинации в объёме. При малых давлениях газа основную роль для деионизации плазмы играет рекомбинация заряженных частиц на поверхности твёрдых тел при двуполярной диффузии к ним электронов и ионов. На этом основаны применение специальных сеток и металлических цилиндров около анодов в ртутных выпрямителях и другие приёмы изменения конфигурации разрядного промежутка. Малое расстояние между электродами также благоприятно для ускорения деионизации. Большое значение, как это показал В. Л. Грановский, имеют электрические поля, налагаемые на плазму извне, которые изменяют скорость передвижения ионов и электронов к электродам. В выпрямителях такие поля всегда имеются во время полупериода переменного напряжения, соответствующего обратному току, и должны учитываться при теоретической оценке времени деионизации. Экспериментальным методом определения хода изменения концентрации заряженных частиц при деионизации плазмы может служить осциллографирование проводимости плазмы после прохождения через плазму прямоугольного импульса тока. Поле, приложенное между двумя вспомогательными электродами, введёнными в плазму для измерения её электропроводности, должно [c.305]

Погрешности измерений. Показание А измерительного прибора всегда отличается от действительного значения А измеряемой величины на величину погрешности измерения. Различают основную и дополнительную погрешности первая пмеет место, когда прибор работает в нормальных условиях, вторая вы.зывается влиянием внешних неблагоприятных факторов (изменением темп-ры окружающей среды, внешними магнитными и электрическими полями, колебаниями частоты и напряжения тока и т, п,). [c.149]

Температура — величина, характеризующая степень нагре-тости тела, одна из основных характеристик, определяющих макроскопическое состояние любого тела. Она выражает меру внутренней энергии беспорядочного теплового движения частиц тела — молекул, атомов, электронов. Чем больше скорости движения частиц, тем выше температура тела. Измерение температуры приборами основывается на зависимости каких-либо свойств вещества от температуры, например теплового расширения, электрического сопротивления металла, электродвижущей силы термо-электрической пары, излучения и т. д. Градус температуры — определенная доля интервала между главными температурными точками, принятыми за исходные. Имеется несколько шкал температуры. Шкалы Реомюра (°R), Цельсия (°С) и Фаренгейта (°F ) образуются делением на равные части интервала на шкале термометра между температурой плавления льда и температурой кипения воды в шкале Реомюра на 80, в шкале Цельсия на 100 и в шкале Фаренгейта на 180 частей. В шкалах Реомюра и Цельсия точка плавления льда обозначается 0 в шкале Фаренгейта она находится при +32° а точка кипения воды в шкале Реомюра 80°, Цельсия 100°, Фаренгейта 212°. [c.32]

В это время (1792 г.) Вольта был уже известным физиком, профессором университета в Павии, членом Лондонского Королевского общества. К этому времени он изобрел новый чувствительный электроскоп, электрический конденсатор и ряд других приборов. Его научные интересы всю жизнь были в основном связаны с электричеством, и работа Гальвани произвела на него огромное впечатление. В первые же 10 дней после получения Трактата... он ставит массу новых опытов, полностью подтверждает результаты Гальвани и задается целью внести меру в эту новую область науки, т. е. провести количественное изучение животного электричества , измерить электрометрами его величину и величину заряда, необходимого для вызова сокращения мышцы, ( Ведь никогда нельзя сделать ничего ценного, если не сводить явлений к градусам и измерениям, особенно в физике — писал Вольта.) В первых же опытах он обнаруживает, что препарат лягушки крайне чувствителен к электрическому разряду и сокращение возникает при столь слабых зарядах лейденской банки, которые не обнаруживаются самыми лучшими электрометрами. [c.21]

В последние годы отечественной промышленностью освоено производство ряда типов контрольных виброизмерительных приборов, основанных на принципе электрического измерения неэлектрических величин. Обладая рядом неоспоримых преимуществ (высокая чувствительность, многокомпонентность, дистанционность измерений и др.), электрические виброиэмерительные приборы постепенно вытесняют механические вибрографы. Основными элементами их являются вибропреобразователь (вибродатчик) и измерительный блок. Вибропреобразователь вводится в соприкосновение с объектом измерений и, воспринимая вибрацию, преобразует ее в электрическую величину (напряжение, ток, емкость и т. п.). [c.501]

Основные и производные физические величины. Основных физических величин, доступных непосредственному измерению, к сожалению, очень немного. Большинство измерений, проводимых в лаборатории, состоит по существу в наблюдении линейных или угловых перемещений указателя относительно какой-либо шкалы. Например, пользуясь аналитическими весами, мы в действительности отмечаем только угловое отклонение стрелки и уравновешиваем весы до тех пор, пока это отклонение не будет равно нулю измерение объема при помощи бюретки сводится к наблюдению линейного перемещения мениска жидкости между двумя определенными положениями электрические измерения связаны с угловым перемещением стрелок измерительных приборо в или ручек потенциометров и т. д. Многие другие величины, такие, как интенсивность света или звука, служат только в качестве нуль-индикаторов, т. е. либо сама величина, либо отклонение этой величины от какого-либо эталона приводятся к нулю, если только не существует прибора для иепосредственного преобразования этой величины в простое перемещение. Задачей приборов этого типа является преобразование сведений о химическом составе в информацию, доступную для непо-средственно го наблюдения. Почти во всех случаях такой прибор действует как компаратор, в котором неизвестная величина сравнивается с известным эталоном. [c.10]

Контроль работы основного и вспомогательного обарудования касосных станций осуществляют с помощью различных приборов и контрольно-измерительных устройств. Все эти приборы и устройства можно разделить на две основные группы — приборы технологического контроля и приборы для измерения электрических величин. Согласно СНиП 2.04.02—84, на водопроводных насосных станциях следует предусмат- [c.188]

Измерения, производивигиеся при помощи мер и приборов, поверенных в Пулковской обсерватории и в Главной физической обсерватории, имели, конечно, научное значение (как элементы огромного труда, направленного на нозиание России и за])убежных стран), которого не имело большинство измерений, выполнявшихся мерами и приборами, поверенными в Главной Палате, но, с другой стороны, последние имели в своей совокупности большое экономическое значение в жизни страны, особенно те измерения, которые отиосились к производственным и торговым операциям, связанным с многомиллионными сделками (по выражению Менделеева), и во много раз превосходили первые в количественном отношении. Кроме того, измерения, контролировавшиеся посредством актов поверки, производившейся в самой Палате, превосходили уже при Менделееве измерения, контролировавшиеся аналогичным порядком прочими двумя институтами, по разнообразию измерявшихся величин (длина, объем, масса, температура, давление, расход воды и газов, электрические величины и пр.). Главной Палате было предоставлено и вменено в обязанность создание самых различных эталонов, независимых от эталонов, имевп1ихся в системе Академии наук, и являвшихся основными. [c.199]

Необычайно распространенные в современной технике электрические методы измерения неэлектрических величин основаны на применении приборов, преобразующих измеряемую величину в ту или иную электрическую величину. Эти приборы называются обычно датчиками. Всякое устройство для электрического измерения неэлектрической величины состоит в основном из двух элементов датчика и подходящего электроизмерительного прибора. Так, например, измерение высоких температур производится электрическим пирометром, состоящим из термопары и милливольтметра измерение звукового давления — комбинацией высококачественного микрофона и лампового вольтметра с соответствующим усилением. В этих двух примерах термопара и микрофон являются преобразователями и выполняют функции датчиков. Существует громадное количество самых разнообразных датчиков, позволяющих преобразовать какую угодно подлежащую измерению величину в электрический ток или напряжение с выполнением наиболее высоких метрологических требований. [c.96]

Для определения электропроводности по методу ASTMD3114 отбирают не менее 1 л пробы топлива в канистру с эпоксидным покрытием или в стеклянную бутыль. Тару, предназначенную для отбора пробы топлива, тщательно подготавливают — промывают последовательно горячей водой, холодной дистиллированной водой, ацетоном, хлороформом, продувают сухим азотом, ополаскивают несколько раз исследуемым топливом и затем отбирают пробу. Хранить пробы топлива отобранные для измерения электропроводности, не рекомендуется. Основным узлом прибора для определения по методу ASTMD3114 является электродная ячейка. В стакан из нержавеющей стали емкостью 250 мл помещены цилиндрические электроды. Расстояние между стенкам электродов должно быть не менее 1 мм. Электропроводность топлива измеряют при напряженности электрического поля от 0,8 до 1,6 В/мм. Переключением клеммы на ячейку от батареи подается напряжение 1,5 В, и в этот момент на приборе фиксируется величина электрического тока, проходящего через ячейку. Электропроводность топлива рассчитывают по закону Ома [c.130]

По принципу действия манометры делятся на след, основные группы жидкостные и поршневые — пределы измерения от вакуума любой величины до избыточного давления, ограниченного обычно 1 ат (для поршневых — до 10000 ато) пружинные (тр5 бча-тые, мембранные и сильфонные) — пределы измерения вакуума и давления неограниченные приборы, основанные на определении давления путем измерения электрических, магнитных и иных свойств нек-рых материалов эти свойства функционально связаны с давлением пределы измерения давления и вакуума неограниченны особенно пригодны для быстроие-ременных давлений. [c.151]

Капиллярная хроматография, обеспечивая высокую эффективность разделения, приводит к тому, что пики отдельных компонентов имеют весьма небольшую ширину. Это, в свою очередь, определяет относительно высокую скорость изменения электрического сигнала при элюировании переднего и заднего концентрационных фронтов хроматографической зоны. Так, например, если необходимо зафиксировать фронт пика компонента, элюируемого через 15 мин. после ввода пробы из капиллярной колонки эффективностью 100 тыс. теоретических тарелок, то его ширина в середине высоты составит всего 4 сек. Если пик должен полностью уложиться в пределах шкалы занисываюш его прибора (0—1 мв), то скорость изменения сигнала при записи переднего и заднего фронтов составит примерно 0,5 мв сек. Изменяюш ийся с такой скоростью сигнал может быть зарегистрирован с достаточной для практики точностью только в том случае, если постоянная времени регистратора будет по крайней мере на один порядок величины меньше, т. е. будет близка к 0,05 сек. При этом время отклонения указателя на всю шкалу составит примерно 0,1 сек. Такое быстродействие регистрирующего прибора в настоящее время считается минимально необходимым при работе с капи.илярными колонками. При использовании для целей газовой хроматографии самопишущих потенциометров, выпускаемых в основном для теплофизических измерений и имеющих время пробега шкалы 1 сек., можно записать без существенных искажений лишь такие пики, которые соответствуют /2— /з шкалы при ширине пика не менее 20—30 сек. Если при этом эффективность колонки соответствует 30—50 тыс. теоретических тарелок, то время удерживания компонентов, представляющих интерес для количественного анализа, не должно быть меньше чем 15—20 мин. [c.163]

Для повышения точности измерений калориметрическая цепь была предварительно протарирована. Для этого в режиме без автоколебаний всю мощность Рд, потреоляемую от выпрямителя, рассеивали на аноде генераторной лампы. Эту мощность измеряли электрическими приборами с ошибкой не более 1,5% и калориметрически. Затем установили связь между мощностью Р и Р и закономерность изменения соотношения этих величин на различных уровнях мощности. В дальнейшем при калориметрическом измерении мощности Рд в режиме автоколебаний учитывали эту поправку, что давало возможность значительно повысить точность калориметрических измерений в исследуемом диапазоне мощностей. Таким образом, ошибка в определении колебательной мощности не превышала 3%, Напряжение анодного питания поддерживали постоянным (8 кв). Сильно перенапряженный режим создавали благодаря изменению состава плазмо-образующего газа. Основные измерения проводили на смеси аргона с кислородом (1 1). При изменении емкости фазовращателя определяли минимальную мощность Рд при С=1225 и Я =3 ом. По формуле вычисляли к.п.д, анодной цепи автогенератора Па = о указанных значениях [c.34]