Измерение угла сдвига фаз и частоты.

Для измерения угла сдвига фаз между током и напряжением, а также коэффициента мощности в однофазной цепи переменного тока можно воспользоваться косвенным методом и определить значения этих величин по показаниям амперметра, вольтметра и ваттметра. Недостатком этого метода является необходимость одновременного отсчета показаний трех приборов и вычисления значения искомой величины, что снижает точность измерений.

Специальные приборы, предназначенные для непосредственного измерения угла сдвига фаз и коэффициента мощности, называются фазометрами. Промышленностью выпускается большое число разнообразных типов фазометров, в которых используются электромеханические измерительные механизмы. Наиболее часто при этом используются электродинамические логометры. На рис. 3.24, а показана схема электродинамического фазометра с логометрическим измерительным механизмом. Если параметры параллельной цепи подобрать так, чтобы I₁ = I₂,, угол b был равен углу разворота подвижных катушек g, то угол отклонения стрелки прибора a будет равен углу j.

Таким образом, угол поворота подвижной части логометра определяется только углом φ. Шкала фазометра может быть отградуирована в значениях угла j или cos j.

Данный фазометр обладает рядом недостатков. В частности, параллельная цепь такого прибора может быть рассчитана только на одно значение напряжения, так как при изменении сопротивления добавочного резистора изменится и характеристика шкалы.

Рис. 3.24. Схема электродинамического однофазного фазометра (а) и векторная диаграмма (б)

Рассмотренный принцип положен в основу работы переносных однофазных фазометров класса 0,5 - 0,2. Диапазон измерения угла j составляет 0 - 90° или 0 - 360°, cos j составляет –1 - 0 - +1 (для индуктивной или емкостной нагрузки).