Elektriliste mõõteriistade klassifikatsioon, instrumentide skaala tähised

Elektripaigaldiste korrektse töö kontrollimiseks, testimiseks, elektriahelate parameetrite määramiseks, tarbitud elektrienergia registreerimiseks jne tehakse erinevaid elektrimõõtmisi. Kommunikatsioonitehnoloogias, nagu ka kaasaegses tehnoloogias, on elektrilised mõõtmised hädavajalikud. Seadmeid, millega mõõdetakse erinevaid elektrilisi suurusi: voolu, pinget, takistust, võimsust jne, nimetatakse elektrilisteks mõõteriistadeks.

Paneeli ampermeeter:

Erinevaid elektriarvestiid on suur hulk. Elektrimõõturite valmistamisel kasutatakse kõige sagedamini: ampermeetrid, voltmeetrid, galvanomeetrid, vattmeetrid, elektrilised mõõteseadmed, faasimõõturid, faasiindikaatorid, sünkroskoobid, sagedusmõõturid, oommeetrid, megohmomeetrid, maandustakistuste mõõturid, mahtuvus- ja induktiivsusmõõturid, ostsilloskoobid, mõõtesillad, kombineeritud tööriistad ja mõõtekomplektid.

Ostsilloskoop:

Elektriline mõõtekomplekt K540 (sisaldab voltmeetrit, ampermeetrit ja vattmeetrit):

Elektritööriistade klassifitseerimine tööpõhimõtte järgi

Vastavalt tööpõhimõttele jagunevad elektrilised mõõteseadmed järgmisteks põhitüüpideks:

1. Magnetoelektrilise süsteemi seadmed, mis põhinevad mähise vastasmõju põhimõttel püsimagneti poolt tekitatud voolu ja välise magnetväljaga.

2. NS-tööriistad elektrodünaamilisele süsteemile, mis põhineb kahe pooli elektrodünaamilise vastasmõju põhimõttel vooludega, millest üks on statsionaarne ja teine ​​on liikuv.

3. Elektromagnetsüsteemi seadmed, milles kasutatakse statsionaarse mähise magnetvälja interaktsiooni põhimõtet voolu ja selle väljaga magnetiseeritud liikuva raudplaadiga.

4. Elektrivoolu soojusefekti kasutavad termomõõtmisseadmed. Vooluga kuumutatud traat ulatub välja, ripub alla ja selle tulemusena saab seadme liikuvat osa vedru toimel pöörata, mis eemaldab tekkiva lõtvuse juhtmest.

5. Induktsioonisüsteemi seadmed, mis põhinevad liikuvas metallsilindris pöörleva magnetvälja ja selle välja indutseeritud voolude vastasmõju põhimõttel.

6. Elektrostaatilise süsteemi seadmed, mis põhinevad liikuvate ja liikumatute metallplaatide vastastikmõju põhimõttel laetud elektrilaengutega.

7. Termoelektrilise süsteemi seadmed, mis on kombinatsioon termopaarist mõne tundliku seadmega, näiteks magnetoelektrilise süsteemiga. Termopaari läbiv mõõdetud vool aitab kaasa magnetoelektrilisele seadmele mõjuva soojusvoolu ilmnemisele.

8.Vibratsioonisüsteemi seadmed, mis põhinevad vibreerivate kehade mehaanilise resonantsi põhimõttel. Antud voolusagedusel vibreerib kõige intensiivsemalt üks elektromagneti armatuuridest, mille omavõnkumiste periood langeb kokku pealesurutud võnkumiste perioodiga.

9. Elektroonilised mõõteseadmed - seadmed, mille mõõteahelad sisaldavad elektroonilisi komponente. Neid kasutatakse peaaegu kõigi elektriliste suuruste mõõtmiseks, aga ka mitteelektriliste suuruste mõõtmiseks, mis on muudetud elektrilisteks.

Lugemisseadme tüübi järgi eristatakse analoog- ja digitaalseadmeid. Analooginstrumentides mõjutab mõõdetud või proportsionaalne väärtus otseselt selle liikuva osa asendit, millel lugemisseade asub. Digitaalsetes seadmetes liikuv osa puudub ja mõõdetud või proportsionaalne väärtus teisendatakse digitaalse indikaatoriga salvestatud numbriliseks ekvivalendiks.

Induktsioonmõõtur:

Enamiku elektriliste mõõtemehhanismide liikuva osa läbipaine sõltub nende mähistes olevate voolude väärtustest. Kuid juhtudel, kui mehhanism peab mõõtma suurust, mis ei ole voolu otsene funktsioon (takistus, induktiivsus, mahtuvus, faasinihe, sagedus jne), on vajalik, et tekkiv pöördemoment sõltuks mõõdetud suurusest ja sõltumata toitepingest.

Selliste mõõtmiste jaoks kasutatakse mehhanismi, mille liikuva osa kõrvalekalle määratakse ainult selle kahe mähise voolude suhte järgi ja ei sõltu nende väärtustest. Selle üldpõhimõtte järgi ehitatud seadmeid nimetatakse suheteks.Iga elektrilise mõõtesüsteemi jaoks on võimalik konstrueerida ratiomeetriline mehhanism, millel on iseloomulik tunnus — vedrude või triipude väändumisel tekkiva mehaanilise vastumomendi puudumine.

Voltmeetri legend:

Allolevatel joonistel on näidatud elektriarvestite tähised vastavalt nende tööpõhimõttele.

Seadme tööpõhimõtte kindlaksmääramine

Praegused tüübitähised

Täpsusklassi, seadme asukoha, isolatsioonitugevuse, mõjutavate suuruste tähistused

Elektriliste mõõteseadmete klassifikatsioon mõõdetud suuruse tüübi järgi

Elektriarvestid liigitatakse ka mõõdetava koguse olemuse järgi, kuna sama tööpõhimõttega, kuid erinevate suuruste mõõtmiseks mõeldud instrumendid võivad oma ehituselt üksteisest oluliselt erineda, rääkimata seadme mastaabist.

Tabelis 1 on toodud kõige levinumate elektriarvestite sümbolite loend.

Tabel 1. Näiteid mõõtühikute, nende kordajate ja alamhulkade tähistamisest

Nimi Nimetus Nimetus Nimetus Kiloamper kA Võimsustegur cos φ Amper A Reaktiivvõimsustegur sin φ Milliamper mA Theraohm TΩ Mikroamper μA Megaohm MΩ Kilovolt kV Kilohm kΩ Volt V Ohm Ω Millivolt mV Milliohm mΩ Megavatt mW Milliohm mΩ Megavatt Ω MW MW Kiberm Megavar MVAR Picofarad pF Kilovar kVAR Henry H Var VAR Milhenry mH Megaherts MHz Mikrohenry µH KHz kHz Temperatuuriskaala kraadid Celsiuse järgi o° C Hertz Hz

Faasinurga aste φo

Elektriliste mõõteriistade klassifikatsioon täpsusastme järgi

Seadme absoluutne viga on erinevus seadme näidu ja mõõdetud väärtuse tegeliku väärtuse vahel.

Näiteks ampermeetri absoluutviga on

δ = I - aiH,

kus δ (loe "delta") — absoluutne viga amprites, Az — arvesti näit amprites, Azd — mõõdetud voolu tegelik väärtus amprites.

Kui I > Azd, siis on seadme absoluutviga positiivne ja kui I < I, siis negatiivne.

Seadme parandus on väärtus, mis tuleb seadme näidule lisada, et saada mõõdetud väärtuse tegelik väärtus.

Aze = I — δ = I + (-δ)

Seetõttu on seadme parandus seadme absoluutse absoluutvea väärtus, kuid sellele vastandmärgis. Näiteks kui ampermeeter näitab 1 = 5 A ja seadme absoluutviga on δ= 0,1 a, siis mõõdetud väärtuse tegelik väärtus on I = 5+ (-0,1) = 4,9 a.

Seadme vähendatud viga on absoluutvea ja seadme indikaatori suurima võimaliku hälbe suhe (seadme niminäit).

Näiteks ampermeetri jaoks

β = (δ / In) 100% = ((I - INS) / In) 100%

kus β – vähendatud viga protsentides, In on seadme niminäit.

Seadme täpsust iseloomustab selle maksimaalse vähendatud vea väärtus. Vastavalt standardile GOST 8.401-80 jagatakse seadmed nende täpsusklasside järgi üheksaks: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 ja 4 ,0. Näiteks kui selle seadme täpsusklass on 1,5, tähendab see, et selle maksimaalne vähendatud viga on 1,5%.

Kõige täpsematena 0,02, 0,05, 0,1 ja 0,2 täpsusklassidega elektriarvestid on kasutusel seal, kus on vaja väga suurt mõõtmistäpsust. Kui seadmel on vähendatud viga üle 4%, loetakse see klassist väljas.

Faasinurga mõõteriist täpsusklassiga 2,5:

Mõõteseadme tundlikkus ja konstant

Seadme tundlikkus on seadme osuti nurk- või lineaarliikumise suhe mõõdetud väärtuse ühiku kohta.Kui seadme skaala on sama, siis on selle tundlikkus kogu skaalal sama.

Näiteks sama skaalaga ampermeetri tundlikkus määratakse valemiga

S = Δα / ΔI,

kus C – ampermeetri tundlikkus amprites, ΔAz – voolu suurenemine amprites või milliamprites, Δα – seadme indikaatori nurknihke suurenemine kraadides või millimeetrites.

Kui seadme skaala on ebaühtlane, on seadme tundlikkus skaala erinevates piirkondades erinev, kuna sama suurenemine (näiteks vool) vastab indikaatori indikaatori nurk- või lineaarse nihke erinevatele astmetele. instrument.

Instrumendi vastastikust tundlikkust nimetatakse instrumendi konstandiks. Seadme konstandiks on seega seadme ühikuhind ehk teisisõnu väärtus, millega mõõdetud väärtuse saamiseks tuleb korrutada skaala näit jaotuses.

Näiteks kui seadme konstant on 10 mA / div (kümme milliamprit jaotuse kohta), siis kui selle osuti kaldub kõrvale α = 10 jaotusest, on mõõdetud voolu väärtus I = 10 · 10 = 100 mA.

Vattmeeter:

Vattmeetri ühendusskeem ja seadme tähistused (ferrodünaamiline seade muutuva ja konstantse võimsuse mõõtmiseks skaala horisontaalasendiga, mõõteahel on korpusest isoleeritud ja testitav pinge on 2 kV, täpsusklass 0,5):

Mõõtevahendite kalibreerimine – vigade või paranduste määramine instrumendi skaalaväärtuste komplekti jaoks, võrreldes individuaalsete skaalaväärtuste erinevaid kombinatsioone üksteisega. Võrdlus põhineb ühel skaala väärtustest.Kalibreerimist kasutatakse laialdaselt täppismetroloogia töös.

Lihtsaim viis kalibreerimiseks on võrrelda iga suurust nominaalselt võrdse (mõistlikult õige) suurusega. Seda mõistet ei tohiks segi ajada (nagu sageli tehakse) mõõtevahendite gradueerimisega (kalibreerimisega), mis on metroloogiline toiming, mille käigus antakse mõõtevahendi skaala jaotustele väärtused, mis on väljendatud teatud mõõtühikutes.

Toitekadu seadmetes

Elektrilised mõõteseadmed tarbivad töötamise ajal energiat, mis tavaliselt muundatakse soojusenergiaks. Toitekadu sõltub vooluahela režiimist ning süsteemi ja seadme konstruktsioonist.

Kui mõõdetud võimsus on suhteliselt väike ja seetõttu on voolutugevus või pinge ahelas suhteliselt väike, võib seadmete endi energiakadu oluliselt mõjutada uuritava vooluahela režiimi ja seadmete näidud võivad olla päris suur viga. Täpseks mõõtmiseks ahelates, kus arendatud võimsused on suhteliselt väikesed, on vaja teada seadmete energiakadude tugevust.

Tabelis 2 on toodud erinevate elektriarvestisüsteemide energiakadude keskmised väärtused.

Mõõteriistade süsteem Voltmeetrid 100 V, W Ampermeetrid 5A, W Magnetoelektriline 0,1 — 1,0 0,2 — 0,4 Elektromagnetiline 2,0 — 5,0 2,0 — 8,0 Induktsioon 2,0 — 5,0 1 ,0 — 4,0 mal — 1 ,0 — 4,0 — Elektrodünaamiline .2 —30 .00 0,0 2,0 - 3,0