Elektrisko mērinstrumentu klasifikācija, instrumentu skalas simboli

Lai kontrolētu elektroietaišu pareizu darbību, pārbaudītu tās, noteiktu elektrisko ķēžu parametrus, reģistrētu patērēto elektroenerģiju u.c., tiek veikti dažādi elektriskie mērījumi. Sakaru tehnoloģijās, tāpat kā mūsdienu tehnoloģijās, būtiski ir elektriskie mērījumi. Ierīces, ar kurām mēra dažādus elektriskos lielumus: strāvu, spriegumu, pretestību, jaudu utt., sauc par elektriskajiem mērinstrumentiem.

Paneļa ampērmetrs:

Ir liels skaits dažādu elektrisko skaitītāju. Elektrisko mērījumu ražošanā visbiežāk tiek izmantoti: ampērmetri, voltmetri, galvanometri, vatmetri, elektriskās mērierīces, fāzes mērītāji, fāzes indikatori, sinhroni, frekvences mērītāji, ommetri, megohmetri, zemējuma pretestības, kapacitātes un induktivitātes mērītāji, osciloskopi, mērīšanas tilti, kombinētie instrumenti un mērīšanas komplekti.

Osciloskops:

Elektriskais mērīšanas komplekts K540 (ietver voltmetru, ampērmetru un vatmetru):

Elektrisko instrumentu klasifikācija pēc darbības principa

Saskaņā ar darbības principu elektriskās mērierīces ir sadalītas šādos galvenajos veidos:

1. Magnetoelektriskās sistēmas ierīces, kuru pamatā ir spoles mijiedarbības princips ar strāvu un pastāvīgā magnēta radītu ārējo magnētisko lauku.

2. NStools elektrodinamiskai sistēmai, kuras pamatā ir divu spoļu elektrodinamiskās mijiedarbības princips ar strāvām, no kurām viena ir stacionāra, bet otra ir kustīga.

3. Elektromagnētiskās sistēmas ierīces, kurās izmanto stacionāras spoles magnētiskā lauka mijiedarbības principu ar strāvu un ar šo lauku magnetizētu kustīgu dzelzs plāksni.

4. Termomērierīces, kas izmanto elektriskās strāvas termisko efektu. Strāvas uzkarsētais vads stiepjas, karājas uz leju, un rezultātā ierīces kustīgo daļu var pagriezt atsperes iedarbībā, kas novērš radušos stieples atslābumu.

5. Indukcijas sistēmas ierīces, kas balstītas uz rotējoša magnētiskā lauka mijiedarbības principu ar šī lauka inducētām strāvām kustīgā metāla cilindrā.

6. Elektrostatiskās sistēmas ierīces, kuru pamatā ir kustīgu un nekustīgu metāla plākšņu mijiedarbības princips, kas uzlādēts ar pretējiem elektriskiem lādiņiem.

7. Termoelektriskās sistēmas ierīces, kas ir termopāra kombinācija ar kādu jutīgu ierīci, piemēram, magnetoelektrisko sistēmu. Izmērītā strāva, kas iet caur termopāri, veicina termiskās strāvas parādīšanos, kas iedarbojas uz magnetoelektrisko ierīci.

8.Vibrācijas sistēmas ierīces, kuru pamatā ir vibrējošo ķermeņu mehāniskās rezonanses princips. Pie noteiktas strāvas frekvences visintensīvāk vibrē viens no elektromagnēta enkuriem, kura dabisko svārstību periods sakrīt ar uzlikto svārstību periodu.

9. Elektroniskās mērierīces - ierīces, kuru mērīšanas ķēdēs ir elektroniskas sastāvdaļas. Tos izmanto, lai izmērītu gandrīz visus elektriskos lielumus, kā arī neelektriskos lielumus, kas ir pārveidoti par elektriskiem.

Pēc nolasīšanas ierīces veida izšķir analogās un digitālās ierīces. Analogajos instrumentos izmērītā vai proporcionālā vērtība tieši ietekmē kustīgās daļas pozīciju, uz kuras atrodas lasīšanas ierīce. Digitālajās ierīcēs kustīgās daļas nav, un izmērītā vai proporcionālā vērtība tiek pārvērsta skaitliskā ekvivalentā, kas reģistrēts ar digitālo indikatoru.

Indukcijas mērītājs:

Kustīgās daļas novirze lielākajā daļā elektrisko mērīšanas mehānismu ir atkarīga no strāvu vērtībām to tinumos. Bet gadījumos, kad mehānismam ir jākalpo tāda daudzuma mērīšanai, kas nav tieša strāvas funkcija (pretestība, induktivitāte, kapacitāte, fāzes nobīde, frekvence utt.), ir nepieciešams, lai iegūtais griezes moments būtu atkarīgs no izmērītā daudzuma un neatkarīgi no barošanas sprieguma.

Šādiem mērījumiem tiek izmantots mehānisms, kura kustīgās daļas novirzi nosaka tikai divu tā tinumu strāvu attiecība un nav atkarīga no to vērtībām. Ierīces, kas veidotas saskaņā ar šo vispārējo principu, sauc par koeficientiem.Jebkurai elektriskai mērīšanas sistēmai ir iespējams izveidot ratiometrisko mehānismu ar raksturīgu pazīmi — atsperu vai striju vērpes radīta mehāniska pretdarbības momenta neesamību.

Voltmetra leģenda:

Zemāk esošie attēli parāda elektrisko skaitītāju simbolus atbilstoši to darbības principam.

Ierīces darbības principa noteikšana

Pašreizējie tipu apzīmējumi

Precizitātes klases apzīmējumi, ierīces novietojums, izolācijas stiprība, ietekmējošie lielumi

Elektrisko mērierīču klasifikācija pēc mērītā daudzuma veida

Elektriskie skaitītāji tiek klasificēti arī pēc to mērītā daudzuma rakstura, jo instrumenti ar vienādu darbības principu, bet paredzēti dažādu daudzumu mērīšanai, var ievērojami atšķirties viens no otra pēc konstrukcijas, nemaz nerunājot par mērogu uz ierīces.

1. tabulā parādīts visbiežāk sastopamo elektrisko skaitītāju simbolu saraksts.

1. tabula. Mērvienību, to daudzkārtņu un apakškopu apzīmējumu piemēri

Nosaukums Nosaukums Nosaukums Nosaukums Kiloampēri kA Jaudas koeficients cos φ Ampere A Reaktīvās jaudas koeficients sin φ Miliampērs mA Teraohs TΩ Mikroampērs μA Megaohm MΩ Kilovolts kV Kilohm kΩ Volts V Ohm Ω Millivolts mV Milliohm mΩ Megavats MW MW MWt Mikroampērs Mikroampērs Megavar MVAR Picofarad pF Kilovar kVAR Henry H Var VAR Milhenry mH Megahertz MHz Mikrohenrijs µH KHz kHz Temperatūras skalas grādi pēc Celsija o° C Hertz Hz

Fāzes leņķa pakāpe φo

Elektrisko mērinstrumentu klasifikācija pēc precizitātes pakāpes

Ierīces absolūtā kļūda ir starpība starp ierīces rādījumu un izmērītās vērtības patieso vērtību.

Piemēram, ampērmetra absolūtā kļūda ir

δ = I — aiH,

kur δ (lasīt "delta") — absolūtā kļūda ampēros, Az — skaitītāja rādījums ampēros, Azd — patiesā izmērītās strāvas vērtība ampēros.

Ja I > Azd, tad ierīces absolūtā kļūda ir pozitīva, un, ja I < I, tā ir negatīva.

Ierīces korekcija ir vērtība, kas jāpievieno ierīces rādījumam, lai iegūtu izmērītās vērtības patieso vērtību.

Aze = I — δ = I + (-δ)

Līdz ar to ierīces korekcija ir ierīces absolūtās absolūtās kļūdas vērtība, bet pretēja tai zīmē. Piemēram, ja ampērmetrs rāda 1 = 5 A, un ierīces absolūtā kļūda ir δ= 0,1 a, tad izmērītās vērtības patiesā vērtība ir I = 5+ (-0,1) = 4,9 a.

Ierīces samazinātā kļūda ir absolūtās kļūdas attiecība pret ierīces indikatora lielāko iespējamo novirzi (ierīces nominālo rādījumu).

Piemēram, ampērmetram

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

kur β — samazināta kļūda procentos, In ir instrumenta nominālais rādījums.

Ierīces precizitāti raksturo tās maksimālās samazinātās kļūdas vērtība. Saskaņā ar GOST 8.401-80 ierīces ir sadalītas 9 atbilstoši to precizitātes klašu pakāpei: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 un 4 ,0. Piemēram, ja šīs ierīces precizitātes klase ir 1,5, tas nozīmē, ka tās maksimālā samazinātā kļūda ir 1,5%.

Elektriskie skaitītāji ar precizitātes klasēm 0,02, 0,05, 0,1 un 0,2 kā visprecīzākie tiek izmantoti tur, kur nepieciešama ļoti augsta mērījumu precizitāte. Ja ierīcei ir samazināta kļūda par vairāk nekā 4%, tā tiek uzskatīta par ārpus klases.

Fāzes leņķa mērīšanas instruments ar precizitātes klasi 2,5:

Mērīšanas ierīces jutība un konstante

Ierīces jutība ir ierīces rādītāja leņķiskās vai lineārās kustības attiecība uz izmērītās vērtības vienību.Ja ierīces mērogs ir vienāds, tad tā jutība visā skalā ir vienāda.

Piemēram, ampērmetra ar tādu pašu skalu jutību nosaka pēc formulas

S = Δα / ΔI,

kur C — ampērmetra jutība ampēros, ΔAz — strāvas pieaugums ampēros vai miliampēros, Δα — ierīces indikatora leņķiskās nobīdes palielināšanās grādos vai milimetros.

Ja ierīces skala ir nevienmērīga, tad ierīces jutība dažādos skalas apgabalos ir atšķirīga, jo viens un tas pats pieaugums (piemēram, strāva) atbildīs dažādiem indikatora leņķiskās vai lineārās nobīdes posmiem. instruments.

Instrumenta savstarpējo jutību sauc par instrumenta konstanti. Tāpēc ierīces konstante ir ierīces vienības izmaksas vai, citiem vārdiem sakot, vērtība, ar kuru skalas rādījums dalījumos jāreizina, lai iegūtu izmērīto vērtību.

Piemēram, ja ierīces konstante ir 10 mA / div (desmit miliampēri uz iedalījumu), tad, kad tās rādītājs novirzās no α = 10 iedaļām, izmērītā strāvas vērtība ir I = 10 · 10 = 100 mA.

Vatmetrs:

Vatmetra pieslēguma shēma un ierīces apzīmējumi (ferodinamiskā iekārta mainīgas un nemainīgas jaudas mērīšanai ar skalas horizontālu stāvokli, mērīšanas ķēde ir izolēta no korpusa un pārbaudītais spriegums ir 2 kV, precizitātes klase 0,5):

Mērinstrumentu kalibrēšana — kļūdu vai korekciju noteikšana instrumenta skalas vērtību kopai, salīdzinot dažādas atsevišķu skalas vērtību kombinācijas savā starpā. Salīdzinājuma pamatā ir viena no skalas vērtībām.Kalibrēšana tiek plaši izmantota precīzās metroloģijas darba praksē.

Vienkāršākais kalibrēšanas veids ir salīdzināt katru izmēru ar nomināli vienādu (saprātīgi pareizu) izmēru. Šo jēdzienu nevajadzētu jaukt (kā tas bieži tiek darīts) ar mērinstrumentu gradāciju (kalibrēšanu), kas ir metroloģiska darbība, ar kuru mērinstrumenta skalas dalījumiem tiek dotas vērtības, kas izteiktas noteiktās mērvienībās.

Strāvas zudumi ierīcēs

Elektriskās mērierīces darbības laikā patērē enerģiju, kas parasti tiek pārvērsta siltumenerģijā. Jaudas zudumi ir atkarīgi no režīma ķēdē, kā arī no sistēmas un ierīces konstrukcijas.

Ja izmērītā jauda ir salīdzinoši maza un līdz ar to strāva vai spriegums ķēdē ir salīdzinoši mazs, tad jaudas zudums pašās ierīcēs var būtiski ietekmēt pētāmās ķēdes režīmu, un ierīču rādījumi var būt diezgan liela kļūda. Lai veiktu precīzus mērījumus ķēdēs, kur attīstītās jaudas ir salīdzinoši mazas, ir jāzina enerģijas zudumu stiprums ierīcēs.

2. tabulā parādītas enerģijas jaudas zudumu vidējās vērtības dažādās elektrisko skaitītāju sistēmās.

Instrumentu sistēma Voltmetri 100 V, W Ampermetri 5A, W Magnētiskais 0,1 — 1,0 0,2 — 0,4 Elektromagnētiskais 2,0 — 5,0 2,0 — 8,0 Indukcija 2,0 — 5,0 1 ,0 — 4,0 mal. 0,0 2,0 — 3,0