Тема 2 : Засоби вимірювання електричних величин

Засобами вимірювання електричних величин називають технічні пристрої, які використовуються при вимірюваннях і які мають задані метрологічні характеристики.

Найчастіше до засобів вимірювання відносять: міри, вимірювальні перетворювачі, вимірювальні прилади та установки.

Міра призначена для відтворення фізичної величини заданого значення.

До основних мір електричних величин відносять міри: е. р. с, електричного опору, індуктивності, електричної ємності та інші. Набори мір називають магазинами . Міри вищого класу називаються зразковими. Вони призначені для перевірки градуювання робочих мір і вимірювальних приладів.

Вимірювальні перетворювачі призначені для створення електричного сигналу в формі, зручній для передачі, наступного перетворення, опрацювання та зберігання, але в такій, що не сприймаються безпосередньо.

Розрізняють перетворювачі електричних величин в електричні – шунти, додаткові опори, подільники напруги та інші., а також перетворювачі неелектричних величин в електричні – первинні перетворювачі.

Вимірювальні пристрої призначені для створення сигналів в формі, яка доступна для безпосереднього спостереження.

До них відносять, наприклад, амперметр, вольтметр, ватметр та інші.

Електровимірювальна установка уявляє собою сукупність мір, вимірювальних перетворювачів і пристроїв, які знаходяться в одному місці і призначені для утворення сигналів в формі, в зручній для безпосереднього спостереження. Всі засоби вимірювання, зокрема електро­вимірювальні прилади, можна класифікувати за такими признаками: за видом отриманої інформації, за методом вимірювання, за способом подачі та реєстрації інформації.

За видом отриманої інформації електровимірювальні пристрої поділяють на пристрої для вимірювання електричних (струм, напруга, потужність та інші.) і неелектричних (температура, тиск, вологість та інші) величин ; за методом вимірювання – на пристрої безпосередньої оцінки (амперметр, вольтметр тощо) та пристрої порівняння (вимірювальні мости і компенсатори); за способом подачі вимірювальної інформації – на аналогові та дискретні (цифрові).

Аналогові вимірювальні пристрої, в свою чергу , можуть бути електромеханічними та електронними.

ЗАПАМ'ЯТАЙТЕ!

Основними характеристиками електор – вимірювальних пристроїв є:

похибка, варіація показань, чутливість, потужність, що споживається, час встановлення показань та надійність.

Варіація показань приладу – найбільша різниця показань приладу при одному і тому ж значенні вимірювальної величини.

Вона визначається при плавному підході стрілки до вибраної відмітки шкали при русі стрілки один раз від початкової, а другий раз від кінцевої відмітки. Причиною варіації є, як правило, тертя в опорах рухомої частини приладу.

Чутливість S приладу – відношення приросту переміщення показника ∆а до приросту вимірювальної величини ∆х :

S= ∆а / ∆х.

Якщо чутливість постійна (шкала рівномірна) , то її можна визначити як

S = а / х.

Величина, зворотна чутливості (С = 1 / S) , називається ціною поділки приладу. Вона дорівнює числу одиниць вимірювальної величини, що припадають на одну поділку шкали .

Наприклад, при S = 10 поділок / В постійна С = 0,1 В / поділку.

Потужність, що споживається – потужність, яку споживає прилад при ввімкненні його в коло.

В результаті цього змінюється режим роботи кола, а це приводить до збільшення похибок вимірювання. Тому незначне споживання енергії є перевагою приладу.

Час встановлення показань – проміжок часу з моменту ввімкнення вимірювальної величини до моменту, коли укажчик займе положення, що відрізняється від значення, що встановлюється, не більше як на 1,5 %.

Час встановлення показань для більшості аналогових вимірювальних пристроїв складає не більше 4 с.

Надійність – здатність електровимірювальних приладів зберігати задані характеристики при визначених умовах роботи на протязі заданого часу. Кількісною мірою надійності є середній час безвідмовної роботи приладу .