- •Сдержание
- •1 Теория и практика электротехнических измерений
- •1.1 Основные понятия при измерении физических величин…………..3
- •Тема 2. Погрешности и обработка результатов измерений
- •Тема3. Электроизмерительные приборы непосредственной оценки
- •1 Теория и практика электротехнических измерений
- •1.1 Основные понятия при измерении физических величин
- •1.2 Назначение и особенности электротехнических измерений
- •1.3 Виды и методы измерений
- •Основные методы измерений
- •1.4 Классификация измерительных приборов и их шкал
- •Основные показатели шкал приборов.
- •1.5 Эталоны единиц электрических величин (самостоятельная работа)
- •2 Погрешности и обработка результатов измерений
- •2.1 Общие сведения
- •2.2 Классификация погрешностей
- •По причине возникновения погрешности бывают:
- •3 Электроизмерительные приборы непосредственной оценки
- •3.1 Устройство подвижной части измерительного механизма
- •3.2 Магнитоэлектрические механизмы
- •3.3.Электромагнитные механизмы
- •3.3.1.Устройство и принцип действия электромагнитных механизмов
- •3.3.2.Электромагнитные амперметры и вольтметры.
- •3.4. Ферродинамические измерительные механизмы.
- •Для вольтметров ферродинамической системы, катушки которых вместе с добавочным резистором включаются последовательно, получим:
- •3.5. Электродинамические измерительные механизмы.
- •I1 и i2, но и от взаимного расположения катушек, т.Е. От угла отклонения α подвижной катушки.
- •Электростатические механизмы.
- •Измерение тока и напряжения.
- •Измерение постоянных токов, наряжения и количества электроэнергии
- •Зная i0 и r0 (пасортные данные на измерительный прибор) Определяем Rд :
- •Гальванометры магнитоэлектрической системы.
- •Электро – динамические приборы измерения напряжения и тока.
- •Электромагнитные амперметры и вольтметры.
- •Измерение мощности и энергии.
- •Измерение мощности трехфазной цепи.
- •Основные методы измерений
- •Измерение сопротивлений.
- •Измерение неэлектрических величин
- •Аналоговые электронные вольтметры.
- •Цифровые вольтметры
- •Кодоимпульсные цифровые вольтметры
- •Вольтметры с времяимпульсным преобразованием.
- •Цифровые вольтметры.
- •Кодоимпульсные цифровые вольтметры.
- •Электронные вольтметры.
- •Электронно-лучевые осциллографы Классификация осциллографов.
- •Структура осциллографа.
- •Виды разверток в осциллографе.
Основные показатели шкал приборов.
Электромеханические и электронные аналоговые измерительные приборы (АИП) и их шкалы характеризуются рядом основных показателей.
Деление шкалы — это промежуток между двумя соседними отметками шкалы.
Цена деления шкалы (постоянная прибора) с указывает число единиц измеряемой величины, приходящееся на одно деление шкалы (рис. 1.4.2):
Рис. 1.4.2 Определение цены деления шкалы
(1.4)
Где: А1, А2 — соседние оцифрованные деления;
п — количество делений между двумя цифрами
На примере (см. рис. 1.3) цена деления шкалы составляет
В неравномерной шкале цену деления находят на участке шкалы (только не в начале) между двумя соседними оцифрованными делениями.
Чувствительность s прибора по измеряемому параметру показывает число делений шкалы, приходящееся на единицу измеряемой величины, т.е. является величиной, обратной цене деления:
(1.5)
Чувствительность многопредельного прибора определяют на самом малом пределе измерения.
Шаг шкалы — это интервал оцифрованных делений на шкале прибора. Например, если на шкале индикатора нанесены оцифрованные деления 0—10—20—30—40—50, то шаг шкалы равен 10.
Рабочий участок шкалы АИП — это участок, в пределах которого погрешность прибора не выходит за указанный класс точности. Для шкалы миллиамперметра, показанной на рис. 1.4.3, а, рабочим участком является участок от 10 до 50 мА (он же является диапазоном измерения в однопредельном приборе). Для шкалы вольтметра, показанной на рис. 1.4.3 б, рабочим участком является участок от 3 до 10 В.
Рис. 1.4.3 Шкалы аналоговых приборов с разными рабочими частками: миллиамперметра (а), и вольтметра (б)
На рабочем участке завод-изготовитель приборов гарантирует заявленный класс точности с первого оцифрованного деления шкалы аналогового
Коэффициент шкалы Kш для однопредельных приборов всегда равен единице, а в многопредельных приборах имеет свое конкретное значение на каждом пределе. Коэффициентом шкалы называют отношение предельных значений двух пределов измерений: изначального, на который градуирован прибор, и текущего, включенного для конкретного измерения. Например, в трёх предельном миллиамперметре с пределами 5—20—100 мА шкала прибора (рис. 1.4.4) градуирована для одного предела — 5 мА. Для трех пределов коэффициент шкалы будет разным: 1—4—20 соответственно. В результате при отклонении стрелки на показатель «3» (по шкале «5») прибор покажет: 3-12-60 мА.
Рис. 1.4.4 Шкала трех предельного миллиамперметра 0...400 Гц
Номинальное значение шкалы Ан определяется по формуле
(1.6)
где А mах — верхний предел шкалы;
А min — нижний предел шкалы.
В приборах с односторонней шкалой (см. рис. 1.4.2, а) Аn = 50 В.
В приборах с двухсторонней шкалой (см. рис. 1.4.2, е) Аn = А mах - А min = 40 мА.
В приборах с безнулевой шкалой (см. рис. 1.4.2, ж) Аn = А mах - А min = 10 Гц.
Частотный диапазон прибора необходимо знать для правильного его использования и для получения наименьшей погрешности измерения. Частотный диапазон — это полоса частот, в пределах которой погрешность прибора, полученная при изменении частоты сигнала, не превышает допустимого предела. Различают приборы для работы в цепях постоянного тока, переменного тока и универсальные (используемые в цепях постоянного и переменного тока).
Для приборов, работающих в цепях постоянного тока, частота равна нулю;
для приборов, работающих в цепях переменного тока, и универсальных приборов на шкале индикатора и обычно указывается частотный диапазон. Например, для миллиамперметра, изображение шкалы которого было приведено ранее (см. рис. 1.4.4), частотный диапазон составляет 0...400 Гц.
Внутреннее сопротивление прибора (амперметра, вольтметра) обычно указывается в паспорте и на лицевой панели (прямо или косвенно). Для амперметров характерно малое сопротивление RА, для вольтметров — большое сопротивление RV.
Потребляемая прибором мощность определяется по следующим
формулам:
для амперметра
а для вольтметров
РV = U2 / RV
Чем потребляемая мощность меньше, тем точнее измерение. Потребляемый вольтметром ток выражается формулой
падение напряжения на амперметре формулой
UA = IU-RA. (1.10)
Рабочее положение прибора может быть разным:
горизонтальным (на шкале обозначается символами «П» или «—>>>);
вертикальным (на шкале обозначается символами « .» или «Т»);
наклонным (на шкале обозначается символом « » с указанием угла наклона).
Если допускается любое рабочее положение, то обозначение отсутствуют.
Род тока, для работы на котором предназначен прибор, обозначается на шкале:
постоянный ток — символом «—»;
переменный ток— символом «~»;
трехфазный ток — символом « ».
На шкалу универсального прибора наносится символ «—».
Предел измерений параметра — это наибольшее значение диапазона измерений.
Диапазон измерений параметра — это область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности АИП