Класификација електричних мерних инструмената, симболи скале инструмената

У циљу контроле исправног рада електричних инсталација, њиховог испитивања, одређивања параметара електричних кола, евидентирања утрошене електричне енергије итд., врше се разна електрична мерења. У комуникационој технологији, као иу савременој технологији, електрична мерења су неопходна. Уређаји којима се мере различите електричне величине: струја, напон, отпор, снага итд. називају се електричним мерним инструментима.

Панел амперметар:

Постоји велики број различитих електричних бројила. У производњи електричних мерења најчешће се користе: амперметри, волтметри, галванометри, ватметри, електрични мерни уређаји, фазомери, фазни индикатори, синхроскопи, фреквентномери, омметри, мегоомметри, отпори уземљења, мерачи капацитивности и индуктивности, осцилоскопи, мерни мостови, комбиновани алати и мерни сетови.

Осцилоскоп:

Електрични мерни сет К540 (укључује волтметар, амперметар и ватметар):

Класификација електричних алата према принципу рада

Према принципу рада, електрични мерни уређаји се деле на следеће главне типове:

1. Уређаји магнетоелектричног система засновани на принципу интеракције завојнице са струјом и спољашњим магнетним пољем које ствара стални магнет.

2. НСАлати за електродинамички систем заснован на принципу електродинамичке интеракције два намотаја са струјама, од којих је један непокретан, а други покретни.

3. Уређаји електромагнетног система, у којима се користи принцип интеракције магнетног поља стационарног калема са струјом и покретне гвоздене плоче магнетизоване овим пољем.

4. Термомерни уређаји који користе топлотни ефекат електричне струје. Жица загрејана струјом се протеже, виси, и као резултат тога, покретни део уређаја може да се окреће под дејством опруге, чиме се отклања настали лабавост жице.

5. Уређаји индукционог система, засновани на принципу интеракције ротирајућег магнетног поља са струјама индукованим овим пољем у покретном металном цилиндру.

6. Уређаји електростатичког система засновани на принципу интеракције покретних и непокретних металних плоча наелектрисаних супротним електричним наелектрисањем.

7. Термоелектрични системски уређаји који су комбинација термопара са неким осетљивим уређајем као што је магнетоелектрични систем. Измерена струја која пролази кроз термоелемент доприноси појави топлотне струје која делује на магнетоелектрични уређај.

8.Уређаји вибрационог система засновани на принципу механичке резонанце вибрирајућих тела. На датој фреквенцији струје најинтензивније вибрира једна од арматура електромагнета чији се период сопствених осцилација поклапа са периодом наметнутих осцилација.

9. Електронски мерни уређаји – уређаји чија мерна кола садрже електронске компоненте. Користе се за мерење скоро свих електричних величина, као и неелектричних величина које су претворене у електричне.

Према врсти уређаја за читање разликују се аналогни и дигитални уређаји. У аналогним инструментима, измерена или пропорционална вредност директно утиче на положај покретног дела на коме се налази уређај за очитавање. Код дигиталних уређаја, покретни део је одсутан и измерена или пропорционална вредност се претвара у нумерички еквивалент снимљен дигиталним индикатором.

Индукциони мерач:

Отклон покретног дела у већини електричних мерних механизама зависи од вредности струја у њиховим намотајима. Али у случајевима када механизам мора да служи за мерење величине која није директна функција струје (отпор, индуктивност, капацитивност, фазни помак, фреквенција итд.), неопходно је да резултујући обртни момент зависи од мерене величине и независно од напона напајања.

За таква мерења користи се механизам чије је одступање покретног дела одређено само односом струја у његова два намотаја и не зависи од њихових вредности. Уређаји изграђени према овом општем принципу називају се односи.Могуће је конструисати рациометријски механизам било ког електричног мерног система са карактеристичном карактеристиком — одсуством механичког супротног момента који настаје торзијом опруга или струја.

Легенда волтметра:

На сликама испод приказани су симболи електричних бројила према њиховом принципу рада.

Одређивање принципа рада уређаја

Тренутне ознаке типа

Ознаке за класу тачности, положај уређаја, јачину изолације, утицајне величине

Класификација електричних мерних уређаја према врсти мерене величине

Електрична бројила се такође класификују према природи количине коју мере, пошто инструменти са истим принципом рада, али дизајнирани за мерење различитих величина, могу у великој мери да се разликују један од другог по својој конструкцији, а да не говоримо о скали на уређају.

У табели 1 приказана је листа симбола за најчешћа електрична бројила.

Табела 1. Примери означавања мерних јединица, њихових вишекратника и подскупова

Назив Ознака Назив Ознака Килоампер кА Фактор снаге цос φ Ампер А Фактор реактивне снаге син φ Милиампер мА Тхераохм ТΩ Микроампер μА Мегаохм МΩ Киловолт кВ Килохм кΩ Волт В Охм Ω Милливолт мВ Миллиохм ΩВ Миллиохм Микроома Вб Ватт В Микрофарад мФ Мегавар МВАР Пицофарад пФ Киловар кВАР Хенри Х Вар ВАР Милхенри мХ Мегахерц МХз Микрохенри µХ КХз кХз Температурна скала степени Целзијуса о° Ц Херц Хз

Степен фазног угла φо

Класификација електричних мерних инструмената према степену тачности

Апсолутна грешка уређаја је разлика између очитавања уређаја и праве вредности измерене вредности.

На пример, апсолутна грешка амперметра је

δ = И — аиХ,

где је δ (читај "делта") — апсолутна грешка у амперима, Аз — очитавање бројила у амперима, Азд — права вредност измерене струје у амперима.

Ако је И > Азд, онда је апсолутна грешка уређаја позитивна, а ако је И < И негативна.

Корекција уређаја је вредност која се мора додати очитавању уређаја да би се добила права вредност измерене вредности.

Азе = И — δ = И + (-δ)

Дакле, корекција уређаја је вредност апсолутне апсолутне грешке уређаја, али супротна њој у знаку. На пример, ако амперметар показује 1 = 5 А, а апсолутна грешка уређаја је δ= 0,1 а, онда је права вредност измерене вредности И = 5+ (-0,1) = 4,9 а.

Смањена грешка уређаја је однос апсолутне грешке и највећег могућег одступања индикатора уређаја (номинално очитавање уређаја).

На пример, за амперметар

β = (δ / Ин) 100% = ((И — ИНС) / Ин) 100%

где је β — смањена грешка у процентима, Ин је номинално очитавање инструмента.

Тачност уређаја карактерише вредност његове максимално смањене грешке. Према ГОСТ 8.401-80, уређаји су подељени на 9 према степену њихове класе тачности: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 и 4,0. На пример, ако овај уређај има класу тачности 1,5, то значи да је његова максимална смањена грешка 1,5%.

Електрична бројила са класама тачности 0,02, 0,05, 0,1 и 0,2, као најтачнијима, користе се тамо где се захтева веома висока тачност мерења. Ако уређај има смањену грешку већу од 4%, сматра се да је ван класе.

Инструмент за мерење фазног угла са класом тачности 2,5:

Осетљивост и константа мерног уређаја

Осетљивост уређаја је однос угаоног или линеарног кретања показивача уређаја по јединици мерене вредности.Ако скала уређаја је иста, онда је њена осетљивост на целој скали иста.

На пример, осетљивост амперметра са истом скалом одређена је формулом

С = Δα / ΔИ,

где је Ц — осетљивост амперметра у амперима, ΔАз — повећање струје у амперима или милиамперима, Δα — повећање угаоног померања индикатора уређаја у степенима или милиметрима.

Ако је скала уређаја неуједначена, онда је осетљивост уређаја у различитим деловима скале различита, пошто ће исто повећање (на пример, струја) одговарати различитим корацима угаоног или линеарног померања индикатора инструмент.

Реципрочна осетљивост инструмента се назива константа инструмента. Константа уређаја је стога јединична цена уређаја, или, другим речима, вредност којом се очитавање скале у поделама мора помножити да би се добила измерена вредност.

На пример, ако је константа уређаја 10 мА / див (десет милиампера по подели), онда када његов показивач одступи од α = 10 подела, измерена вредност струје је И = 10 · 10 = 100 мА.

ватметар:

Шема повезивања ватметра и ознаке уређаја (феродинамички уређај за мерење променљиве и константне снаге са хоризонталним положајем скале, мерно коло је изоловано од кућишта и испитивани напон је 2 кВ, класа тачности 0,5):

Калибрација мерних инструмената — утврђивање грешака или корекција за скуп вредности скале инструмента упоређивањем различитих комбинација појединачних вредности скале међусобно. Поређење се заснива на једној од вредности скале.Калибрација се широко користи у пракси прецизног метролошког рада.

Најједноставнији начин за калибрацију је упоређивање сваке величине са номинално једнаком (разумно исправном) величином. Овај концепт не треба мешати (као што се често ради) са градацијом (калибрацијом) мерних инструмената, што је метролошка операција којом се поделама скале мерног инструмента дају вредности изражене у одређеним мерним јединицама.

Губитак снаге у уређајима

Електрични мерни уређаји троше енергију током рада, која се најчешће претвара у топлотну енергију. Губитак снаге зависи од режима у колу, као и од дизајна система и уређаја.

Ако је измерена снага релативно мала, па је стога струја или напон у колу релативно мали, онда губитак снаге енергије у самим уређајима може значајно утицати на режим струјног кола које се проучава, а очитавања уређаја могу имати прилично велика грешка. За тачна мерења у колима где су развијене снаге релативно мале потребно је познавати јачину губитака енергије у уређајима.

У табели 2 приказане су просечне вредности енергетских губитака снаге у различитим системима електричних бројила.

Инструментациони систем Волтметри 100 В, В Амперметри 5А, В Магнетоелектрични 0,1 — 1,0 0,2 — 0,4 Електромагнетни 2,0 — 5,0 2,0 — 8,0 Индукција 2,0 — 5,0 1 ,0 — 4,0 м. 20,0 2,0 — 3,0