"Устройства, применяемые для измерения различных электрических величин".

Методическая разработка (презентация)

Преподавателя Варина Александра Николаевича

VIII.

§1.

§2. Электроизмерительные приборы

• Электроизмерительные приборы - устройства, применяемые для измерения различных электрических величин.

• Ориентирующее действие магнитного поля на контур с током используют в электроизмерительных приборах магнитно-электрической системы – амперметрах, вольтметрах и др.

2.1. Магнитоэлектрическая система

• Постоянный магнит;
• Подвижная катушка с сердечником;
• Стрелка;
• Спиральные пружины;
• Противовесы.

поворот на угол, вдвое больший. Проградуировав прибор = можно измерять силу тока в рамке. Прибор настроить на измерение напряжения в цепи, если проградуировать шкалу в вольтах. Но! Сопротивление рамки с током д. б. очень большим, т. к. вольтметр подсоединяют параллельно к потребителю тока и он не должен отводить большой ток (чтобы не исказить показания напряжения). " width="640"

• Лёгкая прямоугольная алюминиевая рамка 2 с намотанной на неё катушкой крепится на двух полуосях О и О‘.
• К полуосям прикреплена стрелка прибора 4 .
• Ось удерживается двумя тонкими спиральными пружинами 3
• Силы упругости пружин, возвращающие рамку к положению равновесия в отсутствие тока (подобраны такими, чтобы были пропорциональными углу отклонения стрелки от положения равновесия).
• Катушку помещают между полюсами постоянного магнита М
• Внутри катушки - цилиндр 1 из мягкого железа.

• Сила тока в рамке в 2 раза = поворот на угол, вдвое больший.
• Проградуировав прибор = можно измерять силу тока в рамке.
• Прибор настроить на измерение напряжения в цепи, если проградуировать шкалу в вольтах. Но! Сопротивление рамки с током д. б. очень большим, т. к. вольтметр подсоединяют параллельно к потребителю тока и он не должен отводить большой ток (чтобы не исказить показания напряжения).

2.2. Электромагнитная система

• Неподвижная катушка;
• Подвижный сердечник;
• Стрелка;
• Спиральная пружина;
• Воздушный демпфер.

2.3. Тепловая система

1. Нагреваемая током проволока;

2. Оттягивающая нить;

• Ролик;
• Стрелка;
• Пружина.

2.4.

АМПЕРМЕТР – прибор для измерения тока, на участке цепи. Для уменьшения влияния на цепь -малое входное сопротивление. Чувствительный элемент - гальванометр.

Для уменьшения сопротивления параллельно чувствительному элементу включают шунтирующее сопротивление (шунт).

через катушку = магнитное поле вокруг катушки. Взаимодействие магнитного поля катушки и магнитного поля магнита = сила = катушка поворачивается = указатель пропорционально силе тока, протекающего через катушку. " width="640"

Гальванометр Д'Арсонваля

Катушка между полюсами постоянного магнита; указатель, присоединен к катушке; пружина удерживает указатель на нуле, когда ток в катушке не течет.

  Ток = через катушку = магнитное поле вокруг катушки. Взаимодействие магнитного поля катушки и магнитного поля магнита = сила = катушка поворачивается = указатель пропорционально силе тока, протекающего через катушку.

Амперметры бывают:

• магнитоэлектрическими,
• электромагнитными,
• электродинамическими,
• тепловыми,
• индукционными,
• детекторными,
• термоэлектрическими,
• фотоэлектрическими.

• Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока;
• Индукционными и детекторными  — силу переменного тока;
• Амперметры других систем измеряют силу любого тока.

Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электромагнитные амперметры.

2.5.

ВОЛЬТМЕТР – прибор для измерения напряжения на участке электрической цепи. Для уменьшения влияния вольтметра на режим цепи он должен обладать большим входным сопротивлением.

Вольтметр имеет чувствительный элемент, называемый гальванометром . Для увеличения сопротивления последовательно с его чувствительным элементом - добавочное сопротивление.

Классификация

По принципу действия

По назначению

• Электро

По конструкции и способу применения

механические, Магнито

электрические, Электромагнитные,

Постоянного тока; Переменного тока; Импульсные; Фазочувстви

тельные; Селективные; Универсальные

• Электро

Щитовые; Переносные; Стационарные

динамические,

• Электро

статические,

• Выпрямительные,
• Термоэлектрические
• Электронные - аналоговые и цифровые

: :.

2.6.

2.7.

Обычно измерение производится по постоянному току, однако, в некоторых электронных омметрах возможно использование переменного тока.

Разновидности омметров:

• Мегаомметры,
• Гигаомметры,
• Тераомметры,
• Миллиомметры,
• Микроомметры.

различающиеся диапазонами измеряемых сопротивлений.

Действие магнитоэлектрического омметра основано на измерении силы тока, протекающего через измеряемое сопротивление при постоянном напряжении источника питания. Для измерения сопротивлений от сотен ом до нескольких мегаом измеритель и измеряемое сопротивление включают последовательно.

2.8.

Ваттме́тр – измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала.

По назначению и диапазону частот ваттметры можно разделить на три категории

Низкочастотные

(и постоянного тока)

Радиочастотные

Оптические

Проходящей мощности

Поглощаемой мощности

включаемые в разрыв линии передачи

подключаемые к концу линии в качестве согласованной нагрузки

В зависимости от способа функционального преобразования измерительной информации и её вывода оператору

Аналоговые (показывающие и самопишущие)

Цифровые

2.9.

Частотомер – измерительный прибор для определения частоты периодического процесса или частот гармонических составляющих спектра сигнала.

2.10.

Мультиме́тр - измерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций.

В минимальном наборе это вольтметр, амперметр и омметр.

Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.

В некоторых мультиметрах доступны также функции:

• Прозво́нка — измерение электрического сопротивленя звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи.
• Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) - как своеобразный вариант прозвонки.
• Тест диодов - проверка целостности полупроводниковых диодов и нахождение их «прямого напряжения».
• Тест транзисторов - проверка полупроводниковых транзисторов
• Измерение электрической ёмкости.
• Измерение индуктивности.
• Измерение температуры, с применением внешнего датчика.
• Измерение частоты гармонического сигнала

2.11.

Счётчик электрической энергии (электрический счётчик) - прибор для измерения расхода электроэнергии переменного или постоянного тока.

Электроизмерительные приборы для учёта электроэнергии, отдаваемой станцией в сеть или получаемой потребителем от сети за определённый промежуток времени.

По типу подключения все счетчики разделяют на приборы прямого включения в силовую цепь и приборы трансформаторного включения , подключаемые к силовой цепи через специальные измерительные трансформаторы.

По измеряемым величинам электросчетчики разделяют на однофазные (измерение переменного тока 220В, 50Гц) и трехфазные (380В, 50Гц). Все современные электронные трехфазные счетчики поддерживают однофазный учет.

По конструкции:

Индукционным электросчетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала.

Электронный электросчетчик, в котором переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. .

Гибридные счётчики электроэнергии — редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством.

2.12. Обозначения на шкалах приборов.

На шкалах приборов наносят в виде букв, цифр и условных обозначений следующие данные:

• а) род измеряемой величины:

А - амперметр

V - вольтметр

Ω - омметр

W - ваттметр

Hz - частотомер

б) система измерительного механизма

магнитоэлектрическая

электромагнитная

индукционная

электродинамическая

электростатическая

вибрационная

в) род измеряемого тока:

переменный

постоянный

постоянный и переменный

трехфазный

• переменный постоянный постоянный и переменный трехфазный
• переменный постоянный постоянный и переменный трехфазный
• переменный постоянный постоянный и переменный трехфазный
• переменный постоянный постоянный и переменный трехфазный

г) положение прибора при измерении:

вертикальное

горизонтальное

под углом

д) класс точности

• ( например 1,5 )

е) испытательное напряжение изоляции

Например, Испытательное напряжение изоляции 2 кВ

ж) категория защиты от магнитных полей

з) категория защиты от электрических полей

и) год выпуска прибора

( например 1995 г )

к) заводской номер при бора

( например № 457289 )

л) товарный знак завода-изготовителя

( например ЗИП )

м) государственный стандарт ГОСТ

( например ГОСТ 3462-95 г )

КОНЕЦ