Klassifisering av elektriske måleinstrumenter, instrumentvektsymboler

For å kontrollere riktig drift av elektriske installasjoner, teste dem, bestemme parametrene til elektriske kretser, registrere den elektriske energien som forbrukes, etc., utføres forskjellige elektriske målinger. I kommunikasjonsteknologi, som i moderne teknologi, er elektriske målinger avgjørende. Enhetene som ulike elektriske størrelser måles med: strøm, spenning, motstand, kraft, etc., kalles elektriske måleinstrumenter.

Panel amperemeter:

Det finnes et stort antall forskjellige elektriske målere. Følgende brukes oftest i produksjonen av elektriske målinger: amperemetre, voltmetre, galvanometre, wattmetre, elektriske måleapparater, fasemålere, faseindikatorer, synkroskop, frekvensmålere, ohmmetre, megohmmetere, jordmotstander, kapasitans- og induktansmålere, oscilloskop, målebroer, kombinasjonsverktøy og målesett.

Oscilloskop:

Elektrisk målesett K540 (inkluderer voltmeter, amperemeter og wattmeter):

Klassifisering av elektriske verktøy i henhold til driftsprinsippet

I henhold til operasjonsprinsippet er elektriske måleenheter delt inn i følgende hovedtyper:

1. Enheter til det magnetoelektriske systemet basert på prinsippet om interaksjon av spolen med en strøm og et eksternt magnetfelt skapt av en permanent magnet.

2. NStools for et elektrodynamisk system basert på prinsippet om elektrodynamisk interaksjon av to spoler med strøm, hvorav den ene er stasjonær og den andre er bevegelig.

3. Enheter av det elektromagnetiske systemet, der prinsippet om samhandling av magnetfeltet til en stasjonær spole med en strøm og en bevegelig jernplate magnetisert av dette feltet brukes.

4. Termomåleapparater som bruker den termiske effekten av elektrisk strøm. Tråden oppvarmet av strømmen strekker seg, henger ned, og som et resultat kan den bevegelige delen av enheten roteres under påvirkning av fjæren, noe som fjerner den resulterende slakk i ledningen.

5. Enheter av induksjonssystemet, basert på prinsippet om interaksjon av et roterende magnetfelt med strømmer indusert av dette feltet i en bevegelig metallsylinder.

6. Elektrostatiske systemenheter basert på prinsippet om samhandling mellom bevegelige og ubevegelige metallplater ladet med motsatte elektriske ladninger.

7. Termoelektriske systemenheter som er en kombinasjon av et termoelement med en eller annen følsom enhet som for eksempel et magnetoelektrisk system. Den målte strømmen som går gjennom termoelementet bidrar til utseendet til en termisk strøm som virker på den magnetoelektriske enheten.

8.Vibrasjonssystemenheter basert på prinsippet om mekanisk resonans av vibrerende legemer. Ved en gitt strømfrekvens vibrerer en av armaturene til elektromagneten mest intensivt, hvis periode med naturlige oscillasjoner faller sammen med perioden med pålagte svingninger.

9. Elektroniske måleenheter - enheter hvis målekretser inneholder elektroniske komponenter. De brukes til å måle nesten alle elektriske størrelser, samt ikke-elektriske størrelser som er konvertert til elektriske.

I henhold til typen leseenhet skilles analoge og digitale enheter. I analoge instrumenter påvirker den målte eller proporsjonale verdien direkte posisjonen til den bevegelige delen som leseenheten er plassert på. I digitale enheter er den bevegelige delen fraværende, og den målte eller proporsjonale verdien konverteres til en numerisk ekvivalent registrert med en digital indikator.

Induksjonsmåler:

Avbøyningen av den bevegelige delen i de fleste elektriske målemekanismer avhenger av verdiene til strømmene i deres viklinger. Men i tilfeller der mekanismen må tjene til å måle en mengde som ikke er en direkte funksjon av strømmen (motstand, induktans, kapasitans, faseforskyvning, frekvens, etc.), er det nødvendig at det resulterende dreiemomentet avhenger av den målte mengden og uavhengig av forsyningsspenning.

For slike målinger brukes en mekanisme, hvor avviket til den bevegelige delen bare bestemmes av forholdet mellom strømmene i de to viklingene og ikke avhenger av verdiene deres. Enheter bygget i henhold til dette generelle prinsippet kalles forhold.Det er mulig å konstruere en forholdsmessig mekanisme for ethvert elektrisk målesystem med et karakteristisk trekk - fraværet av et mekanisk motvirkende moment skapt av torsjon av fjærer eller striae.

Voltmeterforklaring:

Figurene nedenfor viser symbolene for elektriske målere i henhold til deres virkeprinsipp.

Bestemmelse av prinsippet for drift av enheten

Gjeldende typebetegnelser

Betegnelser for nøyaktighetsklasse, enhetsposisjon, isolasjonsstyrke, påvirkningsmengder

Klassifisering av elektriske måleapparater i henhold til type målt mengde

Elektriske målere er også klassifisert etter arten av mengden de måler, siden instrumenter med samme driftsprinsipp, men designet for å måle forskjellige mengder, kan avvike sterkt fra hverandre i konstruksjonen, for ikke å snakke om skala på enheten.

Tabell 1 viser en liste over symboler for de vanligste elektriske målerne.

Tabell 1. Eksempler på betegnelse av måleenheter, deres multipler og delmengder

Navn Betegnelse Navn Betegnelse Kiloampere kA Effektfaktor cos φ Ampere A Reaktiv effektfaktor sin φ Milliampere mA Theraohm TΩ Mikroampere μA Megaohm MΩ Kilovolt kV Kilohm kΩ Volt V Ohm Ω Millivolt mV Milliohm mΩ Milliohm mΩ Megawatt MW Micromμ Megawatt MW Micro var MVAR Picofarad pF Kilovar kVAR Henry H Var VAR Milhenry mH Megahertz MHz Mikrohenry µH KHz kHz Temperaturskala grader Celsius o° C Hertz Hz

Grad av fasevinkel φo

Klassifisering av elektriske måleinstrumenter etter grad av nøyaktighet

Den absolutte feilen til enheten er forskjellen mellom avlesningen av enheten og den sanne verdien av den målte verdien.

For eksempel er den absolutte feilen til amperemeteret

δ = I — aiH,

hvor δ (les "delta") - absolutt feil i ampere, Az - måleravlesning i ampere, Azd - den sanne verdien av den målte strømmen i ampere.

Hvis I > Azd, så er den absolutte feilen til enheten positiv, og hvis I < I, er den negativ.

En enhetskorreksjon er en verdi som må legges til enhetens avlesning for å få den sanne verdien av den målte verdien.

Aze = I — δ = I + (-δ)

Derfor er korrigeringen av enheten verdien av den rabsolute absolutte feilen til enheten, men motsatt av den i fortegn. For eksempel, hvis amperemeteret viser 1 = 5 A, og den absolutte feilen til enheten er δ= 0,1 a, så er den sanne verdien av den målte verdien I = 5+ (-0,1) = 4,9 a.

Den reduserte feilen til enheten er forholdet mellom den absolutte feilen og det størst mulige avviket til enhetsindikatoren (nominell avlesning av enheten).

For eksempel for et amperemeter

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

hvor β — redusert feil i prosent, In er den nominelle avlesningen til instrumentet.

Nøyaktigheten til enheten er preget av verdien av dens maksimale reduserte feil. I følge GOST 8.401-80 er enheter delt inn i 9 i henhold til graden av nøyaktighetsklasser: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 og 4 ,0. For eksempel, hvis denne enheten har en nøyaktighetsklasse på 1,5, betyr det at dens maksimale reduserte feil er 1,5 %.

Elektriske målere med nøyaktighetsklassene 0,02, 0,05, 0,1 og 0,2, som de mest nøyaktige, brukes der det kreves svært høy målenøyaktighet. Hvis enheten har en redusert feil på mer enn 4 %, regnes den som utenfor klasse.

Fasevinkelmåleinstrument med nøyaktighetsklasse 2.5:

Følsomhet og konstant for måleapparatet

Følsomheten til enheten er forholdet mellom vinkel- eller lineærbevegelsen til enhetens peker per enhet av den målte verdien.Hvis enhetsskalaen er den samme, da er dens følsomhet over hele skalaen den samme.

For eksempel bestemmes følsomheten til et amperemeter med samme skala av formelen

S = Δα / ΔI,

hvor C — amperemeterfølsomhet i amperedivisjoner, ΔAz — strømøkning i ampere eller milliampere, Δα — økning i vinkelforskyvning av enhetsindikatoren i grader eller millimeter.

Hvis skalaen til enheten er ujevn, er følsomheten til enheten i forskjellige områder av skalaen forskjellig, siden den samme økningen (for eksempel strøm) vil tilsvare forskjellige trinn i den vinkelmessige eller lineære forskyvningen av indikatoren til en instrument.

Den gjensidige følsomheten til instrumentet kalles instrumentkonstanten. Enhetskonstanten er derfor enhetskostnaden til enheten, eller, med andre ord, verdien som skalaavlesningen i divisjoner må multipliseres med for å få den målte verdien.

For eksempel, hvis konstanten til enheten er 10 mA / div (ti milliampere per divisjon), så når pekeren avviker fra α = 10 divisjoner, er den målte strømverdien I = 10 · 10 = 100 mA.

Wattmåler:

Wattmeter koblingsskjema og betegnelser på enheten (ferrodynamisk enhet for måling av variabel og konstant effekt med en horisontal posisjon av skalaen, målekretsen er isolert fra kabinettet og den testede spenningen er 2 kV, nøyaktighetsklassen er 0,5):

Kalibrering av måleinstrumenter - bestemme feil eller korreksjoner for et sett med skalaverdier for et instrument ved å sammenligne forskjellige kombinasjoner av individuelle skalaverdier med hverandre. Sammenligningen er basert på en av skalaverdiene.Kalibrering er mye brukt i praksis med presisjonsmetrologisk arbeid.

Den enkleste måten å kalibrere på er å sammenligne hver størrelse med en nominelt lik (rimelig riktig) størrelse. Dette konseptet bør ikke forveksles (som ofte gjøres) med graderingen (kalibreringen) av måleinstrumenter, som er en metrologisk operasjon der måleinstrumentets skalainndelinger gis verdier uttrykt i visse måleenheter.

Strømtap i enheter

Elektriske måleapparater bruker energi under drift, som vanligvis omdannes til varmeenergi. Strømtap avhenger av modusen i kretsen samt system- og enhetsdesign.

Hvis den målte effekten er relativt liten, og derfor strømmen eller spenningen i kretsen er relativt liten, kan energitapet i selve enhetene påvirke modusen til kretsen som studeres betydelig, og avlesningene til enhetene kan ha ganske stor feil. For nøyaktige målinger i kretser der de utviklede effektene er relativt små, er det nødvendig å vite styrken på energitapene i enhetene.

Tabell 2 viser gjennomsnittsverdier av energieffekttap i forskjellige elektriske målersystemer.

Instrumenteringssystem Voltmetre 100 V, W Amperemeter 5A, W Magnetoelektrisk 0,1 — 1,0 0,2 — 0,4 Elektromagnetisk 2,0 — 5,0 2,0 — 8,0 Induksjon 2,0 — 5,0 1 ,0 — 4,0 Elektrodynamisk 6 003 — 8. 0 2,0 – 3,0