Средства измерения
Средства измерений — это технические средства, имеющие нормированные метрологические свойства применяемые при измерениях.
Назначение:
- способность хранить или воспроизводить единицу (или шкалу) измеряемой величины
Аналоговые измерительные приборы
-Это приборы, показания которых являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины.
Классификация аналоговых приборов:
по точности (классам точности);
по назначению (амперметры, вольтметры и т. д.);
по конструкции измерительного механизма (магнитоэлектрические;
электромагнитные; электродинамические электростатические; индукционные.)и др.
Аналоговые измерительные приборы
Конструктивные элементы
a)Магнитоэлектрическая система
Механизм, которой состоит из постоянного магнита и обмотки концы которой электрически
соединены со спиральными пружинами.
При наличии тока в катушке, на обе её стороны действуют силы, создающие вращательный момент прямо пропорциональный силе тока (согласно закону Ампера).
МЭС - обладает высокой точностью и чувствительностью (шкалы приборов равномерны), малой чувствительностью к внешним магнитным полям.
Аналоговые измерительные приборы
Конструктивные элементы
a)Магнитоэлектрическая система
Достоинства:
Высокий класс точности, равномерная шкала, высокая чувствительность, малое собственное потребление мощности и большой диапазон измерений.
Недостатки:
Малая нагрузочная способность, сложная конструкция, показания приборов зависят от температуры.
Применение: в качестве амперметров, вольтметров, гальванометров и омметров.
Аналоговые измерительные приборы
Конструктивные элементы
b)Электромагнитная система
Вращательный момент создаётся между неподвижной обмоткой с током и подвижным ферромагнитным сердечником изготовленным из магнитомягкого ферромагнитного материала.
Принцип действия — взаимодействия тока
и ферромагнитного тела.
Эти приборы имеют неравномерную шкалу.
Аналоговые измерительные приборы
Конструктивные элементы
b)Электромагнитная система
Достоинства:
Простота конструкции, устойчивость к перегрузкам, высокая надежность и возможность работы в
цепях постоянного и переменного тока.
Недостатки:
Неравномерная шкала, большая потребляемая мощность, малая чувствительность, влияние на измерение внешних магнитных и температурных полей.
Применение: в качестве амперметров, вольтметров, фазометров, частотомеров, генриметров и фарадметров.
Аналоговые измерительные приборы
Конструктивные элементы
c)Электродинамическая система
Вращательный момент создаётся между двумя обмотками с током: подвижной и неподвижной. Вращательный момент пропорционален произведению токов в обмотках. Электродинамическое усилие основано на взаимодействии магнитных полей
обмоток (закон Ампера).
Аналоговые измерительные приборы
Конструктивные элементы
c)Электродинамическая система
Достоинства:
Возможность использования в цепях постоянного и переменного тока.
Недостатки:
Малая перегрузочная способность, чувствительность к вибрациям, сложны по конструкции.
Влияние на показания внешних магнитных полей, температур и частот питающего напряжения.
Применение: в качестве амперметров, вольтметров, ваттметров, частотомеров и фазометров .
Аналоговые измерительные приборы
Конструктивные элементы
d)Электростатическая система
Достоинства:
Простота конструкции, использование в
цепях постоянного и переменного тока.
Недостатки:
Нелинейная шкала, инерционность
подвижной части, влияние внешних электрических и электростатических полей.
Применение: в качестве вольтметров.
Аналоговые измерительные приборы
Конструктивные элементы
e) Индукционная система
Принцип действия индукционных измерительных механизмов основан на взаимодействии переменных магнитных потоков электромагнитов и вихревых токов, индуктированных этими магнитными потоками в подвижной части, выполненной обычно в виде алюминиевого диска.
Аналоговые измерительные приборы
Конструктивные элементы
e) Индукционная система
Достоинства:
Имеют большой вращающий момент, мало подвержены влиянию внешних магнитных полей и имеют большую перегрузочную способность.
Недостатки:
Малая точность, большое самопотребление, зависимость показаний от частоты и температуры.
Применение: в качестве ваттметров, счетчиков электрической энергии.
По устойчивости к механическим воздействиям приборы подразделяются в зависимости от значения максимально допустимого ускорения при ударах и вибрациях (м/с2).
По стандарту электроизмерительные приборы разделяются на группы:
обычные с повышенной прочностью (ОП);
нечувствительные к вибрациям (ВН);
вибропрочные (ВП);
нечувствительные к тряске (ТН);
тряскопрочные (ТП);
ударопрочные (У).
Обычные приборы группы ОП выдерживают ускорение до 15 м/с2 .
По степени защиты от внешних магнитных и электрических полей приборы разделяются на 1 и II категории.
От внешних полей приборы защищаются экранами.
В зависимости от условий эксплуатации, диапазона рабочих температур и относительной влажности электроизмерительные приборы разделяются на пять групп:
группа А (температура +10...+35°С, влажность 80);
группа Б (температура-30...+40°С, влажность 90);
группа В1 (температура-40...+50°С, влажность 93);
группа В2 (температура -50...+60°С, влажность 95);
группа В3 (температура -50...+80°С, влажность 98).
Измерение сопротивлений
Для измерения сопротивления может быть использован метод амперметра и вольтметра. Для непосредственного измерения сопротивления служат приборы, называемые омметрами и мегомметрами. Сопротивления изоляции сети, не находящейся под рабочим напряжением, измеряют мегомметром.
Измерение мощности и энергии
Для измерения мощности в цепи постоянного тока не требуется специального прибора, так как мощность P = UI легко может быть подсчитана по показаниям вольтметра и амперметра
Цифровые измерительные приборы
Электронные приборы по сравнению с электромеханическими приборами
Обладают:
значительным быстродействием, большим диапазоном измеряемых величин.
Применяются в качестве вольтметров, частотомеров, осциллографов, измерителей сопротивления, ёмкости, индуктивности, параметров транзисторов, интегральных схем и др.
Цифровые измерительные приборы
-Это приборы, которые в соответствии со значением измеряемой величины образуют код, а затем в соответствии с кодами измеряемую величину представляют на отсчетном устройстве в цифровой форме.
Цифровой прибор состоит из двух обязательных узлов:
аналого-цифрового преобразователя (АЦП)
цифрового отсчетного устройства (ОУ)
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.