Klasifikasi alat pengukur elektrik, simbol skala instrumen
Untuk mengawal operasi pemasangan elektrik yang betul, uji mereka, tentukan parameter litar elektrik, rekod tenaga elektrik yang digunakan, dsb., pelbagai ukuran elektrik dibuat. Dalam teknologi komunikasi, seperti dalam teknologi moden, pengukuran elektrik adalah penting. Peranti yang digunakan untuk mengukur pelbagai kuantiti elektrik: arus, voltan, rintangan, kuasa, dsb., dipanggil alat pengukur elektrik.
Ammeter panel:
Terdapat sejumlah besar meter elektrik yang berbeza. Berikut adalah yang paling kerap digunakan dalam penghasilan ukuran elektrik: ammeter, voltmeter, galvanometer, wattmeter, alat pengukur elektrik, meter fasa, penunjuk fasa, synchroscope, meter frekuensi, ohmmeter, megohmmeter, rintangan tanah, meter kemuatan dan kearuhan, osiloskop, titi pengukur, alat gabungan dan set pengukur.
Osiloskop:
Set pengukur elektrik K540 (termasuk voltmeter, ammeter dan wattmeter):
Pengelasan alat elektrik mengikut prinsip operasi
Mengikut prinsip operasi, peranti pengukur elektrik dibahagikan kepada jenis utama berikut:
1. Peranti sistem magnetoelektrik berdasarkan prinsip interaksi gegelung dengan arus dan medan magnet luar yang dicipta oleh magnet kekal.
2. NStools untuk sistem elektrodinamik berdasarkan prinsip interaksi elektrodinamik dua gegelung dengan arus, satu daripadanya pegun dan satu lagi boleh alih.
3. Peranti sistem elektromagnet, di mana prinsip interaksi medan magnet gegelung pegun dengan arus dan plat besi alih yang dimagnetkan oleh medan ini digunakan.
4. Alat pengukur termo menggunakan kesan haba arus elektrik. Kawat yang dipanaskan oleh arus memanjang, digantung ke bawah, dan akibatnya, bahagian alih peranti boleh diputar di bawah tindakan spring, yang menghilangkan kelonggaran yang terhasil dalam wayar.
5. Peranti sistem aruhan, berdasarkan prinsip interaksi medan magnet berputar dengan arus yang diaruh oleh medan ini dalam silinder logam boleh alih.
6. Peranti sistem elektrostatik berdasarkan prinsip interaksi plat logam alih dan tak alih yang dicas dengan cas elektrik yang bertentangan.
7. Peranti sistem termoelektrik yang merupakan gabungan termokopel dengan beberapa peranti sensitif seperti sistem magnetoelektrik. Arus yang diukur melalui termokopel menyumbang kepada penampilan arus haba yang bertindak pada peranti magnetoelektrik.
8.Peranti sistem getaran berdasarkan prinsip resonans mekanikal badan bergetar. Pada frekuensi semasa tertentu, salah satu angker elektromagnet bergetar paling intensif, yang tempoh ayunan semula jadinya bertepatan dengan tempoh ayunan yang dikenakan.
9. Alat pengukur elektronik - peranti yang litar pengukurnya mengandungi komponen elektronik. Ia digunakan untuk mengukur hampir semua kuantiti elektrik, serta kuantiti bukan elektrik yang telah ditukar kepada elektrik.
Mengikut jenis peranti bacaan, peranti analog dan digital dibezakan. Dalam instrumen analog, nilai yang diukur atau berkadar secara langsung mempengaruhi kedudukan bahagian bergerak di mana peranti bacaan berada. Dalam peranti digital, bahagian yang bergerak tiada dan nilai yang diukur atau berkadar ditukar kepada setara berangka yang direkodkan dengan penunjuk digital.
Meter aruhan:
Pesongan bahagian yang bergerak dalam kebanyakan mekanisme pengukuran elektrik bergantung pada nilai arus dalam belitannya. Tetapi dalam kes di mana mekanisme mesti berfungsi untuk mengukur kuantiti yang bukan fungsi langsung arus (rintangan, kearuhan, kapasitansi, peralihan fasa, kekerapan, dll.), adalah perlu bahawa tork yang terhasil bergantung pada kuantiti yang diukur dan bebas daripada voltan bekalan.
Untuk pengukuran sedemikian, mekanisme digunakan, sisihan bahagian bergerak yang ditentukan hanya oleh nisbah arus dalam dua belitannya dan tidak bergantung pada nilainya. Peranti yang dibina mengikut prinsip umum ini dipanggil nisbah.Adalah mungkin untuk membina mekanisme nisbah bagi mana-mana sistem pengukur elektrik dengan ciri ciri - ketiadaan momen balas mekanikal yang dicipta oleh kilasan spring atau striae.
Legenda meter volt:
Rajah di bawah menunjukkan simbol meter elektrik mengikut prinsip operasinya.
Penentuan prinsip operasi peranti
Penamaan jenis semasa
Penetapan untuk kelas ketepatan, kedudukan peranti, kekuatan penebat, kuantiti yang mempengaruhi
Pengelasan alat pengukur elektrik mengikut jenis kuantiti yang diukur
Meter elektrik juga dikelaskan mengikut sifat kuantiti yang diukur, kerana instrumen dengan prinsip operasi yang sama, tetapi direka untuk mengukur kuantiti yang berbeza, boleh sangat berbeza antara satu sama lain dalam pembinaannya, apatah lagi skala pada peranti.
Jadual 1 menunjukkan senarai simbol bagi meter elektrik yang paling biasa.
Jadual 1. Contoh penetapan unit ukuran, gandaan dan subsetnya
Nama Jawatan Nama Jawatan Kiloampere kA Faktor kuasa cos φ Ampere A Faktor kuasa reaktif sin φ Milliampere mA Theraohm TΩ Microampere μA Megaohm MΩ Kilovolt kV Kilohm kΩ Volt V Ohm Ω Millivolt mV Miliohm mΩ Megawatt MW Microm μΩ Watts Microm μWbΩ Kilovolt MW Watt MW Microm μF Millivolt Picofarad pF Kilovar kVAR Henry H Var VAR Milhenry mH Megahertz MHz Microhenry µH KHz kHz Skala suhu darjah Celsius o° C Hertz Hz
Darjah sudut fasa φo
Pengelasan alat pengukur elektrik mengikut tahap ketepatan
Ralat mutlak peranti ialah perbezaan antara bacaan peranti dan nilai sebenar nilai yang diukur.
Sebagai contoh, ralat mutlak ammeter ialah
δ = I — aiH,
di mana δ (baca "delta") — ralat mutlak dalam ampere, Az — bacaan meter dalam ampere, Azd — nilai sebenar arus yang diukur dalam ampere.
Jika saya > Azd, maka ralat mutlak peranti adalah positif, dan jika saya <I, ia adalah negatif.
Pembetulan peranti ialah nilai yang mesti ditambah pada bacaan peranti untuk mendapatkan nilai sebenar nilai yang diukur.
Aze = I — δ = I + (-δ)
Oleh itu, pembetulan peranti ialah nilai ralat mutlak mutlak peranti, tetapi bertentangan dengannya dalam tanda. Sebagai contoh, jika ammeter menunjukkan 1 = 5 A, dan ralat mutlak peranti ialah δ= 0.1 a, maka nilai sebenar nilai yang diukur ialah I = 5+ (-0.1) = 4.9 a.
Ralat peranti yang dikurangkan ialah nisbah ralat mutlak kepada sisihan terbesar yang mungkin bagi penunjuk peranti (bacaan nominal peranti).
Sebagai contoh, untuk ammeter
β = (δ / In) 100% = ((I — INS) / In) 100%
di mana β — ralat berkurangan dalam peratus, In ialah bacaan nominal instrumen.
Ketepatan peranti dicirikan oleh nilai ralat pengurangan maksimumnya. Menurut GOST 8.401-80, peranti dibahagikan kepada 9 mengikut tahap kelas ketepatannya: 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5 dan 4 ,0. Sebagai contoh, jika peranti ini mempunyai kelas ketepatan 1.5, ini bermakna ralat berkurangan maksimumnya ialah 1.5%.
Meter elektrik dengan kelas ketepatan 0.02, 0.05, 0.1 dan 0.2, sebagai yang paling tepat, digunakan di mana ketepatan pengukuran yang sangat tinggi diperlukan. Jika peranti mempunyai ralat berkurangan lebih daripada 4%, ia dianggap di luar kelas.
Alat pengukur sudut fasa dengan kelas ketepatan 2.5:
Kepekaan dan pemalar peranti pengukur
Kepekaan peranti ialah nisbah pergerakan sudut atau linear penunjuk peranti per unit nilai yang diukur.Jika skala peranti adalah sama, maka sensitivitinya pada keseluruhan skala adalah sama.
Sebagai contoh, kepekaan ammeter dengan skala yang sama ditentukan oleh formula
S = Δα / ΔI,
di mana C — kepekaan ammeter dalam bahagian ampere, ΔAz — peningkatan semasa dalam ampere atau miliampere, Δα — peningkatan dalam anjakan sudut penunjuk peranti dalam darjah atau milimeter.
Jika skala peranti tidak sekata, maka kepekaan peranti di kawasan skala yang berbeza adalah berbeza, kerana peningkatan yang sama (contohnya, semasa) akan sepadan dengan langkah-langkah yang berbeza bagi anjakan sudut atau linear penunjuk suatu alat.
Sensitiviti timbal balik instrumen dipanggil pemalar instrumen. Oleh itu pemalar peranti ialah kos unit peranti, atau, dengan kata lain, nilai yang mana bacaan skala dalam bahagian mesti didarab untuk mendapatkan nilai yang diukur.
Sebagai contoh, jika pemalar peranti ialah 10 mA / div (sepuluh miliamp setiap bahagian), maka apabila penunjuknya menyimpang dari α = 10 bahagian, nilai arus yang diukur ialah I = 10 · 10 = 100 mA.
Wattmeter:
Gambar rajah sambungan Wattmeter dan sebutan peranti (peranti ferodinamik untuk mengukur kuasa pembolehubah dan malar dengan kedudukan mendatar skala, litar pengukur diasingkan daripada kes dan voltan yang diuji ialah 2 kV, kelas ketepatan ialah 0.5):
Menentukur instrumen pengukur — menentukan ralat atau pembetulan untuk set nilai skala instrumen dengan membandingkan gabungan nilai skala individu yang berbeza antara satu sama lain. Perbandingan adalah berdasarkan salah satu nilai skala.Penentukuran digunakan secara meluas dalam amalan kerja metrologi ketepatan.
Cara paling mudah untuk menentukur adalah membandingkan setiap saiz dengan saiz nominal yang sama (munasabah betul). Konsep ini tidak boleh dikelirukan (seperti yang sering dilakukan) dengan pengijazahan (penentukuran) alat pengukur, yang merupakan operasi metrologi di mana pembahagian skala alat pengukur diberi nilai yang dinyatakan dalam unit pengukuran tertentu.
Kehilangan kuasa dalam peranti
Peranti pengukur elektrik menggunakan tenaga semasa operasi, yang biasanya ditukar kepada tenaga haba. Kehilangan kuasa bergantung pada mod dalam litar serta reka bentuk sistem dan peranti.
Jika kuasa yang diukur adalah agak kecil, dan oleh itu arus atau voltan dalam litar adalah agak kecil, maka kehilangan kuasa tenaga dalam peranti itu sendiri boleh menjejaskan mod litar yang sedang dikaji dengan ketara, dan bacaan peranti boleh mempunyai ralat yang agak besar. Untuk pengukuran yang tepat dalam litar di mana kuasa yang dibangunkan agak kecil, adalah perlu untuk mengetahui kekuatan kehilangan tenaga dalam peranti.
Jadual 2 menunjukkan nilai purata kehilangan kuasa tenaga dalam sistem meter elektrik yang berbeza.
Sistem instrumentasi Voltmeter 100 V, W Ammeter 5A, W Magnetoelektrik 0.1 — 1.0 0.2 — 0.4 Elektromagnet 2.0 — 5.0 2.0 — 8.0 Aruhan 2.0 — 5.0 1 .0 — 4.0 Elektrodinamik 3.0.8 — 3.0.8 — 3.0.0 0 2.0 — 3.0