Амперметр переменного тока

Вольтметр переменного тока

Омметр

Мультиметр (тестер)

Рисунок 3

Условные обозначения электроизмерительных приборов

Классификация электроизмерительных приборов. — Студопедия

По типу измеряемой физической величины приборы делятся на:

– амперметры – для измерения силы электрического тока;

– вольтметры – для измерения электрического напряжения;

– омметры – для измерения электрического сопротивления;

– мультиметры (иначе тестеры, авометры) – комбинированные приборы

– частотомеры – для измерения частоты колебаний электрического тока;

– магазины сопротивлений – для воспроизведения заданных сопротивлений;

– ваттметры и варметры – для измерения мощности электрического тока;

– электрические счётчики – для измерения потреблённой электроэнергии;

– фазометры – для измерения коэффициента мощности (cosφ) и угла сдвига

фаз.

По назначению:измерительные приборы, меры, измерительные преобразователи, измерительные установки и системы, вспомогательные устройства;

По способу представления результатов измерений -показывающие и регистрирующие (в виде графика на бумаге или фотоплёнке, распечатки, либо в электронном виде).

По методу измерения — приборы непосредственной оценки и приборы сравнения;

По способу применения и по конструкции – щитовые (закрепляемые на щите или панели), переносные и стационарные.

По принципу действия электроизмерительные приборы разделяют на: магнитоэлектрические, электродинамические, электромеханические, электромагнитные, индукционные, электростатические, магнитодинамические, ферродинамические, электронные, электрохимические и термоэлектрические.

По роду токаизмерительные приборы делятся на приборы, работающие в сетях переменного или постоянного тока. На приборах переменного тока дополнительно указывается диапазон частот, в котором они могут работать.

По классу точности. Класс точности прибора обо­значают числом, равным наибольшей допустимой приведенной погреш­ности, выраженной в процентах. Выпускают приборы сле­дующих классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Для счетчиков активной анергии шкала классов точ­ности несколько другая: 0,5; 1,0; 2,0; 2,5. Цифру, обозна­чающую класс точности, указывают на шкале прибора.

Таблица 2. Условные обозначения на шкалах измерительных приборов

Наименование		Условное обозначение
Магнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой
Магнитоэлектрический логометр с подвижными рамками
Магнитоэлектрический прибор с подвижным магнитом
Магнитоэлектрический логометр с подвижным магнитом
Электромагнитный прибор
Электромагнитный логометр
Электродинамический прибор
Электродинамический логометр
Ферродинамический прибор
Ферродинамический логометр
Индукционный прибор
Индукционный логометр
Электростатический прибор
Защита от внешних магнитных полей (I категория защищенности)
Защита от внешних электрических полей (I категория защищенности)
Постоянный ток
Переменный (однофазный) ток
Постоянный и переменный ток
Трехфазный ток (общее обозначение)
Трехфазный ток при неравномерной нагрузке фаз
Прибор с трехэлементным измерительным механизмом (для четырехпроводной сети)
Класс точности при нормировании погрешности в процентах от диапазона измерения		1,5
Горизонтальное положение шкалы
Вертикальное положение шкалы
Наклонное положение шкалы под определенным углом к горизонту, например, 60°
Измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением, например, 2 кВ
Группа эксплуатации прибора		А– для работы в закрытых сухих отапливаемых помещениях; Б– для работы в закрытых не отапливаемых помещениях; В– для работы в полевых (В1) и морских (В2) условиях. Отсутствие на лицевой панели прибора обозначения группы, означает его принадлежность к группе А.
Приборы для измерения силы тока: А                                                             mА                                                             µА		Амперметр Миллиамперметр Микроамперметр
Приборы для измерения напряжения: V                                                               mV                                                              кV		Амперметр Милливольтметр Киловольтметр
Приборы для измерения сопротивления:      Ω                                                                     k Ω                                        MΩ		Омметр Килоомметр Мегаомметр
Приборы для измерения мощности:       W                                                                    VAR		Ватметр Варметр
Прибор для измерения угла сдвига фаз: φ		Фазометр
Прибор для измерения частоты переменного тока: Hz		Частотомер
Прибор для измерения электрической энергии: Wh		Счетчик

Основные характеристики электроизмерительных приборов.

1.Точность.Точность электроизмерительных приборов не может быть однозначно установлена абсолютной или относительной погрешностью измерения. Абсолютная погрешность не определяет точность, относительная же зависит от значения измеряемой величины, т.е. различна для различных участков шкалы прибора.

Для характеристики точности прибора используется приведенная погрешность. Приведенная погрешность определяется отношением абсолютной погрешности прибора x к максимальному значению измеряемой величины x_пр, которую можно измерить при отклонении стрелки на всю шкалу.

(10)

Часто приведенную погрешность выражают в процентах. Для этого соотношение (10) нужно умножить на 100 %.

Величина приведенной погрешности, выраженная в процентах, называется классом точности прибора. Электроизмерительные приборов согласно ГОСТ 23217-78 могут иметь следующие классы точности: 0,05; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0. Класс точности прибора обязательно указывается на шкале прибора.

Таким образом, точность электроизмерительного прибора определяется его классом точности, т.е. величиной приведенной погрешности измерения данной физической величины.

2. Предел измерения. Пределом измерения электроизмерительного прибора называется максимальное значение измеряемой физической величины, которое вызывает отклонение указателя шкалы прибора на всю шкалу.

3. Быстродействие. Быстродействием называется время необходимое для измерения данной физической величины. Чаще всего это время определяется временем успокоения измерительного механизма.

4. Чувствительность. Чувствительность – это способность прибора реагировать на изменение измеряемой величины, т.е. величина, показывающая на сколько делений n перемещается указатель прибора при изменении значения измеряемой величины x на единицу:

(11)

Eдиница измерения чувствительности зависит от рода измеряемой величины (дел./В, дел./А и т.д.).

5. Надежность. Надежность прибора – способность работать нормально в течение определенного времени при определенных эксплуатационных условиях, определяемых группой прибора.

6. Цена деления прибора. Цена деления прибора – это основная его характеристика, которая определяет правильность снятия численного значения измеряемой величины. Цена деления – это величина обратная чувствительности:

(12)

Цена деление численно равна значению измеряемой величины x , вызвавшей отклонение указателя прибора на одно деление шкалы ( измеряется в В/дел.,А/дел. и т.д.).

Обработка результатов измерения электрических величин.

Для снятия показаний электроизмерительные приборы имеют шкалу. На шкале наносятся деления, которые не всегда соответствуют значению измеряемой величины. Это связано с тем, что часто измеряемые значения имеют малый порядок или прибор имеет несколько пределов измерения.

Перед началом работы необходимо определить цену деления прибора на каждом пределе измерения.

(13),

где х_пр -предел измерения данной величины;

N – полное число делений шкалы.

Для определения значения измеряемой величины необходимо цену деления прибора на данном пределе измерения умножить на число делений, которое показывает стрелка.

(14),

n – номер деления, на котором остановилась стрелка прибора.

Для определения погрешности измерения воспользуемся соотношением (9).

(15),

 – класс точности прибора;

х_пр – предел измерения прибора.

Относительная погрешность показывает какую часть составляет абсолютная погрешность х от измеренного значения величины х_изм:

(16)

Относительная погрешность с учетом соотношений (15) и (16) равна:

(17),

т.е. относительная погрешность превышает класс точности прибора тем больше, чем меньше показания прибора по сравнению с его пределом.

Для более высокой точности измерения предел измерения прибора выбирают таким образом, чтобы отсчет производился во второй половине шкалы, тем более у многих приборов первая треть шкалы может быть нелинейной.

Погрешность измерения с помощью цифровых приборов рассчитывается по специальным формулам, которые приводятся в паспорте прибора.

12.3 Погрешности измерения и классы точности

Точность измерения характеризуется его возможными погрешностями. Эти погрешности при каждом конкретном измерении не должны превышать некоторого определенного значения. В зависимости от способа числового выражения различают погрешности абсолютные и относительные, а применительно к показывающим приборам — еще и приведенные.

Абсолютная погрешность ∆А — это разность между измеренным Л_из и действительным А значениями измеряемой величины:

∆А = А_из-А.

Например, амперметр показывает А_из = 9 А, а действительное значение тока А = 8,9 А, следовательно, ∆А =0,1 А.

Чтобы определить действительное значение величины, нужно к измеренному значению прибавить поправку — абсолютную погрешность, взятую с обратным знаком.

Точность измерения оценивается обычно не абсолютной, а относительной погрешностью — выраженным в процентах отношением абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой . величины:

γ_о = (∆А/А)·100%

а так как разница между А и A_из обычно относительно мала, то практически в большинстве случаев можно считать, что у = = (∆A/A_из)·100 %

Для приведенного примера измерения тока относительная погрешность у₀= (0,1/9)·100 % = 1,11 %.

Однако оценивать по относительной погрешности точность самых распространенных показывающих приборов со стрелочным указателем неудобно. Дело в том, что абсолютная погрешность ∆А у них имеет обычно один и тот же порядок вдоль всей шкалы. При постоянной абсолютной погрешности ∆А с уменьшением измеряемой величины А_из быстро растет относительная погрешность (рис. 12.1). Поэтому рекомендуется выбирать пределы измерения показывающего прибора так, чтобы отсчитывать показания в пределах второй половины шкалы, ближе к ее концу.

Для оценки точности самих показывающих измерительных приборов служит их приведенная погрешность. Так называется выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности показания ∆А к А _ном — номинальному значению, соответствующему наибольшему показанию прибора:

у_пр = (А/А_ном)·100о/₀. (12.1)

Если в рассмотренном примере предел измерения амперметра A _ном = 10 А, то приведенная погрешность у_пр = (0,1/10)-100 % = 1 %

Погрешности прибора обусловливаются недостатками самого прибора и внешними влияниями. Приведенная погрешность, зависящая лишь от самого прибора, называется основной погрешностью. Нормальные рабочие условия — это температура окружающей среды 20 °С (или та, которая обозначена на шкале прибора), нормальное рабочее положение прибора (указанное условным знаком на его шкале), отсутствие вблизи прибора ферромагнитных масс и внешних магнитных полей (кроме земного) и прочие нормальные условия (номинальные: напряжение, частота тока, синусоидальная форма кривой тока и т. д.).

Допускаемая основная погрешность электроизмерительного прибора определяет его класс точности. Обозначением класса точности служит допускаемая основная погрешность приборов, принадлежащих к этому классу: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4. Принадлежность прибора к определенному классу указывает, что основная погрешность прибора на всех делениях шкалы не превышает значения, определяемого классом точности этого прибора (например, у прибора класса 1 допускаемая основная погрешность 1 %). Отклонение внешних условий от нормальных вызывает дополнительные погрешности.

В зависимости от чувствительности к внешним магнитным или электрическим полям электроизмерительные приборы делятся на две категории: I — приборы менее чувствительные и II — приборы

более чувствительные.

Для правильного применения электроизмерительного прибора важны его технические особенности. Эти особенности указываются на шкале прибора условными обозначениями, приведенными в табл. 12.1. 12.4. ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ ПРИБОРАМИ

Включение измерительного прибора в исследуемую электрическую цепь неизбежно в некоторой степени изменяет ее режим работы. Это изменение вызывается по существу тем, что работающий прибор потребляет некоторую энергию. Поэтому при исследовании объектов малой мощности могут существенно исказиться результаты. Желательно, чтобы собственное потребление энергии измерительным прибором было возможно меньше.

Простейшим примером влияния собственного потребления энергии измерительными приборами на результаты, измерения может служить измерение сопротивления резистора (при постоянном токе) при помощи вольтметра и амперметра с вычислением по закону Ома. Для такого измерения возможны две схемы включения приборов (рис. 12.2), причем в обоих случаях для точного измерения сопротивления резистора необходимо учесть влияние собственного потребления энергии приборами.

Таблица 12.1. Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов

Прибор трехфазного тока для неравномерной нагрузки фаз

Прибор трехфазного тока с двухэлементным измерительным механизмом

Защита от внешних магнитных полей, например 2 мТл

Защита от внешних электрических полей, например 10 кВ/м

Класс точности при нормировании погрешности в процентах от диапазона измерения, например 1,5

То же при нормировании погрешности в процентах от длины шкалы, например 1,5

Горизонтальное положение шкалы

Вертикальное положение шкалы

Наклонное положение шкалы под определенным углом к горизонту, например 60°

Направление ориентировки прибора в земном магнитном поле

Измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением, например 2 кВ

Прибор испытанию прочности изоляции не подлежит

Осторожно! Прочность изоляции измерительной цепи по отношению к корпусу не соответствует нормам (знак выполняется красного цвета)

В схеме рис. 12.2, а амперметр измеряет ток / в резисторе с сопротивлением г, а вольтметр измеряет напряжение U’ = U + r_АI, где r_А — сопротивление амперметра, т. е. напряжение, равное сумме напряжения U на резисторе и напряжения между выводами амперметра. Следовательно, на основании закона Ома определяется сумма сопротивлений резистора и амперметра:

U’/I = r’ = r+r_A

Действительное значение сопротивления резистора

r = r'(1-r_A/r’).

Очевидно, что ошибка измерения будет тем меньше, чем меньше сопротивление амперметра.

При измерении по схеме рис. 12.2, б вольтметр присоединен непосредственно к выводам резистора и показывает напряжение U на резисторе, а амперметр измеряет сумму токов в резисторе и в цепи вольтметра: I’ = I + Iv Таким образом, в этом случае на основании показаний приборов определяется проводимость

где r_v — сопротивление вольтметра.

Чтобы определить проводимость объекта измерения — резистора, нужно из найденной проводимости вычесть проводимость вольтметра:

т. е.

Чем больше сопротивление вольтметра r_v, тем меньше поправка к результатам измерения.

При измерении мощности ваттметром также неизбежно влияние

его собственного потребления энергии на результаты измерения. Две основные схемы такого измерения (рис. 12.3) соответствуют двум вышеприведенным схемам измерения сопротивления: в первом случае погрешность вызвана сопротивлением цепи тока ваттметраr_А, во втором случае — собственным потреблением энергии цепи напряжения ваттметра.

В схеме рис. 12.3, а ваттметр измеряет кроме мощности Р в сопротивлении нагрузки еще и мощность потерь в сопротивлении собственной цепи тока, т. е.

Р_из = Р + r_АI²

Если мощность измеряется по схеме рис. 12.3, б, то ваттметр измеряет кроме мощности в сопротивлении нагрузки еще и мощность потерь в своей цепи напряжения, т. е.

P_из = P + gvU²

При переменном токе учет поправок осложняется тем, что сопротивления цепей переменного тока — величины комплексные.

Чем меньше мощности контролируемых цепей, тем существеннее влияние собственного потребления энергии измерительными приборами на результаты измерений. В частности, эти влияния обычно значительны в цепях управления автоматики и в цепях электронных устройств.

Что такое класс точности счетчика электроэнергии

Узнайте, что такое класс точности электросчетчика, каким он бывает и где указывается. Нормы и требования ПУЭ и ГОСТ к классам счетчиков электроэнергии.

Счетчики электроэнергии — это надежные устройства, способные работать длительное время без замены и ремонта. Однако есть требования к его погрешностям при измерении. И часто случается так, что прибор учета, при замене или первой его установке, приходится покупать потребителю самостоятельно, поэтому вы должны знать, где посмотреть класс точности электросчетчика и что это такое.

Что это такое и где указан

Определение понятие «класс точности» содержится в ГОСТ 52320-2005 часть 11:

Класс точности указывается на табло электросчетчика в виде цифр и выделяется окружностью.

Краткое определение: Цифра обозначает максимальное значение погрешности (отклонения), допустимое при измерении потребляемой электроэнергии конкретным прибором, измеряется в процентах.

Электросчетчики имеют различный класс точности. Старые индукционные модели, уже снятые с производства, имели большие погрешности (более 2.5%). В период покоя они потребляли значительное количество электроэнергии, что приводило к повышенному расходу электричества в стране. На рисунке выше представлен старый тип индукционного счетчика. В окружности слева на панели индикации указано значение погрешности 2,5%.

До недавнего времени такими устройствами были оборудованы абсолютно все дома в бытовом секторе и квартиры. Их и сегодня можно встретить в частном доме в деревне, в гаражах и на дачах. Но в последние 10 лет устаревшее оборудование заменяют.

На законодательном уровне (а именно, согласно ПУЭ, глава 1.5. п. 1.5.15) запрещено эксплуатировать электросчетчик с погрешностью 2,5% и выше. К применению физическими лицами разрешены устройства, у которых класс точности 1 или 2. То есть приборы учета должны устанавливаться в квартире взамен старого, после его выхода из строя или окончания срока эксплуатации.

На рисунке вверху, для сравнения, показаны два типа счетчиков — нового и старого образца, где указана их погрешность.

Какие бывают классы точности

Погрешность электросчетчика определяется его конструктивной особенностью и регламентируется заводом-изготовителем. На заводе производится тарировка, после чего показания заносятся в паспорт изделия. Законодательно установлены сроки эксплуатации и поверки счетчиков в зависимости от конструктивной особенности.

В таблице снизу приведены среднестатистические данные о сроках эксплуатации.

По истечении этого срока эксплуатация запрещена, следует заменить прибор или отправить его на поверку. Сейчас за сроками должны следить собственники. Если не соблюдать указанный норматив, то на владельца могут наложить штраф.

Ответственность за пользование просроченным электросчетчиком лежит на владельце. Для проведения поверки устройство демонтируется и передается в специализированную лабораторию, где производят комплексную экспертизу и проверяют погрешность измерения.

Если прибор учета отвечает заводским показателям, то работники лаборатории дают заключение о пригодности устройство к дальнейшей эксплуатации, о чем делается запись в паспорте изделия. Неисправный электросчетчик ремонтируют или списывают.

Итак, по ПУЭ максимально допустимая погрешность индукционных приборов учета электроэнергии равна 2. Однако, по закону на 2020 год с 1 июля должны будут устанавливаться «умные счетчики» за счет государства. Исходя из этого следует, что владельцу не нужно будет заниматься приобретением электросчетчика, и знать какая у него погрешность 1 или 2, что лучше. Этим будут заниматься организации, производящие замену устройств учета.

Учет электроэнергии обязателен для всех потребителей. Так, для юридических лиц, физических лиц с трёхфазным вводом и прочих крупных потребителей электросчетчики трехфазного тока. Если у него имеются такие электроустановки.

В зависимости от мощности потребления используют электросчетчики с классом точности:

1. Для хозяйствующих субъектов с присоединением к сети 35 кВ и мощностью до 670 кВт устанавливаются счетчик электроэнергии с погрешностью не менее 1,0.
2. Для подсоединения нагрузки с напряжением 110 кВ и более, класс точности счетчика электроэнергии должен быть 0,5S.
3. Учет потребляемой электроэнергии при нагрузке выше 670 кВт, применяются устройства с точностью 0,5S и позволяющие фиксировать почасовые нагрузки, а также иметь возможность интегрироваться в систему учета и памяти, способную хранить данные до 90 суток.

Все электросчетчики, применяемые для коммерческого учета на высоковольтных линиях, не могут быть прямого включения. Для измерения потребляемой электроэнергии в этом случае, а также при потреблении токов свыше 100А применяются счетчики трансформаторного включения.

При напряжении подключения 110 кВ и более, а также при мощности свыше 670 кВт применяются приборы учета с классом точности 0,5 и 0,5S. Потребителю необходимо знать, какой класс точности должен быть у счетчика и 0,5 и 0,5S в чем разница между этими показателями.

Основные отличия заключаются в следующем:

• Погрешность 0,5 не позволяет учитывать всю электроэнергию, что приводит к большему объему недоучтенной электроэнергии, по сравнению с 0,5S.
• Разница в показаниях составляет 0,75%.
• Счетчики с погрешностью 0,5 не проходят поверку и бракуются.
• При выходе устройства из строя или окончании срока эксплуатации обязательна замена таких счетчиков на приборы с погрешностью 0,5S.

ВАЖНО! Показания на приборе зависят от класса точности электросчетчика и трансформатора тока.

Советы по выбору счетчика

Счетчик предназначен для подсчета потребляемой электроэнергии. При этом не все понимают, на что влияет класс точности.

Чем он выше, тем точнее показания, а это значит, что потребитель не переплачивает за электричество.

Для применения в бытовых условиях устанавливают однофазные приборы типа:

• СОЭ-52, устройство предназначено для замены устаревшего оборудования. Он имеет корпус аналогичный старому прибору. При монтаже не требуется дополнительных затрат на установку.
• Меркурий 201.5, СЭ 101 и Нева 101-1SO. Применяются для подсчета мощности в однофазной электросети с максимальным током до 60 А. Предназначены для монтажа на DIN рейку.
• Многотарифные счетчики позволяют производить оплату за электричество по различным расценкам в зависимости от тарифа. К таким приборам относятся Нева МТ 124, СЕ 102М, Энергомера.
• Для учета в трехфазной сети применяют многотарифные устройства моделей СЭ 303 и Агат 3-3.60.2.

Приведенные выше электросчетчики отвечают актуальным требованиям энергосбытовых компаний. Некоторые из них имеют возможность передачи показаний по линиям связи в автоматическом режиме, а к каждому устройству прилагается паспорт, где прописываются все характеристики.

1.4 Основные характеристики электроизмерительных приборов

1.4.1 Предел измерения.Пределом измерения электроизмерительного прибора называется максимальное значение измеряемой физической величины x_ПР,, которое вызывает отклонение указателя шкалы прибора на всю шкалу.

В простейшем случае пределы измерений указываются градуировкой шкалы прибора. У приборов с неравномерной шкалой рабочий участок шкалы отмечается точками. У приборов с несколькими пределами измерений (многопредельных или многошкальных) верхний предел измеряемой величины указывается у соответствующей клеммы или на переключателе, в этом случае цену деления необходимо вычислять для каждого предела (или шкалы).

1.4.2 Точность. Точность электроизмерительных приборов не может быть однозначно установлена абсолютной или относительной погрешностью измерения. Абсолютная погрешность не определяет точность, относительная же зависит от значения измеряемой величины, т.е. различна для различных участков шкалы прибора.

Для характеристики точности прибора используется приведенная погрешность (). Приведенная погрешность определяется отношением абсолютной погрешности прибора x к максимальному (предельному) значению измеряемой величины x_ПР. Величина приведенной погрешности, выраженная в процентах, называется классом точности прибора.

(8)

Класс точности прибора обязательно указывается на шкале прибора.

Электроизмерительные приборов согласно ГОСТ 23217-78 могут иметь следующие классы точности: 0,05; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0.

Все выпускаемые приборы в зависимости от класса точности классифицируются следующим образом:

0.05; 0.1; 0.2 – образцовые приборы, применяемые для проверки и градуировки рабочих приборов;

0.5; 1.0 – лабораторные приборы массового употребления;

1.5; 2.5; 4.0 – технические приборы.

Приборы более низкой точности служат для оценочных измерений и называются обычно указателями.

1.4.3 Чувствительность. Чувствительность – это способность прибора реагировать на изменение измеряемой величины, т.е. величина, которая показывает на сколько делений n перемещается указатель прибора при изменении значения измеряемой величины x на единицу:

(9)

Единицы измерения чувствительности зависит от рода измеряемой величины (дел./В, дел./А и т.д.).

1.4.4 Цена деления прибора. Цена деления прибора – это основная его характеристика, которая определяет правильность снятия численного значения измеряемой величины. Цена деление численно равна значению измеряемой величины x , вызвавшей отклонение указателя прибора на одно деление шкалы ( измеряется в В/дел., А/дел. и т.д.).

(10)

Таким образом: цена деления – это количество измеряемой величины, приходящееся на одно деление шкалы прибора.

Сравнивая (9) и (10) можно заметить, что цена деления – это величина обратная чувствительности:

1.4.5 Быстродействие. Быстродействием называется время необходимое для измерения данной физической величины. Чаще всего это время определяется временем успокоения измерительного механизма.

1.4.6 Надежность. Надежность прибора – способность работать нормально в течение определенного времени при определенных эксплуатационных условиях, определяемых группой прибора.

Класс точности электрических измерений – Повторно опубликовано в Википедии // WIKI 2

В электротехнике класс точности – это число, которое представляет собой допустимую погрешность измерительного прибора.

Энциклопедия YouTube

• 1/3

  Просмотры:

  33 732

  22074

  3 843

• ✪ Лекция по электрическим измерениям и КИП № 1

• ✪ Точность и прецизионность: разница между точностью и точностью, классы физики IIT-JEE

• ✪ Lec-01 | Измерение, прибор, истинное значение, точность и прецизионность

Содержание

Класс точности

Измерительные приборы маркируются по классу точности.Эта цифра представляет собой процент внутренней погрешности измерительного устройства относительно полного отклонения шкалы. Например, если класс точности равен 2, это означает ошибку в 2 вольта при полном показании 100 вольт. ^[1]

Измерение

В электротехнике такие характеристики, как ток или напряжение, можно измерить с помощью амперметра, вольтметра, мультиметра и т. Д. Амперметр используется последовательно с нагрузкой, поэтому через нагрузку и амперметр протекает одинаковый ток.Вольтметр используется параллельно с нагрузкой, поэтому напряжение между двумя выводами нагрузки равно напряжению между двумя выводами вольтметра. В идеале измерительное устройство не должно влиять на параметры цепи, то есть внутреннее сопротивление амперметра должно быть нулевым (отсутствие падения напряжения на амперметре), а внутреннее сопротивление вольтметра должно быть бесконечным (отсутствие тока через вольтметр). Однако в действительности амперметры имеют низкое, но ненулевое сопротивление, а вольтметры – высокое, но не бесконечное внутреннее сопротивление.Таким образом, измеренные параметры несколько изменяются во время измерений.

Пример

Пусть V – напряжение (ЭДС) источника, R – сопротивление нагрузки, а r – сопротивление амперметра. Ток через нагрузку I

я знак равно V р {\ displaystyle I = {\ frac {V} {R}}}

Когда амперметр включен последовательно с нагрузкой, ток I ₂ составляет

я 2 знак равно V р + р {\ displaystyle I_ {2} = {\ frac {V} {R + r}}}

Тогда разница, вносимая измерительным устройством, составляет:

Δ я знак равно я – я 2 знак равно V ⋅ р р 2 + р ⋅ р ≈ V ⋅ р р 2 {\ displaystyle \ Delta I = I-I_ {2} = {\ frac {V \ cdot r} {R ^ {2} + R \ cdot r}} \ приблизительно {\ frac {V \ cdot r} {R ^ {2}}}}

Отношение разницы к фактическому значению составляет ^[2]

Δ я я ≈ р р {\ displaystyle {\ frac {\ Delta I} {I}} \ приблизительно {\ frac {r} {R}}}

Ссылки

1. ^ Карманный справочник по электрическим измерениям , Siemens, AG, 1966, стр. Георг Роуз: Elektroteknik ve Elektronik Formüller (перевод: Haluk Erna), İnkılap and Aka Bookhouses, Стамбул, 1975, стр.175

Класс точности электрических измерений

В электротехнике класс точности – это число, которое представляет собой допустимую погрешность измерительного прибора.

Измерение

В электротехнике такие величины, как ток или напряжение, можно измерять с помощью устройств, называемых амперметром, вольтметром, мультиметром и т. Д. Амперметр используется последовательно с нагрузкой. Таким образом, через нагрузку и амперметр протекает один и тот же ток. Вольтметр используется параллельно с нагрузкой.Таким образом, напряжение между двумя выводами нагрузки равно напряжению между двумя выводами вольтметра. В идеале измерительное устройство не должно влиять на параметры схемы, т. Е. Внутреннее сопротивление амперметра должно быть нулевым (без падения напряжения на амперметре), а внутреннее сопротивление вольтметра должно быть бесконечным (отсутствие тока через вольтметр). Однако в действительности амперметры имеют низкое, но ненулевое сопротивление, а вольтметры – высокое, но не бесконечное внутреннее сопротивление.Таким образом, измеренные параметры несколько изменяются во время измерений.

Пример

Пусть E – ЭДС источника, R – сопротивление нагрузки, а r – сопротивление амперметра. Ток через нагрузку I

При последовательном подключении амперметра к нагрузке ток I ₂ равен

Разница, вносимая измерительным устройством, тогда составляет

Отношение разницы к фактическому значению составляет ^[1]

Класс точности

Профессиональные измерительные приборы имеют маркировку класса точности. Карманный справочник по электрическим измерениям , Siemens, AG, 1966, стр.29 .

Классификация средств измерений – Circuit Globe

Прибор, используемый для измерения физических и электрических величин, известен как измерительный прибор. Термин «измерение» означает сравнение двух величин одной и той же единицы. Величина одной из величин неизвестна, и она сравнивается с заранее заданным значением. Результат сравнения, полученный относительно числового значения.

Измерительные приборы подразделяются на три типа;

• Электрический прибор
• Электронный прибор
• Механический инструмент

Механический прибор использует для измерения физических величин .Этот прибор подходит для измерения статических и стабильных условий, поскольку прибор не может реагировать на динамические условия. Электронный прибор имеет быстрое время отклика . Инструмент обеспечивает быстрый отклик по сравнению с электрическими и механическими инструментами.

Электрический прибор используется для измерения электрических величин, таких как ток, напряжение, мощность и т. Д. Амперметр, вольтметр, ваттметр являются примерами электрического измерительного прибора.Амперметр измеряет ток в амперах; вольтметр измеряет напряжение, а ваттметр используется для измерения мощности. Классификация электрических инструментов зависит от методов представления выходных показаний.

В этой статье мы обсуждаем различные типы электрических инструментов.

Абсолютный инструмент

Абсолютный прибор дает значение измеряемых величин относительно физической постоянной. Физическая постоянная означает угол отклонения, градус и постоянную метра.Математический расчет требует знания значения физической постоянной.

Касательный гальванометр является примером абсолютных инструментов. В касательном гальванометре величина тока, проходящего через катушку, определяется тангенсом угла отклонения катушки, горизонтальной составляющей магнитного поля земли, радиусом и количеством витков используемого провода. Чаще всего этот тип приборов применяется в лабораториях.

Дополнительный инструмент

В дополнительном приборе отклонение показывает величину измеряемых величин . Калибровка инструментов стандартным инструментом важна для измерения. Выходные данные этого типа устройства получаются напрямую, и для определения их значения не требуется математических вычислений.

Цифровой прибор

Цифровой прибор выдает результат в числовой форме . Этот прибор более точен по сравнению с аналоговым прибором, поскольку при считывании не возникает человеческая ошибка.

Аналоговый прибор

Инструмент, выходной сигнал которого постоянно изменяется, известен как аналоговый инструмент.На аналоговом приборе есть стрелка, которая показывает величину измеряемых величин. Аналоговые устройства подразделяются на два типа.

Прибор нулевого типа

В этом приборе нулевое отклонение или нулевое отклонение указывает величину измеряемой величины. Инструмент отличается высокой точностью и чувствительностью. В приборе с нулевым отклонением используются одна известная и одна неизвестная величина. Когда значения известной и неизвестной измеряемых величин равны, стрелка показывает нулевое или нулевое отклонение.Инструмент нулевого отклонения используется в потенциометре и гальванометре для получения нулевой точки.

Инструмент отклоняющего типа

Прибор, в котором значение измеряемой величины определяется посредством отклонения стрелки, известен как прибор отклоняющего типа. Измеряемая величина отклоняет указатель подвижной системы прибора, который закреплен на калиброванной шкале. Таким образом, величина измеряемой величины известна.

Прибор отклоняющего типа подразделяется на три типа.

1. Индикаторный прибор – Индикатор, показывающий величину измеряемой величины, известен как индикаторный прибор . Показывающий прибор имеет циферблат, который перемещается по градуированной шкале. Вольтметр, амперметр, измеритель коэффициента мощности являются примерами показывающего прибора.
2. Интегрирующий инструмент – Инструмент, который измеряет общую энергию, подаваемую в определенный интервал времени, известен как интегрирующий инструмент.Полная энергия, измеренная прибором, является произведением времени и измеренных электрических величин. Счетчик энергии, счетчик ватт-часов и счетчик энергии являются примерами интегрирующего инструмента.
3. Записывающий прибор – прибор записывает состояние цепи через определенный интервал времени, известный как записывающий прибор . Подвижная система записывающего прибора несет ручку, которая слегка касается листа бумаги. На листе бумаги прослеживается движение катушки.Кривая, нарисованная на бумаге, показывает изменение измерения электрических величин.

Время отклика электронного прибора очень велико по сравнению с электрическим и механическим устройством.

Классификация средств измерений – электрические измерения

Основная классификация средств измерений:

1. Механический инструментов: – Они очень надежны в статических и стабильных условиях. Недостатком является они не могут быстро реагировать на измерения динамических и переходных условия.

2. Электрооборудование инструментов: – Электрические методы индикации выхода детекторов более быстрые, чем механические методы.Электрическая система обычно зависит от механического движение счетчика как показывающее устройство.

3. Электронный инструментов: – Эти инструменты имеют очень быстрый отклик. Например катодный луч осциллограф (CRO) способен отслеживать динамические и переходные изменения порядка нескольких наносекунд (10 ^-9 сек).

Другая классификация инструментов: –

1. Абсолютный инструменты или первичные инструменты : – Эти инструменты дают величина измеряемой величины в терминах физических констант инструмент e.грамм. Касательный гальванометр. Эти инструменты не требуют сравнения с любым другим стандартным прибором

• Эти приборы показывают значение электрической величины в виде абсолютных величин (или некоторых констант) приборов и их отклонений.
• В приборах этого типа калибровка или сравнение с другими приборами не требуется.
• Они обычно не используются в лабораториях и редко используются на практике электриками и инженерами. Они в основном используются в качестве средств стандартных измерений и поддерживаются непрофессиональными национальными лабораториями и аналогичными учреждениями.

• S Некоторые примеры абсолютных инструментов:

* Касательный гальванометр
* Рэли-токовый баланс
* Абсолютный электрометр

2. Среднее инструменты : -Эти инструменты сконструированы таким образом что измеряемая величина может быть определена только по указанному выходу по инструменту. Эти инструменты калибруются путем сравнения с абсолютный инструмент или другой вторичный инструмент, который уже был откалиброван по абсолютному прибору.

Рабочий с абсолютными приборами для рутинной работы требует много времени, поскольку каждый раз измерения, требуется много времени, чтобы вычислить величину измеряемое количество. Поэтому вторичные инструменты чаще всего используемый.

• Это приборы прямого считывания. Величину, которую необходимо измерить этими приборами, можно определить по их отклонению.
• Их часто калибруют путем сравнения либо с некоторыми абсолютными приборами, либо с уже откалиброванными.

• Отклонения, полученные с помощью дополнительных инструментов, будут бессмысленными, пока они не будут откалиброваны.
• Эти инструменты обычно используются для всех лабораторных целей.
• Некоторые из очень широко используемых вторичных инструментов: амперметры, вольтметры, ваттметры, счетчики энергии (ватт-часовые счетчики), ампер-часовые счетчики и т. Д.

Классификация вторичных инструментов:

(a) Классификация, основанная на различных воздействие электрического тока (или ВО