Как классифицируются приборы по принципу действия?

Раздел 1. Государственная система обеспечения единства измерений

Тема 1.1. Общие сведения об электрических измерениях

Название лабораторной работы №1

Характеристики электроизмерительных приборов и их классификация.

Расшифровка условных обозначений на шкалах электроизмерительных приборов

Учебная цель:

- закрепить теоретические знания по теме «Общие сведения об электрических измерениях»

- приобрести практические навыков по расшифровке условных обозначений на шкалах электроизмерительных приборов

 

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен

уметь:

- пользоваться контрольно-испытательной и измерительной аппаратурой;

знать:

- основные понятия об измерениях методы и приборы электротехнических измерений.

Задачи лабораторной работы:

 

1. Повторить изученный материал
2. Расшифровать условные обозначения на шкалах измерительных приборов.
3. Оформить отчет по лабораторной работе

 

Обеспеченность занятия (средства обучения):

- Учебно-методическая литература:

1. Панфилов В.А. Электрические измерения. - М.: Академия, 2012.

2. Малиновский В.Н. Электрические измерения. - Москва: Энергоиздат, 2012.

- Технические средства обучения:

набор измерительных приборов различных систем и классов точности.

 

Инструкция по выполнению лабораторной работы

1. Ответьте на вопросы для закрепления изученного теоретического материала.

2. Получив у преподавателя три измерительных прибора, сделайте расшифровку условных обозначений на шкале прибора (используйте таблицу1), данные занесите в таблицу 2.

3. Опишите принцип действия различных электроизмерительных механизмов, данные занесите в таблицу 3.

4. Ответьте на вопросы для закрепления теоретического материалак лабораторной работе

5. Оформите отчёт по работе.

 

Вопросы для закрепления изученного теоретического материала

Где применяются электроизмерительные приборы?

1. Для контроля параметров технологических процессов.

2. Для контроля параметров космических кораблей.

3. Для экспериментальных исследований в физике, химии, био­логии и т.д.

4. Во всех перечисленных ранее областях.

Как классифицируются приборы по принципу действия?

1. Вольтметры, амперметры, ваттметры, счетчики, омметры, частотомеры.

2. Приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, элект­родинамической и других систем.

3. Приборы по принципу действия не классифицируются.

 

Общие сведения

Электромеханические приборы применяют для измерения напряжения, тока, мощности и других электрических величин в цепях постоянного и переменного тока низкой частоты. Название электроизмерительного прибора определяется его назначением. Различают вольтметры, амперметры, ваттметры, омметры, фазометры и комбинированные приборы – ампервольтметры, вольтомметры и другие.

По принципу действия электромеханические приборы делятся на приборы магнитоэлектрической, электродинамической, ферродинамической, электромагнитной, электростатической, индукционной и некоторых других систем, используемых реже. Принадлежность прибора к той или иной системе обозначается условным значком на его шкале.

При любых измерениях важно, чтобы приборы как можно меньше оказывали влияние на режим работы тех электрических цепей, в которых производятся измерения.

Наиболее часто используются стрелочные электроизмерительные приборы. Значительно реже назначение указателя в приборе выполняет световое пятно («зайчик»). Часто для повышения точности отсчета по шкале под стрелкой- указателя помещают зеркальную полоску вдоль всей шкалы. Это позволяет избежать ошибки параллакса (отсчет производят тогда, когда стрелка и ее изображение в зеркале совмещаются).

Шкала прибора может быть разделена на различное число делений. При этом говорят о цене деления шкалы. Для расчета цены деления можно использовать формулу: , т.е. отношение верхнего предела измеряемой величины по данной шкале к числу делений шкалы. Любой электроизмерительный прибор характеризуется также чувствительностью, т.е отношением перемещения указателя (в линейных или угловых единицах, или в числе делений шкалы) к измерения значения измеряемой величины, вызвавшей это перемещение. Чувствительность прибора численно равна величине, обратной значению цены деления шкалы.

Метрологические свойства прибора характеризуют его класс точности. Он обозначается числом на шкале прибора и указывает предел приведенной погрешности прибора, выраженный в процентах. Государственным стандартом (ГОСТом) установлены восемь классов точности: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; и 4.0. Класс точности числено равен величине максимальной погрешности при отклонении стрелки прибора на всю шкалу.

Электроизмерительные приборы необходимо выбирать, исходя из заданной величины относительной погрешности. Если измеряемая величина должна быть определена с точностью 2%, то могут быть использованы для измерений приборы с классом точности 1.5 и выше, но не 2.5 и ниже

Основой электроизмерительного прибора является измерительный механизм (ИМ), имеющий отсчетное устройство, неподвижную и подвижную части и демпфер для успокоения собственных колебаний последней. Кроме ИМ прибор может содержать шунты и добавочные резисторы, расширяющие пределы измерения и размещенные в том же корпусе. На подвижную часть ИМ действует вращающий момент, возникающий под действием токов и напряжений, функционально связанных с измеряемой величиной. Для его уравновешивания используются спиральные пружинки или растяжки, создающие противодействующий момент, пропорциональный углу поворота подвижной части.

Таблица 1. Условные обозначения на электроизмерительных приборах.

Условное обозначение	Расшифровка
	Измерительный механизм магнитоэлектрической системы
	Измерительный механизм электромагнитной системы
	Измерительный механизм электродинамической системы
	Измерительный механизм индукционной системы
	Измерительный механизм электромагнитной системы с экраном
	Измерительный механизм электродинамической системы с экраном
–	Измерение постоянных токов и напряжений
~	Измерение переменных токов и напряжений
~	Измерение и постоянных и переменных токов и напряжений
^	Рабочее положение вертикальное
[	Рабочее положение горизонтальное
	Между корпусом и измерительной системой напряжение не должно превышать 2 кВ

Рассмотрите предложенные вам электроизмерительные приборы. Определите их характеристики по обозначениям на шкале и заполните таблицу 2.

 

Таблица 2 - Расшифровка условных обозначений на шкале прибора

Тип прибора (вольтметр, амперметр, ваттметр)
Марка
Тип измерительного механизма
Для измерений в цепях какого тока предназначен
Максимальный предел измерения
Цена деления на каждом пределе измерения
Класс точности
Испытан напряжением
Рабочее положение
Особенности прибора

 

Таблица 3 - Принцип действия различных электроизмерительных механизмов

Название измерительной системы и её условное обозначение	Принцип действия измерительной системы	Преимущества и недостатки данной измерительной системы