Практическое занятие
«Техническая характеристика электроизмерительного прибора»
Цель работы:
1. Научиться характеризовать электроизмерительный прибор.
2. Научиться читать условные обозначения на приборе.
3. Научиться определять погрешности.
Теоретическая подготовка.
Измерительным прибором называется средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного наблюдения. Приборы делятся на аналоговые (стрелочные) и цифровые. Состоят из измерительного механизма и отсчетного устройства. Отсчетное устройство предназначено для наблюдения значений измеряемой величины. Включает в себя шкалу и указатель, расположенные на лицевой стороне прибора. Измерительный механизм является основным элементом прибора.
Итог любого измерения это именованное число. Например 220 В, 10 А, 100 Вт, 65 Ом.
Абсолютная погрешность ∆А = Аиз-Адеств. Измеряется в тех же единицах, что и измеряемая величина.
Относительная погрешность δ = 
∙100% или δ = 
∙100%
Приведенная погрешность g= 
100%
Цена деления прибора С = 
Все электроизмерительные приборы классифицируются по следующим признакам:
1. По роду измеряемой величины: амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры, счетчики электрической энергии, термометры и т.п.
- амперметры – измеряют силу тока - включаются последовательно;
- вольтметры – включаются параллельно – измеряют напряжение и ЭДС. При замкнутом ключе измеряется напряжение, при разомкнутом ЭДС;
- ваттметры – измеряют мощность электрического тока. Имеют два генераторных зажима. Подключаются и последовательно и параллельно
- омметры – измеряют электрическое сопротивление при разомкнутой цепи, включают параллельно.
Мультиметр – прибор, который измеряет и силу тока, и напряжение, и сопротивление.
2. По роду тока: приборы переменного тока, приборы постоянного тока, постоянного и переменного тока, трехфазного тока.
3. По степени точности: от 1 до 8 класса.
Класс точности – это приведенная погрешность прибора g. Чем меньше класс точности (меньше приведенная погрешность), тем точнее прибор. Если класс точности (1) это значит, что приведенная погрешность g=1%, если класс точности -2, то g=2%. Самая большая приведенная погрешность g=4%. – это 4 класс точности. Приборы с классом точности больше 4 используют редко.
4. В зависимости от условий эксплуатации приборы разделяют на три группы:
Группа А - для работы в сухих, отапливаемых помещениях.
Группа Б - для работы в закрытых, неотапливаемых помещениях.
Группа В - для работы в полевых (В1)или морских (В2)условиях.
5. По устойчивости к механическим воздействиям приборы делятся на обыкновенные;
обыкновенные с повышенной прочностью;
устойчивые к механическим воздействиям: тряскопрочные (ТП), вибропрочные (ВП) и т.п.
1. По принципу действия: в зависимости от того, какие физические законы заложены в принцип работы электроизмерительных приборов. Существуют приборы следующих систем: магнитно-электрической, электромагнитной, электродинамической, цифровой, тепловой, вибрационной, электростатической и т. д.
Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов.
| Магнитоэлектрическая система | 
|
| Магнитоэлектрический логометр | 
|
| Выпрямительная система | 
|
| Термоэлектрическая система | 
|
| Электромагнитная система | 
|
| Электродинамическая система | 
|
| Индукционная система | 
|
| Электростатическая система | 
|
| Род тока: а) постоянный | — |
| б) переменный | 
|
| в)комбинированный | - 
|
| г) трехфазный | 
|
| Ток пульсирующий | 
|
| Импульс прямоугольный положительный | 
|
| Импульс прямоугольный отрицательный | 
|
| Перепад напряжения | 
|
| Установка прибора а) вертикальное положение шкалы |
|
| б) горизонтальное положение шкалы | 
|
| в) наклонное положение шкалы | 
|
| Прочность изоляции прибора (измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением 2 кВ) | 
|
| Генераторный зажим | 
|
| Зажим, соединенный с корпусом |
|
| Зажим для заземления | 
|
| Пылезащищенный корпус | Пз |
| Герметический корпус | Гм |
| Ударопрочные | УП |
| Нечувствительные к вибрации | ВН |
| Вибропрочные | ВП |
| Тряскопрочные | ТП |
| Обыкновенные с повышенной механической прочностью | ОП |
| Для сухого и влажного тропического климата | Т |
Оборудование – электроизмерительный прибор (амперметр, вольтметр, ваттметр).
Ход работы.
1. Определить вид прибора. Что измеряет, как подключается. Начертить схему включения.
2. Определить класс точности и приведенную погрешность.
3. Определить принцип действия прибора.
4. Определить род тока (постоянный, переменный, комбинированный).
5. Как надо установить прибор (вертикально, горизонтально, под углом).
6. На какую изоляцию рассчитан прибор.
7. В каких условиях должен эксплуатироваться прибор (в закрытых отапливаемых, закрытых не отапливаемых, полевых)
8. Определить максимальное показания прибора 9Может быть множество).
9. Определить цену деления.
10. Определить абсолютную погрешность прибора.
11. Определить относительную погрешность прибора.
12. Сделать выводы по пунктам 9-11.
Пример
Рис. 12. Шкала измерительного прибора
1. Знак μА означает, что данный прибор является микроамперметром. Измеряет маленькие токи. Подключается последовательно.
2.. Число «1,5» определяет класс прибора. То есть приведенная погрешность прибора составляет g=1,5 %.
3. Знак 
означает, что измерительный механизм прибора имеет магнитоэлектрическую систему.
4. Знак «– » означает, что прибор предназначен для работы на постоянном токе.
5. Знак 
означает, что прибор устанавливается вертикально.
6. Знак 
означает, что изоляция прибора испытана напряжением 2000 В.
7.Прибор эксплуатировать в закрытых неотапливаемых помещениях.
8. Максимальное значение шкалы равно 100. Это означает, что предел измерения данного прибора 100 мкА.
9. Определить цену деления можно, разделив номинальное (максимальное) значение шкалы (100 мкА) на количество делений шкалы (50): С = 100 мкА/50 = 2мкА/дел.
10.Абсолютная погрешность прибора
∆I =g∙Iмак/100% = 1,5∙100/100%= 1,5мкА
11.Определяем относительную погрешность в двух случаях:
А)значение измеряемой величины приходится на первую половину шкалы
I1=5мкА δ1 = 
∙100%=(1,5/5)∙100%=30%
В)значение измеряемой величины приходится на вторую половину шкалы
I2= 90мкА δ2 = 
∙100%=(1,5/90)∙100%=1,67%
Вывод δ1 > δ2 значит измерения точнее во второй половине шкалы
Контрольные вопросы.
1. Классификация электроизмерительных приборов, их достоинства и недостатки.
2. Основные характеристики изученного электроизмерительного прибора, его принцип действия.
3. Расширение пределов измерений вольтметра и амперметра.
4. Расчет погрешностей измерений.
5. Закон Джоуля-Ленца.
Критерии оценки.
« отл» 90-100% (правильно выполнены 12 или 11 пунктов)
«хор» 89-80% (правильно выполнены 10 или 9 пунктов)
«удовл» 70 -79 (8 или 7 пунктов)
Свой вариант (номер рисунка) взять из таблицы. Список группы прилагается
| Номер по списку | Номер варианта | Номер по списку | Номер варианта | Номер по списку | Номер варианта | Номер по списку | Номер варианта |
ПРИБОРЫДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ:
Рис. 1 
Рис.2
Рис.3 
Рис.4
Рис.5