1. Общие сведения об электроизмерительных приборах
Электроизмерительные приборы предназначены для измерения различных величин и параметров электрической цепи: напряжения, силы тока, мощности, частоты, сопротивления, индуктивности, емкости и других.
На схемах электроизмерительные приборы изображаются условными графическими обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.729-68. На рис.1.1 приведены общие обозначения показывающих и регистрирующих приборов.
Рис. 1.1 Условные графические обозначения электроизмерительных приборов.
Для указания назначения электроизмерительного прибора в его общее обозначение вписывают конкретизирующее условное обозначение, установленное в стандартах, или буквенное обозначение единиц измерения прибора согласно ГОСТ в соответствии с табл.1.1.
Таблица 1.1
Наименование единицы измерения | Условное обозначение | Наименование единицы измерения | Условное обозначение |
Ампер | A | Миллиампер | mA |
Вольт | V | Микроампер | ![]() |
Ом | ![]() | Милливольт | mV |
Ватт | W | Киловатт | kW |
Герц | Hz | Киловар | Kvar |
Коэффициент мощности | Cos ![]() | Мегаом | M ![]() |
2. Электромеханические измерительные приборы
По принципу действия электромеханические приборы подразделяются на приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, ферродинамической, индукционной, электростатической систем. Условные обозначения систем приведены в табл. 1.2. Наибольшее распространение получили приборы первых трех типов: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические.
Таблица 1.2
Тип прибора | Условное обозначение | Род измеряемого тока | Достоинства | Недостатки |
Магнито электрический | ![]() ![]() | Постоянный | Высокая точность, равномерность шкалы | Неустойчив к перегрузкам |
Электро магнитный | ![]() | Переменный и постоянный | Простота устройства, к перегрузкам устойчив | Низкая точность, чувствителен к помехам |
Электро динамический | ![]() | Переменный и постоянный | Высокая точность | Низкая чувствительность, чувствителен к помехам |
Индукционный | ![]() ![]() | Переменный | Высокая надежность, к перегрузкам устойчив | Низкая точность |
3. Области применения электромеханических приборов
Магнитоэлектрические приборы: щитовые и лабораторные амперметры и вольтметры; нулевые индикаторы при измерениях в мостовых и компенсационных цепях.
В промышленных установках переменного тока низкой частоты большинство амперметров и вольтметров - приборы электромагнитной системы. Лабораторные приборы класса 0,5 и точнее могут изготовляться для измерения постоянного и переменного токов и напряжения.
Электродинамические механизмы используются в лабораторных и образцовых, приборах для измерения постоянных и переменных токов, напряжений и мощностей.
Индукционные приборы на базе индукционных механизмов используют главным образом в качестве одно - и трехфазных счетчиков энергии переменного тока. По точности счетчики подразделяются на классы 1,0; 2,0; 2,5. Счетчик СО (счетчик однофазный) используют для учета активной энергии (ватт-часов) в однофазных цепях. Для измерения активной энергии в трехфазных цепях применяют двухэлементные индуктивные счетчики, счетный механизм которых учитывает киловатт-часы. Для учета реактивной энергии служат специальные индуктивные счетчики, имеющие некоторые изменения в устройстве обмоток или в схеме включения.
Активные и реактивные счетчики устанавливают на всех предприятиях для расчета с энергоснабжающими организациями за используемую электроэнергию.
Принцип выбора измерительных приборов
1.Определяют расчетом цепи максимальные значения тока, напряжения и мощности в цепи. Часто значения измеряемых величин известны заранее, например, напряжение сети или аккумуляторной батареи.
2. В зависимости от рода измеряемой величины, постоянного или переменного тока, выбирают систему прибора. Для технических измерений постоянного и переменного тока выбирают соответственно магнитоэлектрическую и электромагнитную системы. При лабораторных и точных измерениях для определения постоянных токов и напряжений применяют магнитоэлектрическую систему, а для переменного тока и напряжения — электродинамическую систему.
3. Выбирают предел измерения прибора таким образом, чтобы
измеряемая величина находилась в последней, третьей части шкалы
прибора.
4. В зависимости от требуемой точности измерения выбирают класс
точности прибора.
4. Способы включения приборов в цепь
Амперметры включают в цепь последовательно с нагрузкой, вольтметры - параллельно, ваттметры и счетчики, как имеющие две обмотки (токовую и напряжения), включают последовательно – параллельно (Рис. 1.2.).
Рис. 1.2. Схемы включения электроизмерительных приборов в электрическую цепь.
Для расширения пределов измерения приборов применяют: в цепи постоянного тока для амперметров - шунты, при этом на шкале амперметра обязательно указывается тип применяемого шунта; для вольтметров - добавочные резисторы (Рис. 1.3. а); в цепи переменного тока для амперметров - трансформаторы тока (ТА), для вольтметров - трансформаторы напряжения (ТV) (рис. 1.3. б).
а)