Дистанционное задание по дисциплине «Электротехника и электроника»
Законспектировать лекцию, ответить на контрольные вопросы
Лекция
Тема: Класификация электроизмерительных приборов.
План лекции
Классификация электроизмерительных приборов.
Основные системы измерительных приборов.
Ключевые слова: классификация, измерительный прибор, системы.
Литература: Б.С. Гершунский «Электротехника с основами промышленной электроники п.39.2
Электроизмерительные приборы можно классифицировать по следующим признакам:
- методу измерения;
- роду измеряемой величины;
- роду тока;
- степени точности;
- принципу действия.
Существует два метода измерения:
1) метод непосредственной оценки, заключающийся в том, что в процессе измерения сразу оценивается измеряемая величина;
2) метод сравнения, или нулевой метод, служащий основой действия приборов сравнения: мостов, компенсаторов.
По роду измеряемой величины различают электроизмерительные приборы:
- для измерения напряжения (вольтметры, милливольтметры, гальванометры);
- для измерения тока (амперметры, миллиамперметры, гальванометры); для измерения мощности (ваттметры);
- для измерения энергии (электрические счетчики);
- для измерения угла сдвига фаз (фазометры);
- для измерения частоты тока (частотомеры);
- для измерения сопротивлений (омметры), и т.д.
В зависимости от рода измеряемого тока различают приборы постоянного, переменного однофазного и переменного трехфазного тока.
По степени точности приборы подразделяются на следующие классы точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; и 4,0.
Класс точности не должен превышать приведенной относительной погрешности прибора, которая определяется по формуле:
где А - показания поверяемого прибора;
А0 - показания образцового прибора;
Amax - максимальное значение измеряемой величины (предел измерения).
В зависимости от принципа действия различают системы электроизмерительных приборов. Приборы одной системы обладают одинаковым принципом действия.
Существуют следующие основные системы приборов:
- магнитоэлектрическая,
- электромагнитная,
- электродинамическая,
- индукционная.
Магнитоэлектрическая система.
Приборы этой системы (рис. 81) содержат постоянный магнит - 1, к которому крепятся полюса - 2. В межполюсном пространстве расположен стальной цилиндр - 3 с наклеенной на него рамкой - 4. Ток в рамку подается через две спиральные пружины -5.
Принцип действия прибора основан на взаимодействии тока в рамке с магнитным полем полюсов.
Рис.8.1 Магнитоэлектрическая система
Это взаимодействие вызывает вращающий момент, под действием которого рамка и вместе с ней цилиндр повернутся на угол.
Спиральная пружина, в свою очередь, вызывает противодействующий момент. Так как вращающий момент пропорционален току, 
, а противодействующий момент пропорционален углу закручивания пружин 
, то можно написать:
где k и D - коэффициенты пропорциональности. Из написанного следует, что угол поворота рамки
а ток в катушке
где 
- чувствительность прибора к току, определяемая числом делений шкалы, соответствующая единице тока; CI - постоянная по току, известная для каждого прибора.
Следовательно, измеряемый ток можно определить произведением угла поворота (отсчитывается по шкале) и постоянной по току CI.
К достоинствам этой системы относят высокую точность и чувствительность, малое потребление энергии.
Из недостатков следует отметить сложность конструкции, чувствительность к перегрузкам, возможность измерять только постоянный ток (без дополнительных средств).