Электроизмерительные приборы в картинках

Назначение измерительного устройства для контроля тока проводимости УКТ-03М:

Обеспечение надежной эксплуатации нелинейных ограничителей перенапряжений в качестве обязательной процедуры предусматривает периодический контроль рабочих параметров ОПН для предупреждения преждевременного старения нелинейных металлоксидных сопротивлений и связанных с этим аварийных ситуаций. Степень старения нелинейных металлоксидных сопротивлений может быть оценена по величине тока утечки, протекающего через ОПН при рабочем напряжении. Этот параметр определяется изготовителем и указывается в паспортных данных на ОПН. Диагностическое устройство включает датчик тока ДТУ-03М, стационарно встраиваемый в заземляющий проводник ОПН и переносной прибор-анализатор тока утечки УКТ-03М, подключаемый к датчику на время измерений. Для реализации данной процедуры ОПН стационарно устанавливается на изолирующее основание. Прибор анализатор обеспечивает измерение действующего значения тока на частоте 50 Гц и 150 Гц, а также пикового значения тока в диапазоне от 0.1 до 10 мА.

Ограничитель перенапряжений может быть проверен в условиях эксплуатации под рабочим напряжением без операций с заземлением.

Компактный, переносной прибор-анализатор имеет автономное питание и не требует подключения внешнего источника питания для проведения измерений.

Обеспечивается полная безопасность процедуры измерений за счет гальванической развязки датчика тока и прибора-анализатора, надежная защита от протекания разрядного тока через ОПН, соблюдение требований ПУЭ, техники безопасности и охраны труда при проведении операций контроля.

Гарантируется надежность работы при воздействии внешних электромагнитных полей и помех от коронного разряда на подстанции.

Электроизмерительные приборы: принцип действия

Работа большей части электроизмерительных приборов основана на магнитоэлектрическом эффекте. Электроны, двигаясь по проводнику электрической цепи, образуют вокруг себя магнитное поле. В нем и перемещается стрелка измеряющего устройства, реагируя на силу окружающего поля. Чем магнитное поле слабее, тем меньше отклонение стрелки и наоборот.

Электроизмерительные приборы в картинках

Если в непосредственной близости от проводника, через который не протекает электрический ток, подвешена стрелка, то реагировать она может только на магнитное поле Земли. Но если через проводник пропустить ток, стрелка будет уже реагировать на магнитное поле электрического тока. Таким образом, механическое отклонение стрелки провоцируют электроны, двигаясь через проводник. И следовательно, чем больше электрический ток, тем сильнее образованное им поле и тем дальше от начального положения отклоняется стрелка. Этот незатейливый принцип является основополагающим для большинства электроизмерительных приборов.

Один электроизмерительный прибор отличается от другого не измерительным отклонением стрелки (приборов с цифровым индикатором это не касается), а внутренними цепями и способами создания электромагнитного поля. Как известно, для движения в электрической сети электронов необходима нагрузка. Поэтому это движение имеет некоторые различия в омметрах, вольтметрах и амперметрах, имеющих измерительные клещи. Приборы с такими захватами «вытягивают» магнитное поле из пластинок, их образующих. В вольтметре для получения магнитного поля применяется резистор, который получает нагрузку при подаче на цепь напряжения. Омметр имеет индивидуальный источник питания и использует устройство, которое подвергает измерению, для образования магнитного поля.

Описанные выше приборы проводят измерения одинаковым способом, притом что подача нагрузки и источники питания у них разные.

Измерительное смещение стрелки, провоцируемое магнитным полем движущихся электронов, указывает на какое-либо деление шкалы. Их обычно несколько, и у каждой свой предел измерения напряжения, сопротивления и тока. На некоторых приборах для удобства пользователя продуман селекторный переключатель.

Виды измерительных приборов

В зависимости от того, какие бывают измерительные инструменты, их названия могут отличаться в разных классификациях.

Электроизмерительные приборы в картинках

Обычно приборы могут быть следующего вида:

  • Аналоговые измерительные инструменты и устройства, в которых сигнал на выходе является некоторой функцией измеряемой величины.
  • Цифровые устройства, где сигнал на выходе представлен в соответствующем виде.
  • Приборы, которые непосредственно регистрируют результаты измерений снимаемых показаний.
  • Суммирующие и интегрирующие. Первые выдают показания в виде суммы нескольких величин, а вторые позволяют проинтегрировать значение измеряемой величины при помощи другого параметра.

Аналоговые и цифровые

Электроизмерительные приборы в картинках

Контрольно-цифровые инструменты могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Первые считаются более удобными. В них показатели силы, напряжения или тока переводятся в числа, затем выводятся на экран.

Но при этом внутри каждого такого прибора находится аналоговый преобразователь. Зачастую он представляет собой датчик, снимающий и отправляющий показания с целью преобразования их в цифровой код.

Хотя аналоговые инструменты менее точны, они обладают простотой и лучшей надежностью. А также существуют разновидности аналоговых инструментов и приборов, имеющих в своем составе усилители и преобразователи величин. По ряду причин они предпочтительнее механических устройств.

Электроизмерительные приборы: принцип действия.

Электроизмерительные приборы — это специальные устройства, позволяющие получать значения некоторых параметров электрического тока. Любой электроизмеритель включается в исследуемую цепь (постоянно или с помощью щупов) и отображает на индикаторе значение параметра, для которого он предназначен.

Популярные статьи  Переходное сопротивление

Электроизмерительные приборы в картинках

Рис. 1. Подключение тестера к электрической цепи.

Принцип действия электроизмерительных приборов основан на том, что исследуемая цепь влияет на подключенный прибор, причем это влияние пропорционально исследуемому параметру. А прибор отображает результат этого влияния в форме, удобной для считывания оператором.

В зависимости от того, какое влияние оказывает цепь на измеритель, различные приборы классифицируются по следующим видам:

  • работающие от проходящего через них тока;
  • работающие от накопления заряда;
  • работающие от взаимодействия с электрическим или магнитным полем;
  • работающие от теплового действия измерительной цепи.

В подавляющем большинстве случаев электроизмерительные приборы работают от проходящего через них тока. Приборы остальных принципов менее удобны. В самом деле, для накопления заряда или появления заметного электрического поля в измерительной цепи должны существовать высокие напряжения порядка киловольт. А для существования заметного магнитного поля или выделения заметного количества тепла необходимо наличие высоких токов порядка десятков ампер и выше. При прохождении же тока через измеритель можно обеспечить чувствительность, достаточную для очень малых токов, при этом стоимость прибора будет не сильно высокой.

Если требуется определение напряжения, то используется закон Ома, известный в 11 классе. Подключая прибор к измеряемому напряжению через фиксированное сопротивление, можно получить значение напряжения. Точно так же можно измерить и другие параметры электрического тока: частоту, фазу, нелинейные искажения и другие.

ПРИЛОЖЕНИЕ (справочное)

ПРИЛОЖЕНИЕ Справочное

Наименование
Условное обозначение
Обозначение единиц измерения, их кратных и дольных значенийКилоампер

Ампер
А
Миллиампер

Микроампер
А
Киловольт
kV
Вольт
V
Милливольт
mV
Мегаватт
MW
Киловатт
kW
Ватт
W
Мегавар
Mvar
Киловар
kvar
Вар
var
Мегагерц
MHz
Килогерц
kHz
Герц
Hz
Градусы угла сдвига фаз
°
Коэффициент мощности

Коэффициент реактивной мощности

Тераом
Т
Мегаом
M
Килоом
k
Ом

Миллиом
m
Микроом

Милливебер
mWb
Микрофарада
F
Пикофарада
pF
Генри
H
Миллигенри

Микрогенри
Н
Градус стоградусной температурной шкалы
°С
Обозначение принципа действия прибораМагнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой

Магнитоэлектрический логометр с подвижными рамками

Магнитоэлектрический прибор с подвижным магнитом

Магнитоэлектрический логометр с подвижным магнитом

Электромагнитный прибор

Электромагнитный логометр

Электромагнитный поляризованный прибор

Электродинамический прибор

Электродинамический логометр

Ферродинамический прибор

Ферродинамический логометр

Индукционный прибор

Индукционный логометр

Магнитоиндукционный логометр

Электростатический прибор

Вибрационный прибор (язычковый)

Тепловой прибор (с нагреваемой проволокой)

Биметаллический прибор

Дополнительные обозначения по виду преобразователяТермопреобразователь изолированный

Термопреобразователь неизолированный

Выпрямитель полупроводниковый

Выпрямитель электромеханический

Электронный преобразователь

Преобразователь вибрационно-импульсный

Компенсационный преобразователь

Дополнительные обозначения по защите от магнитных и электрических полейЗащита от внешних магнитных полей (I категория защищенности)

Защита от внешних электрических полей (I категория защищенности)

Значение частоты , до которой напряженность испытательного напряжения поля равна 400 А·В/м, например, 600 Гц
600 Hz
Обозначение рода токаПостоянный ток

Переменный (однофазный) ток

Постоянный и переменный ток

Трехфазный ток (общее обозначение)

Трехфазный ток при неравномерной нагрузке фаз

Прибор с одноэлементным измерительным механизмом

Прибор с двухэлементным измерительным механизмом

Прибор с трехэлементным измерительным механизмом (для четырехпроводной сети)

Обозначения класса точности, положения прибора, прочности изоляцииКласс точности при нормировании погрешности в процентах от диапазона измерения, например, 1,5
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)

Внимание! Смотри дополнительные указания в паспорте и инструкции по эксплуатации

Обозначение зажимов, корректора, арретираОтрицательный зажим

Положительный зажим

Общий зажим (для многопредельных приборов переменного тока и комбинированных приборов)

Зажим постоянного тока (в комбинированных приборах) в зависимости от полярности

Зажим переменного тока (в комбинированных приборах)

Генераторный зажим (для ваттметров, варметров, фазометров)

Зажим, соединенный с подвижной частью (рамкой) прибора

Зажим, соединенный с экраном
ЭилиЭкран
Зажим, соединенный с корпусом

Зажим (винт, шпилька) для заземления

Корректор

Арретир
Арр илиАрретир
Направление арретирования

РОССТАНДАРТ ФA по техническому регулированию и метрологии
НОВЫЕ НАЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ: www.protect.gost.ru
ФГУП СТАНДАРТИНФОРМ предоставление информации из БД «Продукция России» : www.gostinfo.ru
ФА ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ система «Опасные товары» : www.sinatra-gost.ru

Эксплуатация измерительного инструмента

В нашей стране действует Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Среди множества задач, которые она призвана решать можно выделить следующие:

  1. Государственный метрологический контроль, включающий в себя поверку средств измерений; утверждение типов средств измерения; выдача лицензий на производство и ремонт средств измерений.
  2. Метрологический контроль над производством использованием средств измерения, эталонов величин измерения, методиками проведения измерений и другими вопросами, относящимися к средствам и методам измерений.

Структурно ГСИ входит в ФА Росстандарт и соответственно все вопросы с поверкой и аттестацией измерительных приборов необходимо обращаться в региональные отделения федерального агентства. Для обеспечения качества продукции, выпускаемой продукции необходим постоянный контроль над размерами, допусками, посадками. Для проведения этой работы на предприятии должен эксплуатироваться только качественный инструмент. Практически все измерительные приборы должны проходить процедуру поверки. Поверка (не путать с проверкой) мерительного инструмента представляет собой набор определенных мероприятий, проводимых для подтверждения соответствия измерительных приборов требованиям метрологии. Поверка инструмента должна проводиться в специально аттестованных лабораториях.

Популярные статьи  Биогаз – состав и сырье для получения

Шкала — электроизмерительный прибор

Шкалы электроизмерительных приборов представляют собой плоские детали ( в отдельных случаях в виде части цилиндра), на поверхности которых тем или иным способом нанесены цифры и знаки.   Шкалы электроизмерительных приборов обычно изготовляют так, что одно деление шкалы при -; близительно равно максимальной погрешности прибора. Забегая вперед, отметим, что при измерениях, при расчетах и при записи результатов, кроме надежно известных значащих цифр, всегда указывается одна лишняя. Такая процедура, среди прочих, имеет и то преимущество, что позволяет вовремя замечать мелкие нерегулярности исследуемых зависимостей.  

Шкалы электроизмерительных приборов могут быть прямыми и обратными. В первом случае начало отсчета расположено в левой части шкалы. Обратная шкала имеет начало с правой стороны. Примером прибора с обратной шкалой является омметр. Точка начала отсчета этого прибора ( нуль омов) расположена справа, так как это положение соответствует отсутствию сопротивления в измеряемой цепи и, следовательно, полному отклонению стрелки прибора. При наличии сопротивления в измеряемой цепи стрелка отклонится не на полную шкалу, причем большему сопротивлению соответствует меньшее отклонение.  

Равномерная шкала.| Неравномерная шкала.  

Шкалы электроизмерительных приборов бывают равномерные и неравномерные. На равномерной шкале ( рис. V-3) расстояния между делениями одинаковы. Она наиболее удобна для отсчета. На неравномерной шкале ( рис. V-4) расстояния между делениями неодинаковы.  

Советуем изучить — Электрооборудование лесопильных рам

Шкалы электроизмерительных приборов представляют собой пластинки ( подшкальники) из металла или изоляционного материала, окрашенные или оклеенные бумагой. Подшкальники изготовляются из диамагнитных материалов: листовой латуни, алюминия или цинка толщиной 1 — 1 5 мм. Подшкальники из алюминия обычно корродируются с течением времени, а цинковые подвержены короблению. Железные подшкальники устанавливаются в приборах типа ЭЗО.  

Шкалы электроизмерительных приборов, применяемых для измерения синусоидальных токов и напряжений, проградуированы в действующих значениях, и для определения амплитуд синусоидальных величин их показания достаточно увеличить в У 2 раз.  

На шкалах стационарных электроизмерительных приборов должна наноситься красная черта, соответствующая номинальному значению измеряемой величины.  

На шкалах электроизмерительных приборов промышленного изготовления обязательно указывается тип прибора, его система, род тока, рабочее положение корпуса, испытательное напряжение прочности изоляции его токонесущих частей, номинальная частота ( или диапазон частот), год выпуска и заводской номер.  

Наличие на шкалах электроизмерительных приборов условных обозначений позволяет без изучения описания или паспорта иметь основные сведения о приборе, достаточные для решения вопроса о возможности его использования.  

В фотометрах прямого отсчета шкала электроизмерительного прибора часто градуируется непосредственно в светотехнических единицах.  

В фотометрах прямого отсчета шкала электроизмерительного прибора часто градуируется непосредственно в световых единицах.  

На рисунке 308 изображены шкалы электроизмерительных приборов. Как называются эти приборы.  

Отсчет показаний производится по шкале электроизмерительного прибора с последующим умножением этик показаний на соответствующий коэффициент поддиапазона. Участки шкалы от нуля до первой значащей цифры являются нерабочими.  

Какие условные обозначения имеются на шкале электроизмерительного прибора.  

Приборы магнитоэлектрической системы

Электроизмерительные приборы, основанные на прохождении тока, имеют много вариантов, которые называются «системами». Наиболее широко распространены приборы магнитоэлектрической системы. В таких приборах рамка с током помещается в магнитное поле постоянного магнита и удерживается в начальном положении пружинами. Если по рамке идет ток, то в результате возникающей силы Ампера рамка поворачивается до тех пор, пока возникшая сила не будет уравновешена силой пружины. С рамкой связана стрелка, и по углу поворота можно судить о проходящем через прибор токе.

Форма постоянного магнита сделана такой, чтобы магнитное поле, в котором поворачивается рамка, было бы почти однородным. Это позволяет добиться высокой линейности прибора.

Электроизмерительные приборы в картинках

Рис. 2. Магнитоэлектрическая система приборов.

Конструкция и области применения измерительных приборов

Для измерения различных показателей электрического тока используют специальные приборы. Такие устройства разнообразны и классифицируются по нескольким критериям, что позволяет выбрать оптимальный вариант. Все варианты образуют отдельный класс, называющийся электроизмерительные приборы.

Электроизмерительные приборы в картинках

Электроизмерительные приборы многообразны, так как необходимы в разных сферах деятельности

Многие варианты приборов обязательно предполагают наличие дисплея, на котором отображается информация. Также в конструкции присутствуют переключатель или кнопка управления прибором. Разъёмы для подключения кабелей, корпус, кнопка включения/отключения тоже являются элементами электроизмерительных приборов.

Электроизмерительные приборы в картинках

Дисплей или циферблат всегда присутствуют на приборах измерения электротока

Популярные статьи  Нормирование уличного освещения

Устройства разного типа применяют в следующих сферах деятельности:

  • медицина;
  • связь и энергетика;
  • научные исследования;
  • бытовые условия;
  • транспортная промышленность;
  • производство любого типа.

Простые или сложные модели приборов позволяют измерить силу тока и другие показатели электроэнергии. Для бытовых условий применяют простой вариант — счётчик электроэнергии, а в промышленности используются более сложные и профессиональные устройства. Таким образом, для электроизмерительных приспособлений каждого типа характерно определённое назначение.

Система обозначений

За рубежом заводы-изготовители устанавливают свои обозначения на выпускаемых измерительных устройствах. В России и некоторых бывших республиках Советского Союза традиционна унифицированная система знаков. Основана она на принципе работы конкретного прибора. Основные электроизмерительные приборы в обозначении всегда имеют прописную букву русского алфавита, которая указывает на принцип действия устройства. А также число, которое обозначает условный номер модели. Иногда можно встретить прописную букву М, которая обозначает, что прибор модернизированный или К (контактный). Есть и другие, обозначения. Например, Д (электродинамические приборы), Н (самопишущие приборы), Р (меры, устройства, измеряющие параметры элементов электросетей, измерительные преобразователи), И (индукционные приборы), Л (логометры) и пр.

Советуем изучить — Провода и защитные оболочки для монтажа электропроводки на станках

Электростатический механизм

Электростатический механизм (рис. 11.8) состоит из двух (и более) металлических изолированных пластин, выполняющих роль электродов. На неподвижные пластины 1 подается потенциал одного знака, а на подвижные 2 — потенциал другого знака. Подвижная пластина вместе с указателем 3 укреплена на оси и под действием сил электрического поля между пластинами поворачивается. При постоянном напряжении U между пластинами емкостью С вращающий момент пропорционален зарядам q = CU на пластинах.

Рис. 11.8 Конструктивное исполнение измерительного механизма электростатической системы

При синусоидальном напряжении U = Um sin ωt подвижная часть механизма реагирует на среднее значение момента: MBP*СР=K2U2 (где U – действующее значение напряжения).

Электростатические приборы, в которых используется электростатический механизм, применяются в качестве вольтметров постоянного и переменного тока.

Угол отклонения указателя электростатического прибора пропорционален квадрату напряжения, т. е. шкала является квадратичной. Подбором формы электродов (пластин) можно получить практически равномерную шкалу.

Электростатические вольтметры отличаются малым собственным потреблением энергии, широким частотным диапазоном (до 10 МГц), нечувствительностью к внешним магнитным полям, колебаниям температуры, их показания не зависят от формы кривой измеряемого напряжения. К недостаткам этих приборов следует отнести сравнительно низкую чувствительность (без предварительных усилителей сигналов их нижний предел измерения составляет 10 В), необходимость электростатического экранирования от внешних электрических полей.

Характеристики шкал измерительных приборов >

Магнитоэлектрический измерительный механизм

Подвижная часть магнитоэлектрического измерительного механизма (рис. 1) состоит из прямоугольной катушки (рамки) В. Обмотка рамки из тонкого изолированного медного провода наложена на алюминиевый каркас. На рамке укреплены две полуоси — керны, установленные в опорах. На одной из полуосей укреплены стрелка и концы спиральных пружин, через которые ток подводится к обмотке рамки.

Рис. 1. Магнитоэлектрический измерительный механизм

Боковые стороны рамки расположены в узком воздушном зазоре А между неподвижным стальным цилиндром Б и полюсными башмаками N, S. Сильный постоянный магнит N—S создает в воздушном зазоре однородное радиальное магнитное поле.

На боковые стороны рамки, расположенные в магнитном поле, при наличии тока в обмотке, будет действовать пара сил F, F (рис. 2). Таким образом создается вращающий момент, пропорциональный току в рамке. Под действием этого момента рамка повернется на угол a, при котором вращающий момент уравновесится противодействующим моментом пружин. Последний пропорционален углу закручивания пружин. Угол поворота рамки пропорционален току.

Рис. 2. Получение вращающего момента в магнитоэлектрическом измерительном механизме

Успокоителем называется приспособление, предназначенное для уменьшения времени колебаний подвижной части, возникающих после включения прибора. В магнитоэлектрическом измерительном механизме успокоителем является алюминиевый каркас рамки. При повороте подвижной части изменяется магнитный поток, пронизывающий каркас. В каркасе индуктируются токи, взаимодействие которых с магнитным полем магнита создает тормозной момент, обеспечивающий успокоение.

Рассмотренный измерительный механизм в связи с малым сечением пружин и провода обмотки изготавливается на малые номинальные токи 10—100 мА и меньше.

При включении магнитоэлектрического измерительного механизма рассмотренной конструкции в цепь переменного тока вращающий момент будет изменяться пропорционально мгновенному значению тока. При таком быстром изменении момента вследствие инерции подвижная часть не успеет следовать за изменением момента, и она отклонится на угол, пропорциональный среднему за период значению вращающего момента. При синусоидальном токе среднее значение тока, а следовательно, и момента равно нулю и подвижная часть не отклонится. Таким образом, рассмотренный измерительный механизм пригоден только для измерений в цепи постоянного тока.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: