Электроизмерительные приборы

ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРЕНИЯ

Электроизмерительные приборыИзмерением называют процесс сравнения измеряемой величины с величиной того же рода, условно принятой за единицу измерения.

Материальный образец единицы измерения, ее дробного или кратного значения называется мерой.

Устройство, предназначенное для сравнения измеряемой величины с единицей измерения или с мерой, называют измерительным прибором.

Меры и приборы, предназначенные для практических измерений, считаются рабочими.

Меры и приборы, предназначенные для хранения или воспроизводства единиц, а также для поверки и градуировки приборов, носят название о б р а з ц о в ы х.

Результат всякого измерения несколько отличается от действительного значения измеряемой величины. Действительное значение измеряемой величины это значение, определяемое при помощи образцовых приборов (образцовых мep).

Разность между измеренным и действительным значением величины составляет абсолютную погрешность измерения. Выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к действительному или измеренному значению представляет собой относительную погрешность, которая применяется для оценки качества измерения.

Пример 7-1. При измерении тока найдено I1 = 41 а. Действительное значение тока I = 40 а.

Абсолютная погрешность измерения

I=I1 — I=41— 40 =IaОтносительная погрешность

γизм = (I/I) • 100% = (1/40 ) • 100% = 2,5%

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Электроизмерительные приборы делятся на п р и б о р ы непосредственной оценки и приборы сравнения.

К приборам непосредственной оценки, например, относятся: амперметр, ваттметр, счетчик, т. е. приборы, дающие численное значение измеряемой величины по их отсчетному приспособлению.

Прибор сравнения применяется для сравнения измеряемой величины с мерой, например мост для измерения сопротивлений.

При т ехнических измерениях чаще применяют приборы непосредственной оценки, как более простые, дешевые и требующие мало времени для измерения.

Приборы сравнения используются для более точных измерений и для измерения неэлектрических величин.

В табл. 7-1 дано деление электроизмерительных приборов по роду измеряемой величины. В табл. 7-2 дано деление приборов по их системам, т. е. по принципу их устройства и действия.

Разнообразие систем измерительных приборов обладающих различными свойствами, вызвано разнообразием условий и требований при измерении электрических величину.

По степени точности электроизмерительные приборы непосредственной оценки (ГОСТ 1845-59) делятся на восемь классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 и 4. На шкалах приборов число класса точности пишется внутри окружности.

Число класса точности прибора обозначает основную, допустимую, приведенную погрешность прибора. Основной допустимой приведенной погрешностью называется выраженное в процентах отношение наибольшей допускаемой по стандарту абсолютной погрешности прибора (∆x), находящегося в нормальных условиях эксплуатации, к номинальной величине (xи) прибора.

Таблиц 7-1

Электроизмерительные приборы и их условные обозначения

Род измеряемой величины Название приборов Условное обозначение
Ток Миллиамперметр, амперметр, килоамлерметр ma, A, kA
Напряжение Милливольтметр, вольтметр, киловольтметр mV, V, kV
Электрическая мощность Ваттметр, киловаттметр W, kW
Электрическая энергия Счетчики активной и реактивной энергии Wh, VARh
Сдвиг фаз Фазометр φ
Частота Частотомер Hz
Электрическое сопротивление Омметр, мегомметр Ω, M

Прибор находится в нормальных условиях, если установлен в положение, указанное на шкале прибора (табл. 7-2), находится в среде с нормальной температурой (+20° С) и не подвергается действию внешнего магнитного поля (кроме земного).

Номинальной величиной измерительного прибора называется верхний предел измерения его. Следовательно, приведенная погрешность прибора

γприб = (x/xи) • 100%

Погрешность может быть положительной или отрицательной.

Относительной погрешностью при измерении прибором величины х1 называют выраженное в процентах отношение наибольшей возможной абсолютной погрешности прибора ∆х к измеренному значению величины

x1, т.е.

γx1 = (∆x/x1) • 100%.

Умножив и разделив последнее выражение на номинальную величину прибора, получим:

γx1 = (∆x/x1) • 100%(xн/xн) = ∆x/xн • 100%(xн/x1) = γприбxн/x1

Таким образом, погрешность измерения равна погрешности прибора, умноженной на отношение номинальной величины прибора, к измеренному значению.

Пример 7-2. Амперметром с номинальным током Iн = 25 а, класса точности 1,5 измерен ток I1 = 15 а. Определить погрешность при измерении тока.

Наибольшая возможная погрешность при измерении тока

γI1 = γA(Iн/I1) = ± 1,5%(25/15) = 2,5%

Чем меньше измеряемая величина по сравнению с номинальной величиной прибора, тем больше погрешность измерения этой величины; следовательно, измеряемая величина должна иметь значение не меньше половины номинальной величины прибора.

 

Статья на тему Электроизмерительные приборы