Co to jest urządzenie elektryczne: dokładność i zasada działania

Klasa urządzeń, które służą do pomiaru wielkości elektrycznych, zwane elektrycznymi przyrządami pomiarowymi. Najbardziej znane z nich to amperomierze, woltomierze i omomierze.

Zakres zastosowania

Elektryczne urządzenie pomiarowe jest niezbędnym urządzeniem w komunikacji, energetyce, przemyśle, transporcie, medycynie i badaniach naukowych. To urządzenie jest używane w codziennym życiu, na przykład do rozliczania zużytej energii elektrycznej.
A jeśli użyjemy specjalnych przetworników nieelektrycznych do wartości elektrycznych, zakres zastosowania elektrycznych przyrządów pomiarowych staje się znacznie szerszy.

Elektryczna klasyfikacja pomiaru

Jednym z podstawowych znaków systematyzacji takich urządzeń jest odtwarzalna lub mierzalna wielkość fizyczna. Według niego urządzenia są podzielone:

- przy pomiarze natężenia prądu elektrycznego - amperomierze,

- pomiar napięcia - woltomierze,

- pomiar rezystancji elektrycznej - omomierze,

- pomiar częstotliwości oscylacji prądu elektrycznego - mierniki częstotliwości,

- pomiar różnych wartości - multimetrów lub avometrów, testerów,

- grać te opory - sklepy z opornością,

- pomiar mocy prądu elektrycznego - wariometry i watomierze,

- pomiar zużycia energii elektrycznej - liczniki energii elektrycznej itp.

Inne oznaki systematyzacji

Istnieją inne oznaki, które klasyfikują takie urządzenie jako elektryczne urządzenie pomiarowe. Może to być:

1. Cel: środki przyrządy pomiarowe i konwertery, systemy pomiarowe i instalacje, inne urządzenia pomocnicze.

2. System prezentacji wyniku: rejestracja (grafika na filmie lub papierze lub jako plik komputerowy) lub wyświetlenie.

3. Metoda pomiaru: urządzenia porównawcze lub bezpośrednia ocena.

4. Sposób użycia i cechy konstrukcyjne: przenośne, ekranowane (zamocowane na specjalnym panelu lub osłonie), stacjonarne.

Zgodnie z zasadą działania klasyfikacja elektrycznych przyrządów pomiarowych wygląda następująco:

• elektromechaniczne, które z kolei są podzielone:

- na elektromagnetycznym,

- magnetoelektryczny,

- elektrostatyczny,

- indukcja,

- elektrodynamiczny,

- magnetodynamiczny,

- ferrodynamiczny;

• elektroniczny;
• elektrochemiczny;
• termoelektryczny.

System notacji

Za granicą producenci umieszczają swoje oznaczenia na produkowanych urządzeniach pomiarowych. W Rosji i niektórych byłych republikach Związku Radzieckiego, tradycyjny jednolity system znaków. Opiera się na zasadzie działania określonego urządzenia. Główne elektryczne przyrządy pomiarowe w oznaczeniu mają zawsze dużą literę alfabetu rosyjskiego, co oznacza zasadę urządzenia. Oprócz liczby oznaczającej numer modelu warunkowego. Czasem można znaleźć dużą literę M, co oznacza, że ​​urządzenie jest ulepszone lub K (kontakt). Są inne zapiski. Na przykład D (urządzenia elektrodynamiczne), H (instrumenty rejestrujące), P (miary, urządzenia, parametry pomiarowe elementów sieci elektrycznych, przetworniki pomiarowe), I (urządzenia indukcyjne), L (logometry) itp.

Wskaźniki dokładności

Jedną z głównych cech urządzenia do pomiarów elektrycznych jest klasa dokładności. Jest ich kilka. I zależy to od zależności od dopuszczalnego marginesu błędu spowodowanego przez cechy konstrukcyjne pojedynczego urządzenia.

Dokładność elektrycznych przyrządów pomiarowych nie może być równa błędowi względnemu lub absolutnemu. Ta ostatnia nie jest wyznacznikiem dokładności, a relatywna zależy od wartości wielkości, która uległa zmianie, to znaczy, że będzie miała różne wartości dla różnych części skali.

Dlatego, aby scharakteryzować dokładność urządzenia, stosuje się zredukowany błąd (ɣ). Jest on określony przez stosunek błąd absolutny określone urządzenie (Δx) do maksimum (lub limitu) zmierzonej wartości (x _ol ). Wynikowa wartość wyrażona w procentach będzie klasą dokładności określonego instrumentu:

- ɣ = Δx / x _pr * 100%.

Wszelkie elektryczne przyrządy pomiarowe na wadze muszą mieć wskazanie klasy dokładności. Według GOST może wynosić 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 i 4,0. Na tej podstawie urządzenia można sklasyfikować w następujący sposób:

- klasa dokładności 0,05 i 0,1 są przykładowe, stosowane do kalibracji precyzyjnych instrumentów (na przykład instrumentów laboratoryjnych);

- klasa dokładności 0,2 i 0,5 - laboratorium, stosowane w laboratoriach do produkcji pomiarów i kalibracji urządzeń technicznych;

- klasa dokładności 1,0, 1,5, 2,5 i 4,0 - techniczna, stosowana do pomiarów technicznych.

Urządzenia elektryczne: zasada działania

Prace większości elektrycznych przyrządów pomiarowych oparte są na efekcie magnetoelektrycznym. Elektrony poruszające się po przewodniku obwód elektryczny tworzą wokół nich pole magnetyczne. Strzałka urządzenia pomiarowego porusza się w nim, reagując na siłę otaczającego pola. Im słabsze jest pole magnetyczne, tym mniejsze odchylenie strzałki i odwrotnie.

Jeśli w bezpośrednim sąsiedztwie przewodnika, przez który nie przepływa prąd, strzałka jest zawieszona, wtedy może tylko reagować Ziemskie pole magnetyczne. Ale jeśli prąd przepływa przez przewodnik, strzała będzie już reagować na pole magnetyczne prądu elektrycznego. Stąd mechaniczne strzałki ugięcia prowokują elektrony, przesuwając się przez przewodnik. I w konsekwencji, im większy prąd elektryczny, tym silniejsze pole utworzone przez niego i dalej od początkowego położenia, strzałka jest odchylona. Ta prosta zasada ma fundamentalne znaczenie dla większości urządzeń elektrycznych.

Jeden elektryczny przyrząd pomiarowy różni się od drugiego nie mierząc odchylenia strzałki (w przypadku instrumentów ze wskaźnikiem cyfrowym, nie dotyczy to), ale za pomocą wewnętrznych obwodów i metod tworzenia pola elektromagnetycznego. Jak wiadomo, ładunek jest niezbędny do przemieszczania się w sieci elektronowej. Dlatego ruch ten ma pewne różnice w omomierzach, woltomierzach i amperomierzach posiadających szczypce pomiarowe. Urządzenia z takimi uchwytami "ciągną" pole magnetyczne płyt, które je formują. W woltomierzu stosuje się rezystor w celu uzyskania pola magnetycznego, które odbiera obciążenie po przyłożeniu napięcia do obwodu. Omomierz ma indywidualne źródło zasilania i wykorzystuje urządzenie mierzące pole magnetyczne.

Urządzenia opisane powyżej wykonują pomiary w ten sam sposób, podczas gdy zasilanie i źródła zasilania są różne.

Pomiar przesunięcia strzałki, wywołany przez pole magnetyczne poruszających się elektronów, wskazuje na dowolny podział skali. Zwykle jest ich kilka, a każdy ma swój własny limit pomiaru napięcia, rezystancji i prądu. Na niektórych urządzeniach dla wygody użytkownika przewidziano przełącznik selekcyjny.

Jak działają wskaźniki cyfrowe

Cyfrowe elektryczne przyrządy pomiarowe mają wysoką klasę dokładności (błąd waha się od 0,1 do 1,0%) i szeroki zakres pomiarowy. Są szybko działające i mogą współpracować z komputerami elektronicznymi, co pozwala na przesyłanie wyników pomiarów bez zniekształceń w różnych odległościach.

Urządzenia te są uważane za urządzenia porównania i bezpośredniej oceny. Ich praca opiera się na zasadzie zamiany mierzonej wartości na kod, dzięki czemu użytkownik ma cyfrową reprezentację informacji. Jakie inne elektryczne urządzenia pomiarowe są cyfrowe? Są to urządzenia, które podczas pomiaru ciągłej wartości elektrycznej automatycznie konwertują je na dyskretne, kodują i wyprowadzają wynik w postaci cyfrowej, która jest łatwa do odczytania przez użytkownika.

Urządzenia zlokalizowane w tym samym pakiecie

Są to przyrządy, które do niejednoczesnego pomiaru kilku wielkości używają jednego mechanizmu do pomiaru. Lub mają kilka konwerterów ze wspólnym dla wszystkich urządzeń czytających (skala). Jest klasyfikowany w jednostkach zmierzonych wartości. Najczęściej łączone elektryczne przyrządy pomiarowe łączą w sobie urządzenia mierzące moc prądu stałego lub przemiennego oraz napięcie elektryczne (amperowoltomierze); rezystancja, prąd stały i prąd przemienny, napięcie (mierniki avometru lub amperometru). Istnieją także uniwersalne cyfrowe przyrządy pomiarowe elektryczne, które mierzą napięcie DC i AC, indukcyjność i liczbę impulsów.

Przykład takiego urządzenia może służyć jako nowy projekt "Aktakom ADS-4031". Urządzenie firmy "Aktakom" harmonijnie łączy w sobie generator funkcjonalny, oscyloskop cyfrowy, miernik częstotliwości, miernik RLC i cyfrowy multimetr. Oprócz podstawowych pięciu połączonych urządzeń, tester oscylograficzny może być używany do wielu innych zadań pomiarowych z powodu dodatkowych urządzeń.

Produkcja i rozwój elektrycznych przyrządów pomiarowych

Na terenie Rosji zarówno nowe przedsiębiorstwa, jak i fabryki prowadzące swoją historię od czasów ZSRR aktywnie pracują i promują swoje produkty na rynku. Rozważ je bardziej szczegółowo.

JSC "Electropribor"

Jedną z takich długich wątrób jest Elektryczna Przyrządów Pomiarowych Czeboksary. Dziś nazywa się Electropribor. Jego warsztaty produkują analogowe i cyfrowe urządzenia elektryczne i boczniki. W cenniku elektrowni - amperomierze, woltomierze, watomierze i warystory, wielofunkcyjne urządzenia pomiarowe. Oprócz pomiaru przetworników napięcia, prądu, częstotliwości i mocy. We współczesnych realiach zakład podjął produkcję linii produktów pomocniczych - boczników, które są w stanie rozszerzyć zakres pomiarowy w zakresie napięcia i prądu. Produkuje transformatory "Electropribor" i dodatkowy opór.

Urządzenia z przetwornikami elektronicznymi, które mierzą częstotliwość reaktywnej lub aktywnej mocy, jak również jej współczynnik, są bardzo pożądane. Wskaźniki, urządzenia do wyposażania specjalistycznych sal lekcyjnych, różnych urządzeń cyfrowych i komponentów są równie popularne. Pod koniec ubiegłego wieku firma otrzymała certyfikat potwierdzający system zarządzania jakością ISO 9001, który odpowiada standardowi międzynarodowemu.

Od ponad 55 lat fabryka Cheboksary jest liderem wśród producentów elektrycznych przyrządów pomiarowych.

JSC "Research Institute of Electromera"

65 lat temu, zgodnie z Uchwałą Rady Ministrów ZSRR, VNIIEP, powstał Ogólnounijny Instytut Badań Miernikowych Elektrycznych Aparatów Pomiarowych. Oprócz prac badawczo-rozwojowych nad rozwojem nowych typów technologii powstały tutaj małe serie precyzyjnych, unikatowych instrumentów.
Opracowując system elektrycznych przyrządów pomiarowych przeznaczonych do automatyzacji eksperymentów i przeprowadzania testów złożonego sprzętu, instytut stworzył kompleksy pomiarowo-sterujące.

Pod koniec ubiegłego wieku VNIIEP został zreorganizowany na OAO NII Elektromera.

Beltechpribor LLC

Jednym z nowoczesnych przedsiębiorstw jest Beltechpribor LLC. Ciągle poszerza ofertę produktów. Obecnie urządzenia pomiarowe i niskonapięciowe są dostarczane krajowym przedsiębiorstwom budowy maszyn, elektromechanik, paliwa i energii oraz rafinacji ropy naftowej.