Модуль 3. Измерения электрических и неэлектрических величин электрическими методами.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.

Комплексной целью модуля является изучение:

- способов измерения электрических величин с помощью технических средств;

-  устройства и классификации электроизмерительных приборов;

- способов измерения U, I, R, P;

- методов преобразования физических величин в один из параметров электрических (датчики).

 

Лекция 7. Электрические измерения и приборы.

Основные понятия.

Измерение – это процесс определения физической величины с помощью технических средств. Мера – это средство измерения физической величины заданного размера. Измерительный прибор – это средство измерения, в котором вырабатывается сигнал, доступный для восприятия наблюдателем.

Разность между показанием при­бора X и истинным значением измеряемой величи­ны Х₀ называется абсолютной погрешностью изме­рительного прибора:

D = X – X ₀                                                                       7. 1

Относительная погрешность измерения δ опреде­ляется обычно в процентах к истинному значению Х₀, но так как отклонения X от Х_д сравнительно малы, то

                                       7. 2

Поскольку величина X при измерении может при­нимать любые значения в пределах от 0 до X_N, где X_{N -}  верхний предел диапазона измерения прибора (номинальное значение), то оценить качество прибора по значению абсолютной или относительной погрешно­сти невозможно. Поэтому было введено понятие при­веденной погрешности γ

                                                  7. 3

Значение приведенной погрешности, выраженное в процентах , определяет класс точности прибора.

По степени точности даваемых показа­ний электроизмерительные приборы делятся на клас­сы, обозначаемые соответственно числами: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0, определяющими макси­мальную погрешность прибора в процентах при пол­ном отклонении указателя.

Электроизмерительные приборы классифициру­ют по целому ряду признаков. Приведем некоторые из них.

1. По виду измеряемой величины. Классифика­ция в этом случае производится по наименованию единицы измеряемой величины. На шкале прибора пишут полное его наименование или начальную ла­тинскую букву единицы измеряемой величины, на­пример: амперметр – А, вольтметр – V, ваттметр – W и т.д. К условной букве наименования прибора может быть добавлено обозначение кратности основ­ной единицы: миллиампер – mА, киловольт – kV, мегаватт – MW и т.д.

2. По физическому принципу действия измери­тельного механизма прибора, т.е. по способу преобра­зования электрической энергии в механическое дей­ствие подвижной части прибора.

3. По роду измеряемого тока. Эта классификация позволяет определить, в цепях какого тока мож­но применять данный прибор.

На приборах переменного тока указывают номи­нальное значение частоты, или диапазон частот, на которые они рассчитаны, например, 120 Гц; 45 – 550 Гц. Если на приборе не указан диапазон рабочих ча­стот, то он предназначен для работы в установках с частотой 50 Гц.