Основные характеристики приборов различных систем

Для того чтобы производить измерения, необходимо по обозначениям на шкале прибора определить технические возможности измерительного прибора и не допускать измерений, на которые прибор не рассчитан. Прежде всего необходимо определить название прибора. Обычно название указано на шкале (рис. 11) либо размерность измеряемой величины, причём перед ней не указаны никакие цифры (рис. 10). Если название на шкале не указано, а перед размерностью написаны цифры, то название определяют по размерности включения пределов измерений прибора на имеющихся переключателях или клеммах. На практике очень часто применяются многопредельные приборы, электрическую схему которых можно изменять переключателем пределов соответствующим подключением проводников. Кроме того, изменение пределов измерения может быть достигнуто подключением шунтов в амперметрах и добавочных сопротивлений в вольтметрах. Так как многопредельные приборы встречаются весьма часто, рассмотрим правила пользования такими приборами. Прежде всего, используя многопредельный прибор, необходимо выбрать такой предел измерения, чтобы иметь наименьшую погрешность.

Если прибор имеет несколько шкал, то необходимо выбрать соответствующую шкалу для данного предела. В случае, если многопредельный прибор имеет одну шкалу, то необходимо делать перерасчет показаний прибора для различных пределов измерения. Переключение пределов измерения, как уже говорилось, может производиться по-разному: переключением переключателя на приборе, подсоединением проводника на нужный предел. При этом один проводник, идущий от отрицательного полюса, подключается к клемме "−", другой проводник, идущий от клеммы с указанием предела измерений – положительный "+". При штепсельном подключении соблюдаются те же правила. В данной работе мы будем рассматривать лишь те электроизмерительные приборы, которыми измеряются ток и напряжение.

Далее необходимо определить чувствительность прибора и цену деления. Чувствительностью S называют отношение линейного или углового перемещения указателя a₁ к изменению измеряемой величины a₂,вызывающему это перемещение:

.

Размерность чувствительности зависит от измеряемой величины (ток, напряжение, сопротивление и т.д.)

Обратной величиной чувствительности прибора является цена деления С:

.

Цена деления определяет значение измеряемой величины, вызвавшей отклонение указателя на одно деление. У однопредельных приборов (имеют только две клеммы подключения и не имеют никаких переключателей), шкала проградуирована в единицах измеряемой величины. Цену деления таких приборов удобно определять по формуле

,

где А₂ и А ₁ значения, указанные на выбранных штрихах шкалы из диапазона измерений, n - количество делений между этими штрихами.

Рисунок 10 - Вольтметр однопредельный

Магнитоэлектрической системы

Пример 1. Определить цену деления прибора (рисунок 10).

По внешнему виду прибора определяем, что данный прибор - вольтметр однопредельный. Шкала проградуирована в единицах измеряемой величины. Прибор измеряет напряжение от 0 до 250 (В). Для определения цены деления выбираем А₂=100 (В) и А₁=50 (В). Количество делений между выбранным значениями n =5. Поэтому цена деления будет равной

.

Для многопредельных и комбинированных приборов цену деления удобно определять по формуле

,

где А_max - верхний предел измерения прибора (его определяют в зависимости от конструкции прибора по положению переключателя либо клемм включения), N - количество всех делений шкалы из диапазона измерения.

Пример 2. Определить цену деления и диапазон измерения (нижний и верхний пределы измерения) прибора (рисунок 11).

По положению переключателей определяем верхний предел измерения А _max =2,5 (А). Число всех делений из диапазона измерения определяем по шкале: N=100 (значение в правом углу шкалы с точкой). Цена деления прибора: . Нижний предел А _min соответствует N₁=10 делениям шкалы (значение в левом углу шкалы с

Рисунок 11 - Амперметр двухпредельный

Электромагнитной системы

точкой). Поэтому A _min= N ₁× C= 10×0,025=0,25 (A).

Чтобы снять А показания прибора, необходимо цену деления C умножить на количество делений n₁, на которые отклонилась стрелка:

.

Пример 3. Определить показания прибора (рисунок 11), если стрелка отклонилась на n ₁=30 делений.

.

При отсчёте показаний прибора луч зрения должен быть перпендикулярен шкале, иначе возможна погрешность от параллакса (искажения от преломления на стекле).