ELEKTRIMÕÕTMED
elektriliste suuruste, nagu pinge, takistus, vool, võimsus, mõõtmine. Mõõtmised tehakse erinevate vahenditega - mõõteriistad, ahelad ja spetsiaalsed seadmed. Mõõteseadme tüüp sõltub mõõdetava suuruse tüübist ja suurusest (väärtuste vahemikust), samuti nõutavast mõõtetäpsusest. Elektrilised mõõtmised kasutavad SI-süsteemi põhiühikuid: volt (V), oomi (Ohm), farad (F), henry (G), amper (A) ja sekund (s).
ELEKTRIVÄÄRTUSTE ÜHIKUTE STANDARDID
Elektriline mõõtmine on sobivates ühikutes (näiteks 3 A, 4 V) väljendatud füüsikalise suuruse väärtuse leidmine (katseliste meetoditega). Elektriliste suuruste ühikute väärtused määratakse rahvusvahelise kokkuleppega vastavalt füüsikaseadustele ja mehaaniliste suuruste ühikutele. Kuna rahvusvaheliste lepingutega määratud elektrisuuruste ühikute "hooldus" on täis raskusi, esitatakse need elektriliste suuruste ühikute "praktiliste" standarditena. Selliseid standardeid toetavad eri riikide riiklikud metroloogialaborid. Näiteks Ameerika Ühendriikides vastutab elektriseadmete standardite säilitamise eest juriidiliselt riiklik standardite ja tehnoloogia instituut. Aeg-ajalt tehakse katseid, et selgitada elektrisuuruste ühikute etalonide väärtuste ja nende ühikute määratluste vastavust. 1990. aastal sõlmisid tööstusriikide riiklikud metroloogialaborid lepingu elektriliste suuruste ühikute praktiliste standardite omavaheliseks ühtlustamiseks ja nende suuruste ühikute rahvusvaheliste määratlustega. Elektrilised mõõtmised viiakse läbi vastavalt pinge ja alalisvoolu, alalisvoolu takistuse, induktiivsuse ja mahtuvuse riigistandarditele. Sellised standardid on stabiilsete elektriliste omadustega seadmed või paigaldised, milles mõne füüsikalise nähtuse alusel taasesitatakse elektriline suurus, mis on arvutatud põhiliste füüsikaliste konstantide teadaolevatest väärtustest. Vatt- ja vatt-tunni standardeid ei toetata, kuna nende ühikute väärtuste arvutamiseks on õigem määratleda võrrandid, mis seovad need muude suuruste ühikutega. Vaata ka FÜÜSIKALISTE KOGUSTE MÕÕTÜHIKUD.
MÕÕTEVAHENDID
Elektrilised mõõteriistad mõõdavad kõige sagedamini kas elektriliste suuruste või mitteelektriliste suuruste hetkväärtusi, mis on muudetud elektrilisteks. Kõik seadmed on jagatud analoog- ja digitaalseadmeteks. Esimesed näitavad tavaliselt mõõdetud suuruse väärtust noole abil, mis liigub piki jaotustega skaalat. Viimased on varustatud digitaalse näidikuga, mis näitab mõõdetud väärtust numbrina. Enamiku mõõtmiste jaoks eelistatakse digitaalseid mõõteseadmeid, kuna need on täpsemad, kergemini loetavad ja üldiselt mitmekülgsemad. Digitaalseid multimeetreid ("multimeetreid") ja digitaalseid voltmeetreid kasutatakse keskmise kuni suure täpsusega alalisvoolu takistuse, samuti vahelduvpinge ja -voolu mõõtmiseks. Analoogseadmed asenduvad tasapisi digitaalsete vastu, kuigi leiavad endiselt rakendust seal, kus oluline on madal hind ja pole vaja suurt täpsust. Takistuse ja impedantsi (impedantsi) täpseimaks mõõtmiseks on olemas mõõtesillad ja muud spetsiaalsed arvestid. Salvestusseadmeid kasutatakse mõõdetud väärtuse muutumise käigu salvestamiseks ajas - magnetofonid ja elektroonilised ostsilloskoobid, analoog- ja digitaalsed.
DIGITAALINSTRUMENDID
Kõik peale kõige lihtsamate digitaalmõõturite kasutavad sisendsignaali pingesignaaliks teisendamiseks võimendeid ja muid elektroonilisi komponente, mis seejärel digiteeritakse analoog-digitaalmuunduri (ADC) abil. Mõõdetud väärtust väljendav arv kuvatakse LED- (LED), vaakumfluorestsents- või vedelkristall- (LCD) indikaatoril (ekraanil). Seade töötab tavaliselt sisseehitatud mikroprotsessori juhtimisel ja lihtsates seadmetes on mikroprotsessor ühendatud ADC-ga ühel integraallülitusel. Digitaalsed instrumendid sobivad hästi kasutamiseks välise arvutiga ühendatuna. Teatud tüüpi mõõtmiste puhul lülitab selline arvuti seadme mõõtefunktsioone ümber ja annab nende töötlemiseks andmeedastuskäsklusi.
Analoog-digitaalmuundurid. ADC-sid on kolm peamist tüüpi: integreeriv, järjestikune lähendamine ja paralleelne. Integreeriv ADC keskmistab sisendsignaali aja jooksul. Kolmest loetletud tüübist on see kõige täpsem, kuigi ka "aeglasem". Integreeriva ADC teisendusaeg jääb vahemikku 0,001 kuni 50 s või rohkem, viga on 0,1-0,0003%. Järjestikuse lähenduse ADC viga on veidi suurem (0,4-0,002%), kuid teisendusaeg on 10 µs kuni 1 ms. Paralleelsed ADC-d on kiireimad, aga ka kõige vähem täpsed: nende teisendusaeg on umbes 0,25 ns, viga on 0,4 kuni 2%.
Diskretiseerimismeetodid. Signaali diskreetimine toimub ajaliselt, mõõtes seda kiiresti üksikutel ajahetkedel ja säilitades (salvestades) mõõdetud väärtusi, teisendades need digitaalkujule. Saadud diskreetsete väärtuste jada saab kuvada lainekujuna, millel on lainekuju; nende väärtuste ruudustamisel ja summeerimisel saame arvutada signaali efektiivväärtuse; neid saab kasutada ka tõusuaja, maksimumväärtuse, aja keskmise, sagedusspektri jne arvutamiseks. Ajaproovi saab teha kas ühe lainekuju perioodi jooksul ("reaalajas") või (järjestikuliselt või juhuslikult valiti) mitme korduva perioodi jooksul.
Digitaalsed voltmeetrid ja multimeetrid. Digitaalsed voltmeetrid ja multimeetrid mõõdavad suuruse kvaasistaatilist väärtust ja näitavad seda numbriliselt. Voltmeetrid mõõdavad otseselt ainult pinget, tavaliselt alalisvoolu, samas kui multimeetrid saavad mõõta alalis- ja vahelduvpinget, voolu, alalisvoolu takistust ja mõnikord ka temperatuuri. Need on kõige levinumad üldotstarbelised testinstrumendid, mille mõõtmistäpsus on 0,2–0,001% ja mis on saadaval 3,5- või 4,5-kohalise digitaalse ekraaniga. "Pooltäisarv" märk (number) on tingimuslik märge, et ekraan võib näidata numbreid, mis ületavad märkide nominaalarvu. Näiteks 3,5-kohaline (3,5-kohaline) ekraan vahemikus 1-2V võib näidata pingeid kuni 1,999V.
Kogutakistuse mõõtjad. Need on spetsiaalsed instrumendid, mis mõõdavad ja kuvavad kondensaatori mahtuvust, takisti takistust, induktiivpooli induktiivsust või kondensaatori või induktiivpooli ja takisti ühenduse kogutakistust (impedantsi). Seda tüüpi instrumendid on saadaval mahtuvuse mõõtmiseks 0,00001 pF kuni 99,999 µF, takistuse 0,00001 Ω kuni 99,999 kΩ ja induktiivsuse mõõtmiseks 0,0001 mH kuni 99,999 G. Mõõtmisi ei saa teha ühest seadmest sagedusel 50 MHz, 1 MHz. ei hõlma kogu sagedusvahemikku. 1 kHz lähedastel sagedustel võib viga olla vaid 0,02%, kuid sagedusalade ja mõõdetud väärtuste piiride lähedal täpsus väheneb. Enamik instrumente suudab kuvada ka tuletatud väärtusi, nagu mähise kvaliteeditegur või kondensaatori kadudegur, mis on arvutatud peamistest mõõdetud väärtustest.
ANALOOGIINSTRUMENDID
Pinge, voolu ja takistuse mõõtmiseks alalisvoolul kasutatakse püsimagneti ja mitme pöördega liikuva osaga analoogmagnetoelektriseadmeid. Selliseid osuti tüüpi seadmeid iseloomustab viga 0,5 kuni 5%. Need on lihtsad ja odavad (näiteks autotööstuse instrumendid, mis näitavad voolu ja temperatuuri), kuid neid ei kasutata seal, kus on vaja olulist täpsust.
Magnetoelektrilised seadmed. Sellistes seadmetes kasutatakse liikuva osa mähise keerdudes magnetvälja ja voolu koosmõju jõudu, mis kipub viimast pöörama. Selle jõu momenti tasakaalustab vastumõju vedru tekitatud moment, nii et iga voolu väärtus vastab noole teatud positsioonile skaalal. Liigutatav osa on mitme pöördega traatraami kujuline mõõtmetega 3x5 kuni 25x35 mm ja on tehtud võimalikult kergeks. Liikuv osa, mis on paigaldatud kivilaagritele või riputatud metallriba külge, asetatakse tugeva püsimagneti pooluste vahele. Kaks pöördemomenti tasakaalustavat spiraalvedru toimivad ka liikuva osa mähise juhtidena. Magnetoelektriline seade reageerib selle liikuva osa mähist läbivale voolule ja on seetõttu ampermeeter või täpsemalt milliampermeeter (kuna mõõtmisvahemiku ülempiir ei ületa umbes 50 mA). Seda saab kohandada suuremate voolude mõõtmiseks, ühendades liikuva osa mähisega paralleelselt väikese takistusega šunttakisti, nii et kogu mõõdetud voolust hargneb liikuva osa mähisesse vaid väike osa. Selline seade sobib paljudes tuhandetes amprites mõõdetavate voolude jaoks. Kui ühendate mähisega järjestikku täiendava takisti, muutub seade voltmeetriks. Pingelang sellisel jadaühendusel on võrdne takisti takistuse ja seadme näidatud voolu korrutisega, nii et selle skaalat saab gradueerida voltides. Magnetoelektrilisest milliammeetrist oommeetri tegemiseks tuleb sellega ühendada jadamisi mõõdetavad takistid ja sellele jadaühendusele näiteks toiteakust konstantne pinge rakendada. Sellise vooluahela vool ei ole võrdeline takistusega ja seetõttu on mittelineaarsuse korrigeerimiseks vaja spetsiaalset skaalat. Siis on võimalik takistust skaalal otse lugeda, kuigi mitte väga suure täpsusega.
Galvanomeetrid. Magnetoelektriliste seadmete hulka kuuluvad ka galvanomeetrid – ülitundlikud seadmed üliväikeste voolude mõõtmiseks. Galvanomeetritel puuduvad laagrid, nende liikuv osa on riputatud õhukesele lindile või niidile, kasutatakse tugevamat magnetvälja, osuti asendatakse riputuskeerme külge liimitud peegliga (joon. 1). Peegel pöörleb koos liikuva osaga ja selle pöördenurka hinnatakse valgustäpi nihke järgi, mille see maha paiskab, skaalal, mis on seatud umbes 1 m uA kaugusele.
SALVESTUSSEADMED
Salvestusseadmed salvestavad mõõdetud väärtuse muutumise "ajalugu". Levinuimad selliste instrumentide tüübid on ribakaardisalvestid, mis salvestavad pliiatsiga paberile kogusemuutuse kõverat, analoogelektroonilised ostsilloskoobid, mis pühivad elektronkiiretoru ekraanil protsessikõvera ja digitaalsed ostsilloskoobid, mis salvestavad ühe või harva korduvad signaalid. Peamine erinevus nende seadmete vahel on salvestuskiirus. Liikuvate mehaaniliste osadega ribakaardi salvestajad sobivad kõige paremini signaalide salvestamiseks, mis muutuvad sekundites, minutites ja isegi aeglasemalt. Elektroonilised ostsilloskoobid on võimelised salvestama signaale, mis aja jooksul muutuvad miljondiksekunditest mitme sekundini.
SILDADE MÕÕTMINE
Mõõtesild on tavaliselt nelja haruga elektriahel, mis koosneb takistitest, kondensaatoritest ja induktiivpoolidest, mis on ette nähtud nende komponentide parameetrite suhte määramiseks. Vooluahela ühe vastaspooluse paariga on ühendatud toiteallikas ja teisega nulldetektor. Mõõtesillasid kasutatakse ainult juhtudel, kui nõutakse suurimat mõõtmistäpsust. (Keskmise täpsusega mõõtmiste jaoks on digitaalsed instrumendid paremad, kuna neid on lihtsam käsitseda.) Parimatel vahelduvvoolu trafo sildadel on (suhte mõõtmise) viga suurusjärgus 0,0000001%. Lihtsaim takistuse mõõtmise sild kannab selle leiutaja C. Wheatstone'i nime.
Kahe alalisvoolu mõõtesild. Vaskjuhtmete ühendamine takistiga on raske ilma kontakttakistust 0,0001 oomi või rohkem tekitamata. 1 Ω takistuse korral tekitab selline voolujuhe suurusjärgus 0,01% vea, kuid takistuse 0,001 Ω korral on viga 10%. Topeltmõõtesild (Thomsoni sild), mille skeem on näidatud joonisel fig. 2 on ette nähtud madala väärtusega võrdlustakistite takistuse mõõtmiseks. Selliste neljapooluseliste võrdlustakistite takistus on määratletud kui nende potentsiaalsete klemmide (Rs takisti p1, p2 ja joonisel fig 2 Rx takisti p3, p4) pinge ja nende vooluklemmide kaudu voolava voolu suhe ( c1, c2 ja c3, c4). Selle tehnika puhul ei too ühendusjuhtmete takistus soovitud takistuse mõõtmise tulemusesse vigu. Kaks täiendavat haru m ja n kõrvaldavad ühendusjuhtme 1 mõju klemmide c2 ja c3 vahel. Nende harude takistused m ja n on valitud nii, et on täidetud võrdus M/m = N/n. Seejärel, muutes takistust Rs, vähendatakse tasakaalustamatust nullini ja leitakse Rx = Rs(N /M).
Vahelduvvoolu sildade mõõtmine. Kõige tavalisemad vahelduvvoolu mõõtesillad on mõeldud mõõtma kas võrgusagedust 50–60 Hz või helisagedusi (tavaliselt umbes 1000 Hz); spetsiaalsed mõõtesillad töötavad sagedustel kuni 100 MHz. Reeglina kasutatakse vahelduvvoolu sildade mõõtmisel kahe jala asemel, mis täpselt pingete suhte määravad, trafot. Selle reegli erand on Maxwell-Wieni mõõtesild.
Maxwelli mõõtesild – Viin. Selline mõõtesild võimaldab võrrelda induktiivsuse standardeid (L) mahtuvusstandarditega töösagedusel, mis pole täpselt teada. Mahtuvusstandardeid kasutatakse ülitäpsetel mõõtmistel, kuna need on ehituslikult lihtsamad kui täppisinduktiivsuse standardid, kompaktsemad, kergemini varjestatavad ning praktiliselt ei tekita väliseid elektromagnetvälju. Selle mõõtesilla tasakaalutingimused on: Lx = R2R3C1 ja Rx = (R2R3) /R1 (joonis 3). Sild on tasakaalustatud isegi "määrdunud" toiteallika (st põhisageduse harmoonilisi sisaldava signaaliallika) korral, kui Lx väärtus ei sõltu sagedusest.
kus T on signaali Y(t) periood. Maksimaalne väärtus Ymax on signaali suurim hetkeväärtus ja keskmine absoluutväärtus YAA on aja jooksul keskmistatud absoluutväärtus. Sinusoidse võnkevormiga Yeff = 0,707Ymax ja YAA = 0,637Ymax.
Vahelduvvoolu pinge ja tugevuse mõõtmine. Peaaegu kõik vahelduvvoolu pinge- ja voolumõõturid näitavad väärtust, mida soovitatakse pidada sisendsignaali efektiivseks väärtuseks. Odavad instrumendid mõõdavad aga sageli tegelikult signaali keskmist absoluut- või maksimumväärtust ning skaala kalibreeritakse nii, et näit vastaks samaväärsele efektiivsele väärtusele, eeldades, et sisendsignaal on siinuskujuline. Ei tasu tähelepanuta jätta, et selliste seadmete täpsus on ülimalt madal, kui signaal pole siinuskujuline. Instrumendid, mis on võimelised mõõtma vahelduvvoolu signaalide tegelikku efektiivväärtust, võivad põhineda ühel kolmest põhimõttest: elektrooniline korrutamine, signaali diskreetimine või termiline muundamine. Kahel esimesel põhimõttel põhinevad instrumendid reageerivad reeglina pingele ja soojuselektrimõõturid - voolule. Lisa- ja šunttakistite kasutamisel saavad kõik seadmed mõõta nii voolu kui pinget.
Elektrooniline korrutamine. Sisendsignaali ruudustamist ja aja keskmistamist teatud määral teostavad võimendite ja mittelineaarsete elementidega elektroonilised ahelad, et sooritada matemaatilisi toiminguid, nagu analoogsignaalide logaritmi ja antilogaritmi leidmine. Seda tüüpi seadmete viga võib olla vaid 0,009%.
Signaali diskretiseerimine. Vahelduvvoolu signaali digiteerib kiire ADC. Valitud signaali väärtused ruudustatakse, summeeritakse ja jagatakse ühe signaaliperioodi diskreetsete väärtuste arvuga. Selliste seadmete viga on 0,01-0,1%.
Elektrilised soojusmõõteriistad. Pinge ja voolu efektiivsete väärtuste mõõtmise suurima täpsuse tagavad elektrilised termilised mõõteriistad. Nad kasutavad soojusvoolu muundurit väikese evakueeritud klaaskasseti kujul koos küttejuhtmega (pikkusega 0,5-1 cm), mille keskosa külge kinnitatakse tillukese helmega kuum termopaari ühendus. Helme tagab samaaegselt termilise kontakti ja elektriisolatsiooni. Temperatuuri tõusuga, mis on otseselt seotud küttejuhtme voolu efektiivse väärtusega, ilmub termopaari väljundisse termo-EMF (DC pinge). Sellised muundurid sobivad vahelduvvoolu mõõtmiseks sagedusega 20 Hz kuni 10 MHz. Joonisel fig. 5 on kujutatud parameetrite järgi valitud kahe soojusvoolu muunduriga soojuselektrilise mõõteseadme skemaatiline diagramm. Kui sisendahelasse on rakendatud vahelduvpinge Vac, tekib TC1 muunduri termopaari väljundisse alalispinge, võimendi A tekitab TC2 muunduri küttejuhtmes alalisvoolu, mille juures viimase termopaar annab. sama alalispinge ja tavapärane alalisvooluseade mõõdab väljundvoolu.
Kui aega (t1 - t2) mõõdetakse sekundites, pinget e on voltides ja voolu i amprites, siis energiat W väljendatakse vatt-sekundites, st. džaulides (1 J = 1 Whs). Kui aega mõõdetakse tundides, siis energiat mõõdetakse vatt-tundides. Praktikas on mugavam väljendada elektrit kilovatt-tundides (1 kWh = 1000 Whh).
Ajajaotusega elektriarvestid. Ajajaotusega elektriarvestid kasutavad elektrivõimsuse mõõtmiseks väga omapärast, kuid täpset meetodit. Sellel seadmel on kaks kanalit. Üks kanal on elektrooniline lüliti, mis edastab Y sisendsignaali (või vastupidise -Y sisendsignaali) madalpääsfiltrisse või ei edasta. Klahvi olekut juhib teise kanali väljundsignaal ajavahemike "suletud"/"avatud" suhtega, mis on võrdeline selle sisendsignaaliga. Keskmine signaal filtri väljundis on võrdne kahe sisendsignaali ajakeskmise korrutisega. Kui üks sisend on võrdeline koormuse pingega ja teine on võrdeline koormusvooluga, siis on väljundpinge võrdeline koormuse poolt tarbitava võimsusega. Selliste tööstuslike arvestite viga on sagedustel kuni 3 kHz 0,02% (laboratoorsetel on 60 Hz juures vaid umbes 0,0001%). Kõrgtäppisinstrumentidena kasutatakse neid eeskujulike arvestitena töötavate mõõteriistade kontrollimisel.
Diskretiseerivad vattmeetrid ja elektriarvestid. Sellised seadmed põhinevad digitaalse voltmeetri põhimõttel, kuid neil on kaks sisendkanalit, mis proovivad paralleelselt voolu- ja pingesignaale. Iga diskreetväärtus e(k), mis tähistab pingesignaali hetkväärtusi diskreetse võtmise ajal, korrutatakse samaaegselt saadud voolusignaali vastava diskreetväärtusega i(k). Selliste toodete aja keskmine on võimsus vattides:
Aku, mis akumuleerib aja jooksul diskreetsete väärtustega tooteid, annab kogu elektrienergia vatt-tundides. Elektriarvestite viga võib olla kuni 0,01%.
Induktsioon elektriarvestid. Induktsioonmõõtur pole midagi muud kui väikese võimsusega vahelduvvoolumootor, millel on kaks mähist – voolumähis ja pingemähis. Mähiste vahele asetatud juhtiv ketas pöörleb pöördemomendi toimel, mis on võrdeline sisendvõimsusega. Seda momenti tasakaalustavad püsimagneti poolt kettas indutseeritud voolud, nii et ketta pöörlemiskiirus on võrdeline tarbitava võimsusega. Ketta pöörete arv etteantud aja jooksul on võrdeline kogu elektrienergiaga, mille tarbija selle aja jooksul saab. Ketta pöörete arvu loeb mehaaniline loendur, mis näitab elektrienergiat kilovatt-tundides. Seda tüüpi seadmeid kasutatakse laialdaselt kodumajapidamiste elektriarvestitena. Nende viga on reeglina 0,5%; neid eristab pikk kasutusiga mis tahes lubatud voolutaseme juures.
- elektriliste suuruste mõõtmine: elektripinge, elektritakistus, voolutugevus, vahelduvvoolu sagedus ja faas, voolu võimsus, elektrienergia, elektrilaeng, induktiivsus, elektriline mahtuvus jne ... ... Suur Nõukogude entsüklopeedia
elektrilised mõõtmised- - [V.A. Semenov. Inglise vene releekaitse sõnaraamat] Teemad releekaitse EN elektrimõõtmineelektrimõõtmine ... Tehnilise tõlkija käsiraamat
E. Mõõteseadmeid nimetatakse instrumentideks ja seadmeteks, mille eesmärk on mõõta E., samuti magnetilisi suurusi. Enamik mõõtmisi taandub voolutugevuse, pinge (potentsiaalivahe) ja elektrienergia koguse määramisele. Entsüklopeediline sõnaraamat F.A. Brockhaus ja I.A. Efron - teatud viisil ühendatud elementide ja seadmete komplekt, mis moodustab tee elektrivoolu läbimiseks. Vooluahelateooria on teoreetilise elektrotehnika osa, mis käsitleb matemaatilisi meetodeid elektrienergia arvutamiseks ... ... Collier Encyclopedia
aerodünaamilised mõõtmised Entsüklopeedia "Lennundus"
aerodünaamilised mõõtmised- Riis. 1. aerodünaamilised mõõtmised - füüsikaliste suuruste väärtuste eksperimentaalne leidmine aerodünaamilises katses, kasutades selleks sobivaid tehnilisi vahendeid. Eristada 2 tüüpi Ja. ja.: staatiline ja dünaamiline. Kell…… Entsüklopeedia "Lennundus"
Elektriline- 4. Raadiovõrkude projekteerimise elektristandardid. M., Svjazizdat, 1961. 80 lk.
Elektriahelate peamised parameetrid on: alalisvooluahela jaoks takistus R,
vahelduvvooluahela aktiivtakistuse jaoks ,
induktiivsus 
, mahutavus 
, kompleksne vastupanu 
.
Kõige sagedamini kasutatakse nende parameetrite mõõtmiseks järgmisi meetodeid: oommeeter, ampermeeter - voltmeeter, sild. Kompensaatorite rakendamine takistuse mõõtmiseks 
juttu juba punktis 4.1.8. Kaaluge muid meetodeid.
Oommeetrid. Alalisvooluahela elementide takistust saab mõõta otse ja kiiresti oommeetriga. Joonisel fig. kuusteist NEED- magnetoelektriline mõõtemehhanism.
Toitepinge konstantse väärtusega 
mõõtemehhanismi näidud sõltuvad ainult mõõdetud takistuse väärtusest 
.
Seetõttu saab skaalat gradueerida takistuse ühikutes.
Takistusega elemendi jadaühenduse ahela jaoks 
(Joonis 4.16, 
)
osuti läbipainde nurk
,
Paralleelse ühendusahela jaoks (joonis 4.16, 
)
,kus 
- magnetoelektrilise mõõtemehhanismi tundlikkus; 
- mõõtemehhanismi takistus; 
- lisatakisti takistus. Kuna ülaltoodud võrrandite paremal küljel on kõigi suuruste väärtused, v.a 
,
siis läbipaindenurk määratakse väärtusega 
.
Mõlema lülitusahela oommeetri skaala on ebaühtlane. Jadaahelas, erinevalt paralleelsest, on skaala null joondatud liikuva osa maksimaalse pöördenurgaga. Jadaahelaga ohmmeetrid sobivad rohkem suurte takistuste ja paralleelse vooluahelaga väikeste takistuste mõõtmiseks. Tavaliselt valmistatakse ohmmeetrid 1,5 ja 2,5 täpsusklassiga kaasaskantavate instrumentide kujul. Toiteallikana 
akut on kasutatud. Vajadus korrektori abil nulli seada on vaadeldavate ohmmeetrite suur puudus. Magnetoelektrilise suhtemeetriga oommeetrites see puudus puudub.
Oommeetri logomeetri sisselülitamise skeem on näidatud joonisel fig. 4.17. Selles skeemis 1 ja 2
- ratiomeetri mähised (nende takistused 
ja 
);
ja 
- ahelasse püsivalt lisatud täiendavad takistid.
,
siis ratiomeetri noole kõrvalekalle 
,
st läbipaindenurga määrab väärtus 
ja ei sõltu pingest
.
Suhtlusmõõturiga oomimeetrid on erineva konstruktsiooniga, olenevalt nõutavast mõõtepiirist, otstarbest (paneelplaat või kaasaskantav seade) jne.
Ampermeeter - voltmeetri meetod. See meetod on kaudne meetod alalis- ja vahelduvvooluahela elementide takistuse mõõtmiseks. Ampermeeter ja voltmeeter mõõdavad vastavalt takistuse voolu ja pinget. 
mille väärtus arvutatakse seejärel Ohmi seaduse järgi: 
. Selle meetodiga takistuse määramise täpsus sõltub nii instrumentide täpsusest kui ka kasutatavast lülitusahelast (joonis 4.18, 
ja 
).
Suhteliselt väikeste takistuste (alla 1 oomi) mõõtmisel on joonisel fig. 4.18, 
eelistatav, kuna voltmeeter on ühendatud otse mõõdetud takistusega 
, ja praegune 
, mõõdetuna ampermeetriga, on võrdne mõõdetud takistuse voolu summaga 
ja vool voltmeetris 
, st. 
. Nagu 
>>
, siis 
.
Suhteliselt suurte takistuste (üle 1 oomi) mõõtmisel on joonisel fig. 4.18, 
, kuna ampermeeter mõõdab otse takistuse voolu 
,
ja pinget 
,
voltmeetriga mõõdetud on võrdne ampermeetril olevate pingete summaga
ja mõõdetud takistus 
, st. 
. Nagu 
>>
, siis 
.
Elementide impedantsi mõõtmise seadmete sisselülitamise skemaatilised diagrammid 
Ampermeeter-voltmeeter meetodil kasutatavad vahelduvvooluahelad on samad, mis takistuste mõõtmisel 
.
Sel juhul vastavalt mõõdetud pinge väärtustele 
ja praegune 
määrata impedants 
.
On ilmne, et selle meetodiga ei saa mõõta kontrollitava takistuse argumenti. Seetõttu saate ampermeeter-voltmeetri meetodil mõõta mähiste induktiivsust ja kondensaatorite mahtuvust, mille kaod on üsna väikesed. Sel juhul
;
.
Elektrotehnikat õppides tuleb tegeleda elektriliste, magnetiliste ja mehaaniliste suurustega ning neid suurusi mõõta.
Elektrilise, magnetilise või mis tahes muu suuruse mõõtmine tähendab selle võrdlemist mõne muu homogeense suurusega, mida võetakse ühikuna.
Selles artiklis käsitletakse mõõtmiste klassifikatsiooni, mis on jaoks kõige olulisem. Selline klassifikatsioon võib hõlmata mõõtmiste klassifitseerimist metoodilisest aspektist, s.t olenevalt üldistest mõõtmistulemuste saamise meetoditest (mõõtmiste liigid või klassid) mõõtmiste klassifikatsiooni sõltuvalt põhimõtete ja mõõtevahendite kasutamisest (mõõtmine). meetodid) ja mõõtmiste klassifikatsioon sõltuvalt mõõdetud väärtuste dünaamikast.
Elektrimõõtmiste tüübid
Sõltuvalt mõõtmistulemuse saamise üldistest meetoditest jagatakse need järgmisteks tüüpideks: otsene, kaudne ja liitmik.
Otsesteks mõõtmisteks hõlmab neid, mille tulemus saadakse otse katseandmetest. Otsest mõõtmist saab tinglikult väljendada valemiga Y = X, kus Y on mõõdetava suuruse soovitud väärtus; X on väärtus, mis on saadud otse katseandmetest. Seda tüüpi mõõtmine hõlmab erinevate füüsikaliste suuruste mõõtmist kindlaksmääratud ühikutes kalibreeritud instrumentide abil.
Näiteks voolutugevuse mõõtmine ampermeetriga, temperatuuri mõõtmine termomeetriga jne. Seda tüüpi mõõtmised hõlmavad ka mõõtmisi, mille puhul määratakse suuruse soovitud väärtus mõõtmisega vahetult võrreldes. Mõõtmise otseseks liigitamisel ei võeta arvesse kasutatud vahendeid ega katse lihtsust (või keerukust).
Kaudne mõõtmine on selline mõõtmine, mille puhul leitakse suuruse soovitud väärtus selle suuruse ja otsemõõdetavate suuruste vahelise teadaoleva seose alusel. Kaudse mõõtmise korral määratakse mõõdetud suuruse arvväärtus arvutades valemiga Y = F(Xl, X2 ... Xn), kus Y on mõõdetava suuruse soovitud väärtus; X1, X2, Xn - mõõdetud suuruste väärtused. Kaudsete mõõtmiste näitena võib tuua võimsuse mõõtmise alalisvooluahelates ampermeetri ja voltmeetriga.
Liigeste mõõtmised nimetatakse neid, mille puhul määratakse vastupidiselt nimetatud suuruste soovitud väärtused, lahendades võrrandisüsteemi, mis seob otsitavate suuruste väärtused otse mõõdetud suurustega. Liigeste mõõtmise näide on koefitsientide määramine valemis, mis seostab takisti takistust selle temperatuuriga: Rt = R20
Elektrilised mõõtmismeetodid
Olenevalt mõõtmispõhimõtete ja -vahendite kasutamise meetodite komplektist jagunevad kõik meetodid otsehindamise meetodiks ja võrdlusmeetoditeks.
Essents otsene hindamismeetod seisneb selles, et mõõdetud suuruse väärtust hinnatakse ühe (otsesed mõõtmised) või mitme (kaudsed mõõtmised) instrumendi näitude järgi, mis on eelnevalt kalibreeritud mõõdetud suuruse ühikutes või muude suuruste ühikutes, millel mõõdetud suurus. oleneb.
Lihtsaim näide otsesest hindamismeetodist on suuruse mõõtmine ühe instrumendiga, mille skaala on gradueeritud vastavates ühikutes.
Teine suur elektrimõõtmismeetodite rühm on koondatud üldnimetuse alla võrdlusmeetodid. Nende hulka kuuluvad kõik need elektrilise mõõtmise meetodid, mille puhul mõõdetud väärtust võrreldakse mõõte abil reprodutseeritud väärtusega. Seega on võrdlusmeetodite eripäraks meetmete otsene osalemine mõõtmisprotsessis.
Võrdlusmeetodid jagunevad järgmisteks: null-, diferentsiaal-, asendus- ja kokkusattumus.
Nullmeetod on meetod mõõdetud suuruse võrdlemiseks mõõduga, mille puhul suuruste netomõju näitajale vähendatakse nullini. Seega kaob tasakaalu saavutamisel mingi nähtus, näiteks vooluring vooluringi sektsioonis või sellel olev pinge, mida saab salvestada selleks otstarbeks mõeldud seadmete – nullindikaatorite – abil. Tänu nullnäitajate suurele tundlikkusele ja ka seetõttu, et mõõtmisi saab sooritada suure täpsusega, saadakse ka suurem mõõtetäpsus.
Nullmeetodi rakendamise näiteks võib olla elektritakistuse mõõtmine silla abil koos selle täieliku tasakaalustamisega.
Kell diferentsiaalmeetod, samuti nulli juures võrreldakse mõõdetud suurust otseselt või kaudselt mõõduga ning mõõdetud suuruse väärtust võrdluse tulemusena hinnatakse nende suuruste samaaegselt tekitatud mõjude ja teadaoleva väärtuse erinevuse järgi. mõõduga reprodutseeritud. Seega on diferentsiaalmeetodi puhul mõõdetud suuruse mittetäielik tasakaalustamine ja see on erinevus diferentsiaalmeetodi ja null ühe vahel.
Diferentsiaalmeetod ühendab endas mõningaid otsese hindamismeetodi omadusi ja mõningaid nullmeetodi omadusi. See võib anda väga täpse mõõtmistulemuse, kui ainult mõõdetud väärtus ja mõõt üksteisest vähe erinevad.
Näiteks kui nende kahe suuruse erinevus on 1% ja seda mõõdetakse kuni 1% veaga, siis sellega vähendatakse soovitud väärtuse mõõtmisviga 0,01%-ni, kui mõõteviga ei võeta arvesse. konto. Diferentsiaalmeetodi kasutamise näide on kahe pinge erinevuse mõõtmine voltmeetriga, millest üks on suure täpsusega teada ja teine on soovitud väärtus.
asendusmeetod seisneb vaheldumisi soovitud väärtuse mõõtmises instrumendiga ja sama instrumendiga mõõtmises, mis kordab mõõdetud väärtusega homogeenset väärtust. Kahe mõõtmise tulemuste põhjal saab arvutada soovitud väärtuse. Tänu sellele, et mõlemad mõõtmised tehakse sama instrumendiga samadel välistingimustel ja soovitud väärtuse määrab instrumendi näitude suhe, väheneb oluliselt mõõtetulemuse viga. Kuna instrumendi viga ei ole skaala erinevates punktides tavaliselt sama, saavutatakse suurim mõõtetäpsus seadme samade näitude juures.
Asendusmeetodi kasutamise näide võib olla suhteliselt suure mõõtmine, mõõtes vaheldumisi juhitavat takistit ja võrdlustakistit läbivat voolu. Ahela toide mõõtmiste ajal peab olema tehtud samast vooluallikast. Vooluallika ja voolu mõõtva seadme takistus peaks muutuvate ja eeskujulike takistustega võrreldes olema väga väike.
Sobitamise meetod- see on meetod, mille puhul mõõdetakse mõõdetud väärtuse ja mõõtmisel reprodutseeritud väärtuse erinevust skaalamärkide või perioodiliste signaalide kokkulangemise abil. Seda meetodit kasutatakse laialdaselt mitteelektriliste mõõtmiste praktikas.
Näiteks on pikkuse mõõtmine. Elektrilistes mõõtmistes on näiteks keha pöörlemiskiiruse mõõtmine stroboskoobiga.
Toome välja rohkem mõõtmiste klassifitseerimine mõõdetud väärtuse ajamuutuse alusel. Sõltuvalt sellest, kas mõõdetud väärtus ajas muutub või jääb mõõtmisprotsessi jooksul muutumatuks, eristatakse staatilist ja dünaamilist mõõtmist. Staatilised mõõtmised on konstantsete või püsiseisundi väärtuste mõõtmised. Need hõlmavad koguste efektiivsete ja amplituudiväärtuste mõõtmist, kuid püsiseisundis.
Kui mõõdetakse ajas muutuvate suuruste hetkeväärtusi, nimetatakse mõõtmisi dünaamilisteks. Kui dünaamiliste mõõtmiste ajal võimaldavad mõõteriistad pidevalt jälgida mõõdetud suuruse väärtusi, nimetatakse selliseid mõõtmisi pidevaks.
Suurust on võimalik mõõta, mõõtes selle väärtusi teatud ajahetkedel t1, t2 jne. Selle tulemusena ei teata mitte kõiki mõõdetud suuruse väärtusi, vaid ainult väärtusi valitud aegadel. Selliseid mõõtmisi nimetatakse diskreetseteks.
Plaan
Sissejuhatus
Voolumõõtjad
Pinge mõõtmine
Magnetoelektrilise süsteemi kombineeritud seadmed
Universaalsed elektroonilised mõõteriistad
Šuntide mõõtmine
Instrumendid takistuse mõõtmiseks
Maandustakistuse määramine
magnetvoog
Induktsioon
Bibliograafia
Sissejuhatus
Mõõtmist nimetatakse füüsikalise suuruse väärtuse leidmiseks empiiriliselt, spetsiaalsete tehniliste vahendite - mõõteriistade abil.
Seega on mõõtmine informatsiooniline protsess, mille käigus saadakse kogemuse põhjal arvuline seos antud füüsikalise suuruse ja selle mõningate väärtuste vahel, mida võetakse võrdlusühikuna.
Mõõtmistulemus on füüsikalise suuruse mõõtmisel leitud nimeline arv. Mõõtmise üks peamisi ülesandeid on hinnata mõõdetud füüsikalise suuruse tegelike ja tegelike väärtuste - mõõtmisvea - lähendamisastet või erinevust.
Elektriahelate peamised parameetrid on: voolutugevus, pinge, takistus, voolu võimsus. Nende parameetrite mõõtmiseks kasutatakse elektrilisi mõõteriistu.
Elektriahelate parameetrite mõõtmine toimub kahel viisil: esimene on otsene mõõtmismeetod, teine on kaudne mõõtmismeetod.
Otsene mõõtmismeetod hõlmab tulemuse saamist otse kogemusest. Kaudne mõõtmine on mõõtmine, mille käigus leitakse soovitud väärtus selle väärtuse ja otsese mõõtmise tulemusel saadud väärtuse teadaoleva seose alusel.
Elektrilised mõõteriistad - seadmete klass, mida kasutatakse erinevate elektriliste suuruste mõõtmiseks. Elektriliste mõõteriistade rühma kuuluvad lisaks tegelikele mõõteriistadele ka muud mõõteriistad - mõõdud, muundurid, komplekspaigaldised.
Elektrilised mõõteriistad liigitatakse järgmiselt: mõõdetud ja reprodutseeritava füüsikalise suuruse järgi (ampermeeter, voltmeeter, oommeeter, sagedusmõõtur jne); otstarbe järgi (mõõteriistad, mõõdud, mõõtemuundurid, mõõtepaigaldised ja -süsteemid, abiseadmed); vastavalt mõõtmistulemuste esitamise meetodile (näitamine ja salvestamine); vastavalt mõõtmismeetodile (vahetu hindamise ja võrdlemise seadmed); vastavalt kasutusviisile ja kujundusele (paneelplaat, teisaldatav ja statsionaarne); vastavalt tööpõhimõttele (elektromehaaniline - magnetoelektriline, elektromagnetiline, elektrodünaamiline, elektrostaatiline, ferrodünaamiline, induktsioon, magnetodünaamiline; elektrooniline; termoelektriline; elektrokeemiline).
Selles essees püüan rääkida seadmest, tööpõhimõttest, kirjeldada ja lühidalt kirjeldada elektromehaanilise klassi elektrilisi mõõtevahendeid.
Voolu mõõtmine
Ampermeeter - seade voolutugevuse mõõtmiseks amprites (joon. 1). Ampermeetrite skaala on gradueeritud mikroamprites, milliamprites, amprites või kiloamprites vastavalt seadme mõõtepiiridele. Ampermeeter on ühendatud elektriahelaga järjestikku selle elektriahela osaga (joonis 2), mille voolutugevust mõõdetakse; mõõtepiiri suurendamiseks - šundi või trafo kaudu.
Levinumad ampermeetrid, milles noolega seadme liikuv osa pöörleb läbi nurga, mis on võrdeline mõõdetud voolu väärtusega.
Ampermeetrid on magnetoelektrilised, elektromagnetilised, elektrodünaamilised, termilised, induktsioon-, detektor-, termoelektrilised ja fotoelektrilised.
Magnetoelektrilised ampermeetrid mõõdavad alalisvoolu tugevust; induktsioon ja detektor - vahelduvvool; teiste süsteemide ampermeetrid mõõdavad mis tahes voolu tugevust. Kõige täpsemad ja tundlikumad on magnetoelektrilised ja elektrodünaamilised ampermeetrid.
Magnetoelektrilise seadme tööpõhimõte põhineb pöördemomendi loomisel, mis on tingitud püsimagneti välja ja raami mähist läbiva voolu vastastikmõjust. Raamiga on ühendatud nool, mis liigub mööda skaalat. Noole pöördenurk on võrdeline voolu tugevusega.
Elektrodünaamilised ampermeetrid koosnevad fikseeritud mähisest ja liikuvast mähist, mis on ühendatud paralleelselt või järjestikku. Mähiseid läbivate voolude vastastikmõju põhjustab liikuva mähise ja sellega ühendatud noole kõrvalekalde. Elektriahelas on ampermeeter ühendatud koormusega järjestikku ning kõrgepinge või suure voolu korral trafo kaudu.
Teatud tüüpi kodumaiste ampermeetrite, milliampermeetrite, mikroampermeetrite, magnetoelektriliste, elektromagnetiliste, elektrodünaamiliste ja ka soojussüsteemide tehnilised andmed on toodud tabelis 1.
Tabel 1. Ampermeetrid, milliammeetrid, mikroampermeetrid
| Instrumentide süsteem | Instrumendi tüüp | Täpsusklass | Mõõtmispiirid |
| Magnetoelektriline | M109 | 0,5 | üks; 2; 5; 10 A |
| M109/1 | 0,5 | 1,5-3 A | |
| M45M | 1,0 | 75 mV | |
| 75-0-75mV | |||
| M1-9 | 0,5 | 10-1000 uA | |
| M109 | 0,5 | 2; kümme; 50 mA | |
| 200 mA | |||
| M45M | 1,0 | 1,5-150 mA | |
| elektromagnetiline | E514/3 | 0,5 | 5-10 A |
| E514/2 | 0,5 | 2,5-5 A | |
| E514/1 | 0,5 | 1-2 A | |
| E316 | 1,0 | 1-2 A | |
| 3316 | 1,0 | 2,5-5 A | |
| E513/4 | 1,0 | 0,25-0,5-1 A | |
| E513/3 | 0,5 | 50-100-200mA | |
| E513/2 | 0,5 | 25-50-100 mA | |
| E513/1 | 0,5 | 10-20-40 mA | |
| E316 | 1,0 | 10-20 mA | |
| Elektrodünaamiline | D510/1 | 0,5 | 0,1-0,2-0,5-1-2-5 A |
| soojus | E15 | 1,0 | 30;50;100;300mA |
Pinge mõõtmine
Voltmeeter - otselugemisseade elektriahelate pinge või EMF määramiseks (joonis 3). See on ühendatud paralleelselt koormuse või elektrienergia allikaga (joonis 4).
Vastavalt tööpõhimõttele jagunevad voltmeetrid: elektromehaanilised - magnetoelektrilised, elektromagnetilised, elektrodünaamilised, elektrostaatilised, alaldi, termoelektrilised; elektrooniline - analoog ja digitaalne. Kokkuleppel: alalisvool; vahelduvvoolu; impulss; faasitundlik; valikuline; universaalne. Disaini ja kasutusviisi järgi: paneel; kaasaskantav; paigal. Mõnede kodumaiste voltmeetrite, magnetoelektriliste, elektrodünaamiliste, elektromagnetiliste ja ka soojussüsteemide millivoltmeetrite tehnilised andmed on toodud tabelis 2.
Tabel 2. Voltmeetrid ja millivoltmeetrid
| Instrumentide süsteem | Instrumendi tüüp | Täpsusklass | Mõõtmispiirid |
| Elektrodünaamiline | D121 | 0,5 | 150-250V |
| D567 | 0,5 | 15-600V | |
| Magnetoelektriline | M109 | 0,5 | 3-600V |
| M250 | 0,5 | 3; viiskümmend; 200; 400 V | |
| M45M | 1,0 | 75 mV; | |
| 75-0-75 mV | |||
| 75-15-750-1500 mV | |||
| M109 | 0,5 | 10-3000 mV | |
| elektrostaatiline | C50/1 | 1,0 | 30 V |
| С50/5 | 1,0 | 600 V | |
| С50/8 | 1,0 | 3 kV | |
| C96 | 1,5 | 7,5-15-30 kV | |
| elektromagnetiline | E515/3 | 0,5 | 75-600 V |
| E515/2 | 0,5 | 7,5-60V | |
| E512/1 | 0,5 | 1,5-15V | |
| Elektroonilise muunduriga | F534 | 0,5 | 0,3-300V |
| soojus | E16 | 1,5 | 0,75-50V |
Alalisvooluahelates mõõtmiseks kasutatakse magnetoelektrilise süsteemi kombineeritud seadmeid, ampervoltmeetreid. Teatud tüüpi seadmete tehnilised andmed on toodud tabelis 3.
Tabel 3 Magnetoelektrilise süsteemi kombineeritud seadmed .
| Nimi | Tüüp | Täpsusklass | Mõõtmispiirid |
| Millivolt-milliammeeter | M82 | 0,5 | 15-3000 mV; 0,15-60 mA |
| Voltammeter | M128 | 0,5 | 75mV-600V; 5; kümme; 20 A |
| ampervoltmeeter | M231 | 1,5 | 75-0-75mV; 100-0-100V; 0,005-0-0,005 A; 10-0-10 A |
| Voltammeter | M253 | 0,5 | 15mV-600V; 0,75mA-3A |
| Millivolt-milliammeeter | M254 | 0,5 | 0,15-60 mA; 15-3000 mV |
| Mikroampervoltmeeter | M1201 | 0,5 | 3-750V; 0,3-750uA |
| Voltammeter | M1107 | 0,2 | 45mV-600V; 0,075mA-30A |
| milliamper voltmeeter | M45M | 1 | 7,5-150V; 1,5 mA |
| Voltmeeter | M491 | 2,5 | 3-30-300-600V; 30-300-3000 kOhm |
| Ampermeetri voltmeeter | M493 | 2,5 | 3-300 mA; 3-600V; 3-300 kOhm |
| Ampermeetri voltmeeter | M351 | 1 | 75mV-1500V; 15 uA-3000 mA; 200 oomi-200 mohm |
Tehnilised andmed kombineeritud instrumentide kohta - ampervoltmeetrid ja ampervoltmeetrid pinge ja voolu, samuti võimsuse mõõtmiseks vahelduvvooluahelates.
Kombineeritud kaasaskantavad instrumendid alalis- ja vahelduvvooluahelate mõõtmiseks mõõdavad alalis- ja vahelduvvoolu voolu ja takistusi ning mõned mõõdavad ka elementide mahtuvust väga laias vahemikus, need on kompaktsed, omatoitel, mis tagab nende laialdase kasutuse. Seda tüüpi seadmete täpsusklass alalisvoolul on 2,5; muutujal - 4,0.
Universaalsed elektroonilised mõõteriistad
Elektriliste suuruste mõõtmiseks kasutatakse laialdaselt universaalseid mõõteriistu (universaalvoltmeetreid). Need seadmed võimaldavad reeglina mõõta vahelduv- ja alalispingeid ja voolusid, takistusi ning mõnel juhul ka signaalide sagedust ülilaias vahemikus. Kirjanduses nimetatakse neid sageli universaalseteks voltmeetriteks, kuna igasugune instrumentidega mõõdetud väärtus muundatakse kuidagi pingeks, mida võimendab lairibavõimendi. Seadmetel on nooleskaala (elektromehaanilist tüüpi seade), või vedelkristallindikaatoriga ekraan, osadel seadmetel on sisseehitatud programmid ning tagatud on tulemuste matemaatiline töötlemine.
Teave teatud tüüpi kaasaegsete kodumaiste universaalsete seadmete kohta on toodud tabelis 4.
Tabel 4 Universaalsed mõõteriistad
| Instrumendi tüüp | Mõõdetud väärtuste piirid, lisafunktsioonid | Lisainformatsioon |
| B7-21A | 1 μV–1000 V, 0,01 oomi - 12 Mohm, sagedus kuni 20 kHz |
kaal 5,5 kg |
| B7-34A | 1 μV–1000 V, 1 mΩ - 10 MΩ, viga 0,02% |
kaal 10 kg |
| B7-35 | 0,1 mV-1000 V, 0,1 μV-10 A, 1 oomi - 10 megaoomi, |
akutoitel kaal 2 kg |
| B7-36 | 0,1 mV–1000 V, 1 oomi - 10 megaoomi, |
Osuti, patareitoitel |
Universaalsete instrumentidega on kaasas järgmised tarvikud:
1. 50KHz-1GHz AC pingesond vahelduvpinge pikendamiseks kõigi universaalsete voltmeetrite ja multimeetritega.
2. Kõrgepinge alalispingejaotur kuni 30 kV 1: 1000. Tabelis 5 on toodud universaali V3-38V tehnilised andmed.
Tabel 5. Digitaalse millivoltmeetri B3-38V tehnilised andmed
| Omadused | Valikud | Tähendus |
| Vahelduvpinge | Pingevahemik Mõõtmispiir |
10 µV…300 V 1 mV/… /300 V (12 p / vahemikud, samm 1–3) |
| Sagedusvahemik | Tavaline ala: 45 Hz…1 MHz Tööpiirkonnad: 20 Hz ... 45 Hz; 1MHz-3MHz; 3MHz-5MHz |
|
Mõõtmisviga Täiendav viga Arveldusaeg |
±2% (harmooniliste jaoks) ±1/3xKg, Kg 20% juures (mitteharmoonilise vibratsiooni korral) |
|
Maksimaalne sisendpinge Sisendtakistus |
600 V (250 V DC) 4 MΩ/25 pF vahemikus 1 mV/…/300 mV 5 MΩ / 15pF 1 V / ... / 300 V piires |
|
| Pingetrafo | Väljundpinge Konversiooniviga väljundtakistus |
|
| Lairiba võimendi | Maksimaalne väljundpinge | (100±20) mV |
| Ekraan | Näitajate tüüp Kuva formaat |
LCD indikaator 3 ½ numbrit |
| Üldine informatsioon | Toitepinge Mõõtmeandmed |
220V±10%, 50Hz 155x209x278 mm |
Universaalsed voltmeetrid vedelkristallilise näiduga alalis- ja vahelduvvoolude ja pingete mõõtmise tulemuste, takistuste 2/4 traatahelal, sageduste ja perioodide, vahelduvvoolu efektiivväärtuse ja suvalise pinge mõõtmise kohta.
Lisaks pakuvad seadmed vahetatavate temperatuuriandurite olemasolul temperatuuri mõõtmist vahemikus -200 kuni +1110 0 С, võimsuse mõõtmist, suhtelisi tasemeid (dB), salvestamist / lugemist kuni 200 mõõtetulemust, mõõtmispiiride automaatset või käsitsi valimist. , sisseehitatud testjuhtimisprogramm, muusikalise heli juhtimine.
Šuntide mõõtmine
Šundid on mõeldud voolu mõõtmise piiride laiendamiseks. Šunt on manganiinist valmistatud spetsiaalse konstruktsiooniga kalibreeritud, tavaliselt tasane juht (takisti), mida läbib mõõdetud vool. Pingelang šundis on voolu lineaarne funktsioon. Nimipinge vastab šundi nimivoolule. Neid kasutatakse peamiselt alalisvooluahelates koos magnetoelektriliste mõõteriistadega. Väikeste voolude (kuni 30 A) mõõtmisel on šundid ehitatud instrumendi korpusesse. Suurte voolude (kuni 7500 A) mõõtmisel kasutatakse väliseid šunte. Šundid on jaotatud täpsusklasside järgi: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 ja 0,5.
Pingeseadmete mõõtmispiiride laiendamiseks kasutatakse kalibreeritud takisteid, mida nimetatakse lisatakistusteks. Lisatakistid on valmistatud manganiini isolatsiooniga traadist ja jagunevad samuti täpsusklassidesse. Üksikasjad šuntide kohta on esitatud tabelis 6.
Tabel 6 Šuntide mõõtmine
| Tüüp | Nimivool, A | Nimipinge langus, mV | Täpsusklass |
| R114/1 | 75 | 45 | 0,1 |
| R114/1 | 150 | 45 | 0,1 |
| R114/1 | 300 | 45 | 0,1 |
| 75RI | 0,3-0,75 | 75 | 0,2 |
| 75RI | 1,5-7,5 | 75 | 0,2 |
| 75RI | 15-30 | 75 | 0,2 |
| 75RI | 75 | 75 | 0,2 |
| 75SHS-0,2 | 300; 500; 750; 1000; 1500; 2000; 4000 | 75 | 0,2 |
| 75SHS | 5; 10; 20; 30; 50 | 75 | 0,5 |
| 75SHSM | 75; 100; 150; 200; 300; 500; 750; 1 000 | 75 | 0,5 |
Instrumendid takistuse mõõtmiseks
Elektritakistuse mõõtmise instrumente, olenevalt instrumentide poolt mõõdetava takistuse ulatusest, nimetatakse oommeetriteks, mikrooommeetriteks, magohmmeetriteks. Maandusseadmete voolulevi takistuse mõõtmiseks kasutatakse maandusmõõtureid. Teave nende seadmete teatud tüüpide kohta on toodud tabelis 7.
Tabel 7. Oommeetrid, mikrooommeetrid, megaohmeetrid, maandusmõõturid
| seade | Tüüp | Mõõtmispiirid | Põhiline vea- või täpsusklass |
| Ohmmeter | M218 | 0,1-1-10-100 oomi 0,1-1-10-100 kOhm 0,1-1-10-100 MΩ |
1,5-2,5% |
| Ohmmeter | M371 |
100-10 000 kOhm; |
±1,5% |
| Ohmmeter | M57D | 0-1500 oomi | ±2,5% |
| mikrooommeeter | M246 | 100-1000 μOhm 10-100mΩ-10Ω |
|
| mikrooommeeter | F415 | 100-1000 µOhm; |
- |
| Megaohmmeter | М4101/5 | 1 | |
| Megaohmmeter | M503M | 1 | |
| Megaohmmeter | М4101/1 | 1 | |
| Megaohmmeter | М4101/3 | 1 |
Maandustakistuse määramine
Maandus viitab vooluringi või seadme elektrilisele ühendamisele maandusega. Maandust kasutatakse ühendatud vooluahela või seadme potentsiaali seadmiseks ja hoidmiseks võimalikult lähedal maanduspotentsiaalile. Maandusahela moodustab juht, klamber, millega juht on ühendatud elektroodi, elektroodi ja elektroodi ümbritseva maandusega. Maandust kasutatakse laialdaselt elektrikaitse eesmärgil. Näiteks valgustusseadmetes kasutatakse maandust rikkevoolu lühistamiseks maandusega, et kaitsta personali ja seadme komponente kõrgepinge eest. Maandusahela madal takistus tagab rikkevoolu maapinnale liikumise ja kaitsereleede kiire rakendumise. Selle tulemusena kõrvaldatakse kõrvaline pinge nii kiiresti kui võimalik, et mitte kokku puutuda personali ja seadmetega. Seadmete võrdluspotentsiaali parimaks fikseerimiseks ESD-kaitse eesmärgil ja seadme korpuse pingete piiramiseks personali kaitsmiseks peaks maandusahela ideaalne takistus olema null.
MAANDUSTAKISTUSE MÕÕTMISE PÕHIMÕTE
Voltmeeter mõõdab pinget tihvtide X ja Y vahel ning ampermeeter mõõdab kontaktide X ja Z vahel voolavat voolu (joonis 5).
Pange tähele, et punktid X, Y ja Z vastavad 3-punktilise instrumendi punktidele X, P ja C või 4-punktilise instrumendi punktidele C1, P2 ja C2.
Kasutades Ohmi seaduse valemeid E \u003d R I või R \u003d E / I, saame määrata elektroodi R maandustakistuse. Näiteks kui E \u003d 20 V ja I \u003d 1 A, siis:
R = E / I = 20 / 1 = 20 oomi
Maapealse testeri kasutamisel ei pea te neid arvutusi tegema. Seade ise genereerib mõõtmiseks vajaliku voolu ja näitab otse maandustakistuse väärtust.
Näiteks kaaluge välismaise tootja kaubamärgi 1820 ER arvestit (joonis 6 ja tabel 8).
Tabel 8 Tehnilised andmed Arvesti tüüp 1820 ER
| Omadused | Valikud | Väärtused |
| Maapinna takistus | Mõõtmispiirid | 20; 200; 2000 oomi |
| Luba | 0,01 oomi 20 oomi piiril 0,1 oomi 200 oomi piiril 1 oom 2000 oomi piiril |
|
| Mõõtmisviga | ±(2,0%+2 numbrit) | |
| testsignaal | 820 Hz, 2 mA | |
| Puutepinge | Mõõtmispiirid | 200 V, 50…60 Hz |
| Luba | 1 V | |
| Mõõtmisviga | ±(1%+2 numbrit) | |
| Üldine informatsioon | Näitaja | LCD, maksimaalne kuvatav arv 2000 |
| Toitepinge | 1,5 V x 8 (tüüp AA) | |
| mõõtmed | 170 x 165 x 92 mm | |
| Kaal | 1 kg |
magnetvoog
Üldine informatsioon.
magnetvoog- voog kui lõplikku pinda läbiva magnetinduktsiooni vektori integraal . Määratud pinnapealse integraali kaudu
sel juhul on pinna vektorelement defineeritud kui
kus on pinna suhtes normaalne ühikvektor.
kus α on nurk magnetinduktsiooni vektori ja pindala tasapinna normaalnurga vahel.
Ahelat läbivat magnetvoogu saab väljendada ka magnetvälja vektori potentsiaali tsirkulatsioonina mööda seda vooluringi:
SI-süsteemis on magnetvoo ühik weber (Wb, mõõde - V s \u003d kg m² s −2 A −1), CGS-süsteemis - maxwell (Mks); 1 Wb = 10 8 µs.
Magnetvoogude mõõtmise seadet nimetatakse Fluxmeter(alates lat. fluxus - vooluhulk ja ... meeter) või veebermeeter.
Induktsioon
Magnetiline induktsioon- vektorkogus, mis on magnetvälja võimsuskarakteristik antud ruumipunktis. Näitab jõudu, millega magnetväli mõjutab kiirusega liikuvat laengut.
Täpsemalt, kas selline vektor, millega kiirusel liikuvale laengule mõjuv Lorentzi jõud on võrdne
kus α on nurk kiiruse ja magnetinduktsiooni vektori vahel.
Samuti võib magnetinduktsiooni defineerida kui ühtsesse välja paigutatud voolu kandvale ahelale mõjuvate jõudude maksimaalse mehaanilise momendi suhet kontuuris ja selle pindalaga voolutugevuse korrutisesse.
See on magnetvälja põhiomadus, mis sarnaneb elektrivälja tugevuse vektoriga.
CGS-süsteemis mõõdetakse välja magnetilist induktsiooni gaussides (Gs), SI-süsteemis - teslas (Tl)
1 T = 10 4 Gs
Magnetomeetreid, mida kasutatakse magnetilise induktsiooni mõõtmiseks, nimetatakse teslamomeetriteks.
Bibliograafia
1. Elektrotehnika ja elektriseadmete käsiraamat, Aliev I.I.
2. Elektrotehnika, Ryabov V.I.
3. Kaasaegsed mõõteelektriseadmed, Zhuravlev A.
Mõõtmine on füüsikalise suuruse väärtuse empiirilise leidmise protsess spetsiaalsete tehniliste vahendite abil. Elektrilisi mõõteriistu kasutatakse laialdaselt elektripaigaldiste töö jälgimisel, nende seisukorra ja töörežiimide jälgimisel, elektrienergia tarbimise ja kvaliteedi arvestusel, elektriseadmete remondil ja reguleerimisel.
Elektrilisi mõõteriistu nimetatakse elektrilisteks mõõteriistadeks, mis on loodud genereerima signaale, mis on funktsionaalselt seotud mõõdetud füüsikaliste suurustega vaatlejale või automaatsele seadmele kättesaadaval kujul.
Elektrilised mõõteriistad jagunevad:
Enimkasutatavad otsehindamise analoogseadmed, mida liigitatakse järgmiste tunnuste järgi: voolu tüüp (konstantne või muutuv), mõõdetud väärtuse tüüp (vool, pinge, võimsus, faasinihe), tööpõhimõte (magnetoelektriline, elektromagnetiline). , elektro- ja ferrodünaamiline), täpsusklass ja töötingimused.
Elektriseadmete mõõtepiiride laiendamiseks alalisvoolul kasutatakse šunte (voolu jaoks) ja lisatakistusi Rd (pinge jaoks); vahelduvvoolutrafodel (tt) ja pingetrafodel (tn).
Elektriliste suuruste mõõtmiseks kasutatavad instrumendid.
Pinge mõõtmine toimub voltmeetriga (V), mis on ühendatud otse vooluahela uuritava sektsiooni klemmidega.
Voolu mõõtmine toimub ampermeetriga (A), mis on järjestikku ühendatud uuritava vooluahela elementidega.
Võimsuse (W) ja faasinihke () mõõtmine vahelduvvooluahelates toimub vattmeetri ja faasimõõturi abil. Nendel seadmetel on kaks mähist: fikseeritud voolumähis, mis on ühendatud järjestikku, ja liigutatav pingemähis, mis on ühendatud paralleelselt.
Vahelduvvoolu sageduse (f) mõõtmiseks kasutatakse sagedusmõõtureid.
Elektrienergia mõõtmiseks ja arvestuseks - elektrienergia arvestid, mis on ühendatud mõõteahelaga samamoodi nagu vattmeetrid.
Elektriliste mõõteriistade peamised omadused on: viga, näidu kõikumised, tundlikkus, energiatarve, settimisaeg ja töökindlus.
Elektromehaaniliste seadmete põhiosad on elektriline mõõteahel ja mõõtemehhanism.
Seadme mõõteahel on muundur ja koosneb erinevatest aktiiv- ja reaktiivtakistuste ühendustest ja muudest elementidest, olenevalt transformatsiooni iseloomust. Mõõtemehhanism muudab elektromagnetilise energia mehaaniliseks energiaks, mis on vajalik selle liikuva osa nurga liikumiseks statsionaarse suhtes. Osuti a nurknihked on funktsionaalselt seotud seadme pöördemomendi ja vastumomendiga teisendusvõrrandi kujul, mille kuju on:
k - seadme konstruktiivne konstant;
Elektriline suurus, mis põhjustab instrumendi osuti nurga võrra kõrvalekaldumise
Selle võrrandi põhjal võib väita, et kui:
Levinud elemendid on: lugemisseade, mõõtemehhanismi liikuv osa, seadmed pöörlemis-, vastu- ja rahustavate hetkede tekitamiseks.
Lugemisseadmel on skaala ja osuti. Külgnevate skaalamärkide vahelist intervalli nimetatakse jagamiseks.
Seadme jagamise hind on mõõdetud suuruse väärtus, mis põhjustab instrumendi osuti hälbe ühe jao võrra ja määratakse sõltuvustega:
Kaalud võivad olla ühtlased või ebaühtlased. Skaala alg- ja lõppväärtuste vahelist ala nimetatakse instrumendi näitude vahemikuks.
Elektriliste mõõteriistade näidud erinevad mõnevõrra mõõdetud suuruste tegelikest väärtustest. Selle põhjuseks on hõõrdumine mehhanismi mõõteosas, väliste magnet- ja elektriväljade mõju, ümbritseva õhu temperatuuri muutused jne. Mõõdetud AI ja kontrollitava suuruse tegelike AD väärtuste erinevust nimetatakse absoluutseks mõõtmisveaks:
Kuna absoluutne viga ei anna aimu mõõtmise täpsusest, kasutatakse suhtelist viga:
Kuna mõõtmise ajal mõõdetud koguse tegelik väärtus ei ole teada, saate määrata ja kasutada seadme täpsusklassi.
Ampermeetrid, voltmeetrid ja vattmeetrid on jagatud 8 täpsusklassi: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0. Täpsusklassi tähistav arv määrab selle seadme suurima positiivse või negatiivse põhivea. Näiteks 0,5 täpsusklassi puhul on vähendatud viga ±0,5%.
| Parameetri nimi | Ampermeetrid E47 | Voltmeeter E47 |
| Süsteem | elektromagnetiline | elektromagnetiline |
| Teabe väljastamise meetod | analoog | analoog |
| Mõõtevahemik | 0...3000 A | 0...600 V |
| Paigaldusmeetod | kilbi paneelil | kilbi paneelil |
| Vahetusmeetod | <50 А- непосредственный, >100 A - 5 A sekundaarvooluga voolutrafo kaudu | otsene |
| Täpsusklass | 1,5 | 1,5 |
| Instrumentide lubatud põhivea piir, % | ±1,5 | ±1,5 |
| Nimitööpinge, mitte enam | 400 V | 600 V |
| Lubatud pikaajaline ülekoormus (mitte rohkem kui 2 tundi) | 120% mõõtepiirkonna lõppväärtusest | |
| Keskmine aeg ebaõnnestumiseni, mitte vähem kui h | 65000 | 65000 |
| Keskmine kasutusiga, mitte vähem kui aastat | 8 | 8 |
| Ümbritsev temperatuur, °С | 20±5 | 20±5 |
| Mõõdetud väärtuse sagedus, Hz | 45...65 | 45...65 |
| Paigaldustasandi asend | vertikaalne | vertikaalne |
| Mõõdud, mm | 72x72x73,5 96x96x73,5 | 72x72x73,5 96x96x73,5 |
Neid kasutatakse elamu-, äri- ja tööstusrajatiste elektrijaotusvõrkude madalpingekomplektsetes seadmetes.
E47 ampermeetrid – analoogsed elektromagnetilised elektrilised mõõteriistad – on mõeldud voolutugevuse mõõtmiseks vahelduvvoolu elektriahelates.
Voltmeetrid E47 - analoogsed elektromagnetilised elektrilised mõõteriistad - mõeldud pinge mõõtmiseks vahelduvvoolu elektriahelates.
Lai mõõteulatus: ampermeetrid kuni 3000 A, voltmeetrid kuni 600 V. Täpsusklass 1,5.
Ampermeetrid, mis on ette nähtud voolude mõõtmiseks üle 50 A, ühendatakse mõõdetud vooluringiga läbi voolutrafo, mille nimisekundaarne töövool on 5 A.
Ampermeetrid ja voltmeetrid E47 on elektromagnetilise süsteemiga instrumendid. Neil on ümmargune mähis, mille sees on liikuvad ja fikseeritud südamikud. Kui vool läbib pooli pöördeid, tekib magnetväli, mis magnetiseerib mõlemad südamikud. Mille tulemusena.
südamike sarnased poolused tõrjuvad üksteist ja liikuv südamik pöörab noolega telge. Kaitseks väliste magnetväljade negatiivse mõju eest on mähis ja südamikud kaitstud metallkilbiga.
Magnetoelektrilise süsteemi seadmete tööpõhimõte põhineb püsimagneti välja ja juhtide vastasmõjul vooluga ning elektromagnetiline süsteem terassüdamiku tagasitõmbamisel fikseeritud mähisesse voolu korral. seda. Elektrodünaamilises süsteemis on kaks mähist. Üks liigutatavatest mähistest on kinnitatud teljele ja asub fikseeritud mähise sees.
Seadme tööpõhimõtte, selle töötamise võimalikkuse teatud tingimustes, seadme võimalikud piirvead saab tuvastada seadme sihverplaadile trükitud sümbolite järgi.
Näiteks: (A) - ampermeeter; (~) - vahelduvvool vahemikus 0 kuni 50A; () - vertikaalasend, täpsusklass 1,0 jne.
Mõõtevoolu- ja pingetrafodel on ferromagnetsüdamikud, millel paiknevad primaar- ja sekundaarmähised. Sekundaarmähise keerdude arv on alati suurem kui primaarmähis.
Voolutrafo primaarmähise klemmid on tähistatud tähtedega L1 ja L2 (joon) ning sekundaarsed - I1 ja I2 (mõõtmine). Vastavalt ohutuseeskirjadele on voolutrafo sekundaarmähise üks klemmidest ja ka pingetrafo maandatud, mida tehakse isolatsiooni kahjustamise korral. Voolutrafo primaarmähis on ühendatud mõõdetava objektiga järjestikku. Voolutrafo primaarmähise takistus on tarbija takistusega võrreldes väike. Sekundaarmähis on suletud ampermeetri ja seadmete (vattmeeter, loendur jne) vooluahelatele. Vattmeetrite, loendurite ja releede voolumähised arvutatakse 5A jaoks, voltmeetrid, vattmeetrite pingeahelad, loendurid ja releemähised - 100 V jaoks.
Ampermeetri ja vattmeetri vooluahelate takistused on väikesed, seega töötab voolutrafo tegelikult lühisrežiimis. Sekundaarmähise nimivool on 5A. Voolutrafo teisendussuhe on võrdne primaarvoolu ja sekundaarmähise nimivoolu suhtega ning pingetrafo puhul primaarpinge ja sekundaarse nimivoolu suhtega.
Mõõteriistade voltmeetri ja pingeahelate takistus on alati kõrge ja on vähemalt tuhat oomi. Sellega seoses töötab pingetrafo tühikäigurežiimis.
Voolu- ja pingetrafode kaudu ühendatud seadmete näidud tuleb korrutada teisendussuhtega.
TTI voolutrafod on ette nähtud: kasutamiseks tarbijatega arveldades elektri mõõteahelates; kasutamiseks kaubanduslikes elektrimõõtmisskeemides; mõõteinfo signaali edastamiseks mõõteriistadele või kaitse- ja juhtimisseadmetele. Trafo korpus on mitteeraldatav ja suletud kleebisega, mis muudab sekundaarmähise juurdepääsu võimatuks. Sekundaarmähise klemmiklambrid on suletud läbipaistva kattega, mis tagab töötamise ohutuse. Lisaks saab kaant tihendada. See on eriti oluline elektrienergia mõõtmisskeemide puhul, kuna see võimaldab välistada volitamata juurdepääsu sekundaarmähise klemmiklambritele.
TTI-A modifikatsioonis sisseehitatud tinatatud vasest siini abil on võimalik ühendada nii vask- kui alumiiniumjuhte.
Nimipinge - 660 V; võrgu nimisagedus - 50 Hz; trafo täpsusklass 0,5 ja 0,5S; nominaalne sekundaarne töövool - 5A.
| Trafo modifikatsioonid | Trafo nimiprimaarvool, A |
| TTI-A | 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 80; 100; 120; 125; 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600; 800; 1000 |
| TTI-30 | 150; 200; 250; 300 |
| TTI-40 | 300; 400; 500; 600 |
| TTI-60 | 600; 750; 800; 1000 |
| TTI-85 | 750; 800; 1000; 1200; 1500 |
| TTI-100 | 1500; 1600; 2000; 2500; 3000 |
| TTI-125 | 1500; 2000; 2500; 3000; 4000; 5000 |
Elektroonilised analoogseadmed on kombinatsioon erinevatest elektroonilistest muunduritest ja magnetoelektrilisest seadmest ning neid kasutatakse elektriliste suuruste mõõtmiseks. Neil on kõrge sisendtakistus (madal energiatarve mõõtmisobjektilt) ja kõrge tundlikkus. Neid kasutatakse mõõtmiseks kõrg- ja kõrgsagedusahelates.
Digitaalsete mõõteriistade tööpõhimõte põhineb mõõdetud pideva signaali muundamisel elektrikoodiks, mis kuvatakse digitaalsel kujul. Eelised on väikesed mõõtmisvead (0,1-0,01%) laias mõõdetud signaalide vahemikus ja suur kiirus 2-500 mõõtmist sekundis. Tööstuslike häirete mahasurumiseks on need varustatud spetsiaalsete filtritega. Polaarsus valitakse automaatselt ja kuvatakse lugemisseadmel. Need sisaldavad väljundit digitaalsele trükiseadmele. Neid kasutatakse nii pinge ja voolu mõõtmiseks kui ka passiivsete parameetrite – takistuse, induktiivsuse, mahtuvuse – mõõtmiseks. Need võimaldavad mõõta sagedust ja selle hälvet, ajavahemikku ja impulsside arvu.
.jpg)
