Classificatie van elektrische meetinstrumenten, schaalsymbolen

Om de correcte werking van elektrische installaties te controleren, te testen, de parameters van elektrische circuits te bepalen, de verbruikte elektrische energie te registreren, enz., worden verschillende elektrische metingen uitgevoerd. In de communicatietechnologie zijn, net als in de moderne technologie, elektrische metingen essentieel. De apparaten waarmee verschillende elektrische grootheden worden gemeten: stroom, spanning, weerstand, vermogen etc., worden elektrische meetinstrumenten genoemd.

Paneel ampèremeter:

Er zijn een groot aantal verschillende elektriciteitsmeters. De volgende worden het meest gebruikt bij de productie van elektrische metingen: ampèremeters, voltmeters, galvanometers, wattmeters, elektrische meetapparatuur, fasemeters, fase-indicatoren, synchroscopen, frequentiemeters, ohmmeters, megohmmeters, aardingsweerstanden, capaciteits- en inductantiemeters, oscilloscopen, meetbruggen, combinatiegereedschappen en meetsets.

Oscilloscoop:

Elektrische meetset K540 (inclusief voltmeter, ampèremeter en wattmeter):

Classificatie van elektrisch gereedschap volgens het werkingsprincipe

Volgens het werkingsprincipe zijn elektrische meetinstrumenten onderverdeeld in de volgende hoofdtypen:

1. Apparaten van het magneto-elektrische systeem gebaseerd op het principe van interactie van de spoel met een stroom en een extern magnetisch veld gecreëerd door een permanente magneet.

2. NStools voor een elektrodynamisch systeem gebaseerd op het principe van elektrodynamische interactie van twee spoelen met stromen, waarvan er één stationair is en de andere beweegbaar.

3. Apparaten van het elektromagnetische systeem, waarin het principe van interactie van het magnetische veld van een stationaire spoel met een stroom en een beweegbare ijzeren plaat die door dit veld wordt gemagnetiseerd, wordt gebruikt.

4. Thermomeetapparatuur die gebruik maakt van het thermische effect van elektrische stroom. De door de stroom verwarmde draad strekt zich uit, hangt naar beneden en als resultaat kan het beweegbare deel van het apparaat worden geroteerd onder invloed van de veer, die de resulterende speling in de draad opheft.

5. Apparaten van het inductiesysteem, gebaseerd op het principe van interactie van een roterend magnetisch veld met stromen geïnduceerd door dit veld in een beweegbare metalen cilinder.

6. Elektrostatische systeemapparaten gebaseerd op het principe van interactie van beweegbare en onbeweeglijke metalen platen geladen met tegengestelde elektrische ladingen.

7. Thermo-elektrische systeemapparaten die een combinatie zijn van een thermokoppel met een gevoelig apparaat zoals een magneto-elektrisch systeem. De gemeten stroom die door het thermokoppel gaat, draagt ​​bij aan het verschijnen van een thermische stroom die op het magneto-elektrische apparaat inwerkt.

8.Trillingssysteemapparaten gebaseerd op het principe van mechanische resonantie van trillende lichamen. Bij een bepaalde stroomfrequentie trilt een van de ankers van de elektromagneet het meest intensief, waarvan de periode van natuurlijke oscillaties samenvalt met de periode van opgelegde oscillaties.

9. Elektronische meetapparatuur - apparaten waarvan de meetcircuits elektronische componenten bevatten. Ze worden gebruikt om bijna alle elektrische grootheden te meten, evenals niet-elektrische grootheden die zijn omgezet in elektrisch.

Afhankelijk van het type leesapparaat worden analoge en digitale apparaten onderscheiden. Bij analoge instrumenten heeft de gemeten of proportionele waarde direct invloed op de positie van het bewegende deel waarop het leesapparaat zich bevindt. Bij digitale apparaten is het bewegende deel afwezig en wordt de gemeten of proportionele waarde omgezet in een numeriek equivalent dat is vastgelegd met een digitale indicator.

Inductiemeter:

De doorbuiging van het bewegende deel in de meeste elektrische meetmechanismen hangt af van de waarden van de stromen in hun wikkelingen. Maar in gevallen waarin het mechanisme moet dienen om een ​​grootheid te meten die geen directe functie is van de stroom (weerstand, inductantie, capaciteit, faseverschuiving, frequentie, etc.), is het noodzakelijk dat het resulterende koppel afhangt van de gemeten grootheid en onafhankelijk van de voedingsspanning.

Voor dergelijke metingen wordt een mechanisme gebruikt waarvan de afwijking van het bewegende deel alleen wordt bepaald door de verhouding van de stromen in zijn twee wikkelingen en niet afhangt van hun waarden. Apparaten die volgens dit algemene principe zijn gebouwd, worden verhoudingen genoemd.Het is mogelijk om een ​​ratiometrisch mechanisme te construeren van elk elektrisch meetsysteem met een karakteristiek kenmerk: de afwezigheid van een mechanisch tegenwerkend moment dat wordt veroorzaakt door torsie van veren of strepen.

Voltmeter legende:

De onderstaande afbeeldingen tonen de symbolen van elektriciteitsmeters volgens hun werkingsprincipe.

Bepaling van het werkingsprincipe van het apparaat

Huidige typeaanduidingen

Benamingen voor nauwkeurigheidsklasse, apparaatpositie, isolatiesterkte, beïnvloedende grootheden

Classificatie van elektrische meettoestellen volgens het type gemeten grootheid

Elektrische meters worden ook geclassificeerd op basis van de aard van de grootheid die ze meten, aangezien instrumenten met hetzelfde werkingsprincipe, maar ontworpen om verschillende grootheden te meten, sterk van elkaar kunnen verschillen in hun constructie, om nog maar te zwijgen van de schaal op het apparaat.

Tabel 1 toont een lijst met symbolen voor de meest voorkomende elektriciteitsmeters.

Tabel 1. Voorbeelden van aanduiding van meeteenheden, hun veelvouden en deelverzamelingen

Naam Aanduiding Naam Aanduiding Kiloampère kA Vermogensfactor cos φ Ampere A Blindvermogensfactor sin φ Milliampère mA Theraohm TΩ Microampère μA Megaohm MΩ Kilovolt kV Kilohm kΩ Volt V Ohm Ω Millivolt mV Milliohm mΩ Megawatt MW Microm μΩ Kilowatt Milliweber mWb Watt W Microfarad mF Megavar MVAR Picofarad pF Kilovar kVAR Henry H Var VAR Milhenry mH Megahertz MHz Microhenry µH KHz kHz Temperatuurschaal graden Celsius o° C Hertz Hz

Mate van fasehoek φo

Classificatie van elektrische meetinstrumenten volgens de mate van nauwkeurigheid

De absolute fout van het apparaat is het verschil tussen de aflezing van het apparaat en de werkelijke waarde van de gemeten waarde.

De absolute fout van de ampèremeter is bijvoorbeeld

δ = I — aiH,

waar δ (lees "delta") - absolute fout in ampère, Az - meterstand in ampère, Azd - de werkelijke waarde van de gemeten stroom in ampère.

Als I > Azd, dan is de absolute fout van het apparaat positief, en als I < I, is deze negatief.

Een apparaatcorrectie is een waarde die moet worden opgeteld bij de apparaatuitlezing om de werkelijke waarde van de gemeten waarde te verkrijgen.

Aze = I — δ = I + (-δ)

Daarom is de correctie van het apparaat de waarde van de absolute absolute fout van het apparaat, maar tegengesteld aan het teken. Als de ampèremeter bijvoorbeeld 1 = 5 A aangeeft en de absolute fout van het apparaat is δ= 0,1 a, dan is de werkelijke waarde van de gemeten waarde I = 5+ (-0,1) = 4,9 a.

De gereduceerde fout van het apparaat is de verhouding van de absolute fout tot de grootst mogelijke afwijking van de apparaatindicator (nominale uitlezing van het apparaat).

Bijvoorbeeld voor een ampèremeter

β = (δ / In) 100% = ((I — INS) / In) 100%

waarbij β — gereduceerde fout in procenten, In de nominale waarde van het instrument is.

De nauwkeurigheid van het apparaat wordt gekenmerkt door de waarde van de maximaal gereduceerde fout. Volgens GOST 8.401-80 zijn apparaten verdeeld in 9 volgens de mate van hun nauwkeurigheidsklassen: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 en 4 ,0. Als dit apparaat bijvoorbeeld een nauwkeurigheidsklasse van 1,5 heeft, betekent dit dat de maximaal gereduceerde fout 1,5% is.

Elektriciteitsmeters met nauwkeurigheidsklassen 0,02, 0,05, 0,1 en 0,2, als meest nauwkeurige, worden gebruikt waar een zeer hoge meetnauwkeurigheid vereist is. Als het apparaat een gereduceerde fout van meer dan 4% heeft, wordt het als buiten de klasse beschouwd.

Fasehoekmeter met nauwkeurigheidsklasse 2.5:

Gevoeligheid en constante van het meetapparaat

De gevoeligheid van het apparaat is de verhouding van de hoek- of lineaire beweging van de wijzer van het apparaat per eenheid van de gemeten waarde.Als de schaal van het apparaat is hetzelfde, dan is de gevoeligheid over de hele schaal hetzelfde.

De gevoeligheid van een ampèremeter met dezelfde schaal wordt bijvoorbeeld bepaald door de formule

S = Δα / ΔI,

waarbij C — ampèremetergevoeligheid in ampère-indelingen, ΔAz — huidige toename in ampère of milliampère, Δα — toename in hoekverplaatsing van de apparaatindicator in graden of millimeters.

Als de schaal van het apparaat ongelijk is, is de gevoeligheid van het apparaat in verschillende delen van de schaal anders, omdat dezelfde toename (bijvoorbeeld stroom) overeenkomt met verschillende stappen van de hoek- of lineaire verplaatsing van de indicator van een instrument.

De wederzijdse gevoeligheid van het instrument wordt de instrumentconstante genoemd. De apparaatconstante is dus de eenheidskost van het apparaat, oftewel de waarde waarmee de schaalaflezing in delen moet worden vermenigvuldigd om de gemeten waarde te verkrijgen.

Als de constante van het apparaat bijvoorbeeld 10 mA / div is (tien milliampère per deling), dan is de gemeten stroomwaarde, wanneer de wijzer afwijkt van α = 10 delingen, I = 10 · 10 = 100 mA.

Wattmeter:

Wattmeter aansluitschema en aanduidingen van het apparaat (ferrodynamisch apparaat voor het meten van variabel en constant vermogen met een horizontale positie van de schaal, het meetcircuit is geïsoleerd van de behuizing en de geteste spanning is 2 kV, nauwkeurigheidsklasse is 0,5):

Meetinstrumenten kalibreren — het bepalen van fouten of correcties voor een set schaalwaarden van een instrument door verschillende combinaties van individuele schaalwaarden met elkaar te vergelijken. De vergelijking is gebaseerd op een van de schaalwaarden.Kalibratie wordt veel gebruikt in de praktijk van precisiemetrologisch werk.

De eenvoudigste manier om te kalibreren is door elke maat te vergelijken met een nominaal gelijke (redelijk correcte) maat. Dit concept moet niet worden verward (zoals vaak wordt gedaan) met de schaalverdeling (kalibratie) van meetinstrumenten, wat een metrologische operatie is waarbij de schaalverdelingen van het meetinstrument waarden krijgen uitgedrukt in bepaalde meeteenheden.

Vermogensverlies in apparaten

Elektrische meetapparaten verbruiken tijdens bedrijf energie, die meestal wordt omgezet in warmte-energie. Vermogensverlies hangt af van de modus in het circuit en van het systeem- en apparaatontwerp.

Als het gemeten vermogen relatief klein is en daarom de stroom of spanning in het circuit relatief klein is, kan het vermogensverlies van energie in de apparaten zelf de modus van het circuit dat wordt bestudeerd aanzienlijk beïnvloeden, en kunnen de meetwaarden van de apparaten nogal grote fout. Voor nauwkeurige metingen in circuits waar de ontwikkelde vermogens relatief klein zijn, is het noodzakelijk om de sterkte van de energieverliezen in de apparaten te kennen.

Tabel 2 toont de gemiddelde waarden van energie-vermogensverliezen in verschillende elektrische metersystemen.

Instrumentatiesysteem Voltmeters 100 V, W Ampèremeters 5A, W Magneto-elektrisch 0,1 — 1,0 0,2 — 0,4 Elektromagnetisch 2,0 — 5,0 2,0 — 8,0 Inductie 2,0 — 5,0 1 ,0 — 4,0 Elektrodynamisch 3,0 — 6,0 3,5 — 10 Thermisch 8,0 — 20,0 2,0 — 3. 0