Koks prietaisas naudojamas įtampai matuoti. Srovės, įtampos, varžos elektrinių parametrų matavimas

Srovės matavimas AmpermetrasAMMETER yra prietaisas, skirtas
matavimai
dabartinė,
teka per svetainę
grandines. Dėl mažėjimo
iškreipiančią įtaką
elektrinis
grandine
turi turėti mažą
įėjimo varža.
Tai turi
jautrus
elementas,
paskambino
galvanometras.
Dėl
mažinti
pasipriešinimas
ampermetras lygiagrečiai
jo
jautrus
elementas
įtraukti
manevravimas
pasipriešinimas (šuntas).

Demonstracinis ampermetras

Matavimas
mechanizmas
magnetoelektrinis
sistema, komplektuojama
svarstyklės ir šuntai.
ribos
matavimai
:
nuolatinė srovė: 3 A, 10 A;
Kintamosios srovės srovė: 3 A, 10 A.
Jautrumas
galvanometras 5x0,00001 A/div

Srovės matavimas

Įtraukite ampermetrą
elektros grandinė
NEIŠKAI
su vartotoju
gerbiant poliškumą.

Ampermetro ribų padidinimas

ŠUNTAS
–
dirigentas,
prijungiamas
lygiagrečiai
ampermetras išsiplėtimui
jo matavimų ribas. At
toks šunto dalies įtraukimas
išmatuota srovė atsišakoja
ir per ampermetrą eis
srovė yra n kartų mažesnė
išmatuota srovė.
Ra
aš
Rsh
,n
n 1
Ia

Galvanometras D "Arsonval

GALVANOMETRAS
D "ARSONVAL
labai jautrus
elektrinis matavimo prietaisas, skirtas mažoms srovėms matuoti arba
pabrėžia. Jo veikimo principas pagrįstas magnetiniu srovės veikimu.

Elektros įtampos matavimas voltmetras

VOLTMETRAS
- prietaisas, skirtas
matavimai
Įtampa
ant
svetainę elektros grandinė.
Dėl
mažinti
įtakos
įjungtas voltmetras
režimu
grandines
jis
privalo
turi didelę įvestį
pasipriešinimas.
Voltmetras
Tai turi
jautrus
elementas,
paskambino
galvanometras.
Dėl
padidinti
pasipriešinimas
voltmetras nuosekliai su
jautrus jo elementas
įtraukti
papildomas
pasipriešinimas.

Srovės ir įtampos reguliavimas reostatu

Reostato srovės reguliavimas
Reostato įtampos reguliavimas

Demonstracinis voltmetras

matavimo mechanizmas
magnetoelektrinis
sistema, komplektuojama
svarstyklės ir papildomos
pasipriešinimas.
D.C:
5V, 15V.
Kintamoji srovė:
15V, 250V.
Jautrumas
galvanometras
5x0,00001 V/dal

10. Įtampos matavimas

Voltmetras
įtraukti
PARALELĖS
grandinės dalis
kuris matuojamas
Įtampa,
gerbdamas
poliškumas.

11. Voltmetro ribų didinimas

PAPILDOMAS
ATSPARUMAS
–
papildomas
rezistorius,
sujungtas nuosekliai su
voltmetras jį išplėsti
matavimo ribos. Su tokiais
įtraukimas
papildomas
įjungta varžos įtampa
voltmetras bus n kartų mažesnis
išmatuotas.

12. Potenciometras

Potenciometro veikimo principas
Lempos maitinimo grandinė per potenciometrą

13. Atsparumo matavimas ampermetro ir voltmetro metodu

Matavimo grandinės surinkimo galimybės
I schema
II schema

14. Atsparumo matavimo metodai

TILTAS
MATAVIMAS
(tiltas
Wheatstone)
–
matavimo
grandinėlė,
naudojamas matuoti
metodas
palyginimai
Su
nuoroda
prasmė
nežinomas
vertybes
pasipriešinimas,
induktyvumas, talpa ir kt.
kiekiai.
Matavimas
tiltas
paskambino
taip pat
matavimo
prietaisai,
kurioje yra ši grandinė.

15. Omometro varžos matavimas

omometras
–
prietaisas
dėl
matavimai
elektrinis
pasipriešinimas,
leidžiantis
suskaičiuoti išmatuotą
pasipriešinimas tiesiogiai
skalėje.
Šiuolaikiniuose įrenginiuose, skirtuose
varžos matavimai ir
kiti elektros kiekiai
naudojami kiti principai ir
išduotas
rezultatus
in
skaitmenine forma.

16. Omometro veikimo principas

Paprasčiausias omometras yra
iš
šaltinis
dabartinė,
kintamasis
rezistorius
ir
jautrus matuoklis
srovė (mikrometras), skalė
kurią baigė
omų.
At
jungiantis
nežinomas pasipriešinimas
rodyklė
mikroampermetras
nukrypti daugiau nei
mažiau
prijungtas
pasipriešinimas. Todėl toliau
skalė
omometras
nulis
skyrius yra dešinėje, ir
toli kairė pažymėta
ženklas „begalybė“.
Omometro schema

17. Išvada

elektros dydžių matavimas, pvz
kaip įtampa, varža, srovė
o kiti gaminami naudojant įvairius
priemonės – matavimo prietaisai, grandinės
ir specialius įrenginius. Tipas
matavimo priemonė priklauso nuo tipo ir
dydis (reikšmių diapazonas)
išmatuota vertė, taip pat
reikiamo matavimo tikslumo.

1 puslapis iš 2

Elektriniai prietaisai įvairiems dydžiams matuoti

Paprastai terminas „matavimas“ suprantamas kaip išmatuoto kiekio palyginimo su žinomo dydžio fiziškai vienalyčiu dydžiu, vadinamu matu, procesas. Todėl matavimas yra informacinis procesas, kurio rezultatas yra matavimo informacijos gavimas – kiekybinė (skaitinė) informacija apie išmatuotus dydžius.
Matavimo informacijos signalui generuoti tokia forma, kurią stebėtojas (žmogus) galėtų tiesiogiai suvokti, yra skirtas matavimo prietaisas. Pagal rodmenų formavimo būdą matavimo priemonės skirstomos į rodančias ir fiksuojančias.

Įrašymo įrenginyje yra rodmenų įrašymo mechanizmas. Jei įrenginys numato rodmenų įrašymą diagramų pavidalu, jis vadinamas savaiminio įrašymo įrenginiu.
Elektriniai matavimo prietaisai skirti matuoti ne tik elektrinius dydžius – įtampą, stiprumą, dažnį ir srovės galią, varžą, bet ir neelektrinius dydžius – temperatūrą, drėgmę, lygį, slėgį ir kt. Elektros matavimo priemonės, kurių rodmenys nuskaitomi iš fiksuotos kalibravimo skalės , kurios atžvilgiu rodyklė arba šviesos rodyklė juda sklandžiai, vadinami analoginiais. Prietaisai, kurių rodmenys pateikiami skaitmenine forma specialiame skaitymo įrenginyje ir keičiasi diskretiškai (pakopomis), sklandžiai keičiant išmatuotą vertę, vadinami skaitmeniniais.

Analoginiai elektriniai matavimo prietaisai turi elektromechaninį matavimo mechanizmą, kuris elektrinį dydį paverčia judančios sistemos ir su juo susijusios rodyklės (rodyklės) nuokrypiu. transformacija elektros energija išmatuota vertė in mechaninė energija judančios sistemos ir rodyklės nukrypimai atsiranda dėl magnetinių ir elektrinių laukų sąveikos.
Visa informacija apie prietaiso veikimo principą, matavimo vienetus, tikslumą, saugą ir kt. yra nurodyta įrenginio skalėje (1 pav.).
Įrenginiams paprastai taikomos šios sutartys.

Pagrindiniai matavimo vienetai aš d.

Ryžiai. 1. Analoginių instrumentų skalė

Prietaiso tipas. Prietaiso žymėjimas susideda iš raidės ir keturženklio skaičiaus. Laiškas parodo įrenginio veikimo principą (M – magnetoelektrinis, E – elektromagnetinis, D – elektrodinaminis ir kt.).
Srovės tipas. Konstanta žymima ženklu -, kintamuoju ~, konstanta ir kintamuoju =.
Prietaiso veikimo principas. Elektriniai matavimo prietaisai, atsižvelgiant į fizinį principą gauti mechaninę jėgą, judinančią judamąją dalį su prietaiso rodykle, skirstomos į kelias pagrindines grupes (1 lentelė).

1. Elektrinių matavimo priemonių klasifikacija

Įrenginio pavadinimas	Sąlyginis paskirtis	fizinis reiškinys
Magnetoelektrinis su judančiu rėmeliu		Nuolatinio magneto ir laidininko magnetinių laukų sąveika su srove
Magnetoelektrinis su lygintuvu
Elektromagnetinis		Plieninės šerdies atitraukimas ritės su srove magnetiniu lauku
Elektrodinaminis		Dviejų laidininkų sąveika su srove

5. Saugumas. Penkiakampės žvaigždutės viduje yra skaičius bandymo įtampa kilovoltais.
6. Naudojama padėtis: prietaisas naudojamas su vertikalia svarstyklių padėtimi - _1_; su horizontalia skalės padėtimi - I 1; pasvirusioje padėtyje (kampu, pavyzdžiui, 60 °) - Ζ 60 °.

Tikslumo klasė - apibūdina klaidą, kurią šis įrenginys įves į rezultatą. Matavimo klaidos visada yra neišvengiamos. Skirtumas tarp prietaiso rodmenų x„ ir tikrosios išmatuotos vertės x reikšmės vadinamas absoliučia paklaida: Ax == xp - xr. Tačiau sunku įvertinti matavimų tikslumą pagal absoliučiosios paklaidos reikšmę. Todėl prietaiso paklaidai nurodyti ir normalizuoti naudojama sumažinta santykinė paklaida, kuri yra absoliučios paklaidos ir maksimalios galimos išmatuotos vertės santykis – viršutinė matavimų riba xpr.

Sumažinta santykinė klaida

Įrenginio tikslumo klasė nustato didžiausią bazinę sumažintą paklaidą procentais. Pagal standartą analoginiai elektriniai matavimo prietaisai skirstomi į klases pagal tikslumo laipsnį: 6; keturi; 2,5; 1,5; 1,0; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; 0,01 ir tt

Magnetoelektrinis prietaisas.

Magnetoelektrinio įtaiso schema parodyta 2 paveiksle. Jį sudaro nuolatinis magnetas 1 ir judama apvija 3 Varinė viela suvyniotas ant stačiakampio aliuminio rėmo. Vienas apvijos galas prijungtas prie spiralinės spyruoklės 5, o kitas su spyruokle 6. Rėmas su apvija gali suktis aplink fiksuotą plieninę šerdį 2. Kartu su rėmu ir apvija 4 ašis gali suktis, todėl rodyklės rodyklė 7.

Ryžiai. 2. Magnetoelektrinio prietaiso schema:
1 - nuolatinis magnetas; 2 - šerdis; 3 - apvija; 4 - ašis; 5, 6 - spyruoklės; 7 - rodyklė

Magnetoelektriniame įrenginyje išmatuota srovė praeina per apviją. Vadinasi, apvijos su srove laidininkai yra nuolatinio magneto magnetiniame lauke. Tada pagal Ampero dėsnį (laidininkas su srove išstumiamas iš magnetinio lauko) kiekvieną apvijos laidininką pradeda veikti mechaninė jėga F, proporcinga srovės stipriui įrenginio apvijoje. Veikiant šiai jėgai, rėmas su apvija ir kartu su rodykle pasisuka jėgos F kryptimi.
Pasukus rodyklę, spyruoklės 5 ir 6 susisuka ir sukuria priešpriešinę jėgą, proporcingą jų sukimo kampui.

Norėdami įjungti matavimus kintamoji srovė naudojant elektromagnetinės sistemos įrenginius, nuosekliai su įrenginiu įjungiamas lygintuvas, kuris kintamąją srovę paverčia nuolatine. Tokie įrenginiai vadinami lygintuvais.

Elektromagnetinis prietaisas.

Šio prietaiso veikimo principas pagrįstas šerdies atitraukimu plokščios ritės magnetiniu lauku.
3 paveiksle pavaizduotame elektromagnetiniame matavimo mechanizme plokščia varinės vielos ritė turi oro tarpą, į kurį, atsiradus magnetiniam laukui (ritėje srovei), ištraukiama šerdis 6, ekscentriškai sumontuota ant 1 ašies, pagaminta. iš elektrinio plieno. Judančios elektromagnetinės sklendės dalys taip pat pritvirtintos prie 4 ašies.

Ryžiai. 3. Elektromagnetinės sistemos įrenginio schema:
1 - ritė; 2, 3 - sklendės detalės; 4 - ašis; 5 - nuolatinis slopintuvo magnetas; 6 - šerdis; 7,9 - rodyklės dalys; 8 - pavasaris

Elektromagnetiniai prietaisai yra paprastos konstrukcijos ir tinkami naudoti tiek nuolatinės, tiek kintamosios srovės grandinėse. Tačiau kadangi šių prietaisų jautrumas ir tikslumas yra palyginti mažas, jie daugiausia naudojami kaip 1.5 ir 2.5 klasių skirstomųjų skydų įrenginiai, veikiantys kintamąja srove, kurios pramoninis dažnis yra 50 Hz.

Elektrodinaminiai prietaisai.

Ryžiai. 4. Elektrodinaminio įrenginio schema:

1, 2 - fiksuotos ritės dalys; 3- judanti ritė; 4- oro sklendė

Šiuose įrenginiuose sumontuotas matavimo mechanizmas su fiksuota ir judančia ritėmis (4 pav.). Fiksuota ritė susideda iš dviejų dalių (ritės) 1 ir 2, sujungtų nuosekliai taip, kad jos magnetiniai laukai Pridėti. Norint greitai subalansuoti prietaiso rodykles, paprastai įrengiamas oro sklendė 4.
Jei srovė 1 praeina per fiksuotą ritę, o srovė 2 - per kilnojamą ritę, tada judančią prietaiso sistemą veikianti mechaninė jėga bus proporcinga srovių sandaugai. Todėl elektrodinaminis prietaisas gali išmatuoti jėgą, įtampą ir galią elektros srovė tiek nuolatinės, tiek kintamosios srovės grandinėse.

Skaitmeniniai matavimo prietaisai.

Jų veikimo principas pagrįstas automatiniu nuolatinės arba analoginės išmatuotos vertės konvertavimu į atskirus signalus kodo pavidalu, pagal kurį jo reikšmė skaitymo įrenginyje atvaizduojama skaitmenine forma. Skaitmeninių prietaisų privalumai, lyginant su analoginiais: skaitymo patogumas ir tikslumas (subjektyvių stebėtojo klaidų nebuvimas); didelis matavimo tikslumas, praktiškai nepasiekiamas analoginiams įrenginiams; galimybė dokumentuoti (atspausdinti) matavimų rezultatus ir įvesti juos į kompiuterį skaitmeninio kodo forma arba perduoti ryšio kanalais.

Ryžiai. 5. Skaitmeninės matavimo priemonės funkcinė schema
Šiuolaikinėse technologijose elektriniams dydžiams matuoti dažniausiai naudojami skaitmeniniai matavimo prietaisai universalių matavimo prietaisų (multimetrų), galinčių vienu metu matuoti įtampą, srovę, varžą ir elektros signalo dažnį, pavidalu.
5 paveiksle parodyta skaitmeninio matavimo prietaiso funkcinė schema. Jį sudaro du funkciniai blokai: analoginis-skaitmeninis keitiklis (ADC) ir skaitmeninis skaitymo įrenginys (DCO).

Tema: Srovės, įtampos, varžos elektrinių parametrų matavimas.

Pabandykime suprasti ir aiškiai suprasti, kaip matuojami tokie pirminiai elektriniai parametrai kaip įtampa, srovė ir varža. Jie yra tarpusavyje priklausomi. Pavyzdžiui, jei elektros grandinėje yra pastovi įtampos vertė, o srovės stiprumas padidėjo, tada pasipriešinimas šioje grandinėje būtinai sumažės. Arba sumažėjus įtampos vertei, bet esant pastoviai varžai, srovės stipris elektros grandinėje taip pat sumažės. Žinodami tai, negalite atlikti visų trijų varžos, srovės ir įtampos elektrinių parametrų matavimų, o išmatuodami du, apskaičiuoti trečiąjį. Reikėtų naudoti Omo dėsnį.

O dabar apie mus pačius elektriniai matavimai. Pradėkime nuo įtampos matavimo. Taigi, kaip žinote, elektros įtampa yra potencialų skirtumas tarp dviejų taškų, tai sukelia tiesioginį jėgos dydžio skirtumą elektros krūviai esantys skirtingose grandinės dalyse. Todėl įtampa turėtų būti matuojama šių dviejų taškų atžvilgiu, kad būtų galima nustatyti buvimą ir skaitinė reikšmė atsižvelgiant į potencialų skirtumą. Norėdami tai padaryti, specialiuose matavimo prietaisuose, vadinamuose voltmetrais, pirmiausia nustatomas matavimo diapazonas (nes praktiškai yra darbinės įtampos nuo milivoltų iki kilovoltų, o tai yra gana platus matmenų diapazonas). Tada jie paliečia voltmetro zondus, išmatuotus kontaktu, kur paimamos vertės elektros įtampa. Šis matavimas atliekamas lygiagrečiai su grandinės grandine. Atkreipkite dėmesį, kad matuojant konstantą ir kintamoji įtampa, tai ne tas pats dalykas.

Srovės stiprumo elektrinių parametrų matavimas skiriasi nuo anksčiau aptarto įtampos matavimo. Jei pirmuoju atveju zondai buvo tiesiog pritaikyti dviem taškams elektros grandinė, tada esant srovės stiprumui, atsiranda būtinybė nutraukti elektros grandinės atkarpą, kurioje atliekami matavimai, o prietaiso matavimo zondai prijungiami prie trūkimo vietos. Šis prietaisas srovei matuoti vadinamas ampermetru. Šio grandinės pertraukos galima praleisti, jei dirbate su kintamąja srove ir turite specialius srovės spaustukus. Atliekant tokį matavimą, pakanka apvynioti srovės spaustuką aplink tą srovės laidininką, kur reikia atlikti matavimą ir sužinoti elektrinio parametro reikšmes. Reikėtų nepamiršti, kad nuolatinė ir kintamoji srovė yra skirtingi dalykai, ir jie matuojami skirtingai.

Dabar apie elektros varžos parametrų matavimą. Matavimo prietaisas vadinamas omometru. Norėdami atlikti varžos matavimus, taip pat turėtumėte pasirinkti tinkamiausią prietaiso diapazoną (ribą) ir paliesti išmatuotą elementą zondais. Jei apytikslė išmatuoto pasipriešinimo vertė iš anksto nežinoma, pradėkite nuo didžiausios galimos. Tai yra, nustatykite didžiausią matavimo ribą ant omometro (multimetro, testerio) (dažniausiai megaohų) ir pažiūrėkite į indikatorių. Jokių rodmenų, nustatyta žemesnė matavimo riba ir taip toliau, kol matuoklis parodys konkrečią varžos vertę. Atsparumo matavimai turėtų būti atliekami nepriklausomai nuo elektros grandinės, tai yra, prieš matuojant dalies, elemento, laidininko varžą, ji turi būti atjungta nuo esamos grandinės, nes tikėtina, kad omometras parodys neteisingą vertę dėl perteklinių elektros grandinės sekcijų surinkimas.

Apskritai šiuo metu yra daugybė elektroninių universalų matavimo prietaisai, turėdamas po ranka, kuriuo, esant reikalui, galima lengvai išmatuoti vieną ar kitą elektrinį parametrą Maksimalus greitis, tikslumas ir patogumas. Įsigykite, jei dar neturite, įprastą elektroninį skaitmeninį multimetrą (jo kaina yra gana prieinama). Jame yra visa „gyvybiška“ reikalingos funkcijos- nuolatinės ir kintamos srovės ir įtampos matavimai, varža, puslaidininkinių elementų laidumas (diodų, tranzistorių veikimo tikrinimas), grandinės pertraukos tęstinumas. Pažangesniuose modeliuose, be pagrindinių elektrinių parametrų matavimo galimybių, yra papildomai - talpos, dažnio, induktyvumo, temperatūros ir kt.