Погрешность приборов. Измерение токов и напряжений

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 24Следующая ⇒

2.1.7. Погрешность приборов

2.1.7.1. Абсолютной погрешностью прибора называют разность между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины [http:// electricalschool.info/spravochnik/izmeren/1834-klassifikacija-jelektroizmeritel nykh.html].

Например, абсолютная погрешность амперметра равна

δ = I - Iэ,

где δ (читать "дельта") - абсолютная погрешность в ампеpах, I - показание прибора в амперах, Iэ - истинное значение измеряемого тока в амперах.

Если I> Iэ, то абсолютная погрешность прибора положительна, а при I <Iэ, она отрицательна.

Поправкой прибора называют величину, которую надо прибавить к показаниям прибора, чтобы получить истинное значение измеряемой величины.

Iэ = I - δ = I + (-δ)

Следовательно, поправка прибора - величина равная абсолютной погрешности прибора, но противоположная ей по знаку. Например, если амперметр показал 1 = 5 А, а абсолютная погрешность прибора равна δ = 0,1а, то истинное значение измеряемой величины равно I = 5+ (—0,1) = 4,9 а.

2.1.7.2. Приведенной погрешностью прибора называется отношение абсолютной погрешности к наибольшему возможному отклонению показателя прибора (номинальному показанию прибора).

Например, для амперметра

β = (δ/In) 100% = ((I - Iэ)/In 100%

где β - приведенная погрешность в процентах, In - номинальное показание прибора [7].

Вывод по вопросу: При выполнении измерений необходимо учитывать погрешности электроизмерительных приборов.

2.1.8. Измерение электрических величин

Измерения производятся с помощью различных средств - измерительных приборов, схем и специальных устройств. Тип измерительного прибора зависит от вида и размера (диапазона значений) измеряемой величины, а также от требуемой точности измерения. В электрических измерениях используются основные единицы системы СИ: вольт (В), ом (Ом), фарада (Ф), генри (Г), ампер (А) и секунда (с) [7].

Электрические измерения проводятся в соответствии с государственными эталонами единиц напряжения и силы постоянного тока, сопротивления постоянному току, индуктивности и емкости. Такие эталоны представляют собой устройства, имеющие стабильные электрические характеристики, или установки, в которых на основе некоего физического явления воспроизводится электрическая величина, вычисляемая по известным значениям фундаментальных физических констант. Эталоны ватта и ватт-часа не поддерживаются, так как более целесообразно вычислять значения этих единиц по определяющим уравнениям, связывающим их с единицами других величин.

Электроизмерительные приборы чаще всего измеряют мгновенные значения либо электрических величин, либо неэлектрических, преобразованных в электрические. Все приборы делятся на аналоговые и цифровые. Первые обычно показывают значение измеряемой величины посредством стрелки, перемещающейся по шкале с делениями. Вторые снабжены цифровым дисплеем, который показывает измеренное значение величины в виде числа. Цифровые приборы в большинстве измерений более предпочтительны, так как они более точны, более удобны при снятии показаний и, в общем, более универсальны. Цифровые универсальные измерительные приборы ("мультиметры") и цифровые вольтметры применяются для измерения со средней и высокой точностью сопротивления постоянному току, а также напряжения и силы переменного тока. Аналоговые приборы постепенно вытесняются цифровыми, хотя они еще находят применение там, где важна низкая стоимость и не нужна высокая точность. Для самых точных измерений сопротивления и полного сопротивления (импеданса) существуют измерительные мосты и другие специализированные измерители. Для регистрации хода изменения измеряемой величины во времени применяются регистрирующие приборы - ленточные самописцы и электронные осциллографы, аналоговые и цифровые.

Измерения должны выполняться в общепринятых единицах.

Средствами электрических измерений называются технические средства, использующиеся при электрических измерениях.

Различают следующие виды средств электрических измерений:

· электроизмерительные приборы;

· измерительные преобразователи;

· электроизмерительные установки;

· измерительные информационные системы.

Электроизмерительным прибором называется средство электрических измерений, предназначенное для выработки сигналов измерительной информации в форме доступной непосредственного восприятия наблюдателя.

Измерительным преобразователем называется средство электрических измерений, предназначенное для выработки сигналов измерительной информации в форме удобной для передачи, дальнейшего преобразования, хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию. Электроизмерительная установка состоит из ряда средств измерений и вспомогательных устройств. С её помощью можно производить более точные и сложные измерения, поверку и градуировку приборов и т.д.

Измерительные информационные системы представляют собой совокупность средств измерений и вспомогательных устройств. Предназначены для автоматического получения измерительной информации от ряда её источников, для её передачи и обработки [12].

Приборы магнитоэлектрической системы измеряют постоянный ток либо его среднее значение, приборы электродинамической, ферродинамической, электромагнитной, электростатической и термоэлектрической систем – действующее значение. Вольтметры и амперметры всех систем в зависимости от входного преобразователя измеряют амплитудное, действующее либо выпрямленное значения [7].

Трансформатор тока представляет собой тип «измерительного трансформатора», который предназначен для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.

На рисунке показано включение амперметра и вольтметра непосредственно и через трансформаторы тока и напряжения в однофазную цепь (Рисунок 11). Включение амперметров и вольтметров для измерений токов фаз и напряжений фаз в трёхфазную сеть (Рисунок 12). Поскольку трансформаторы тока и напряжения имеют номинальные токи и напряжения вторичных обмоток 5 А и 100 В, то применяются электромагнитные амперметры и вольтметры на такие же пределы токов и напряжений. На амперметрах часто указывается, с каким трансформатором тока по коэффициенту трансформации он должен использоваться.

Рисунок 11 ¾ Схемы включения амперметра (а) и вольтметра (б) в однофазную сеть

Рисунок 12 ¾ Включение амперметров и вольтметров в трехфазную цепь через трансформаторы тока и напряжения

Включение амперметров с трансформатором тока позволяет осуществлять замену приборов при замыкании вторичной цепи трансформатора, не нарушая электроснабжения.

Щитовые аналоговые электронные и цифровые приборы для подключения также используют трансформаторы тока и напряжения, хотя могут подключаться и непосредственно в цепях до 1000 В.

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов