Kaj je električna naprava: natančnost in načelo delovanja

Razred naprav, ki se uporabljajo za merjenje električnih veličin, imenovanih električni merilni instrumenti. Najbolj znani med njimi so ampermetri, voltmetri in ohmmetri.

Področje uporabe

Električna merilna naprava je nujna naprava v komunikacijah, energetiki, industriji, prometu, medicini in znanstvenih raziskavah. Ta naprava se uporablja v vsakdanjem življenju, na primer za obračunavanje porabljene električne energije.
In če uporabimo posebne pretvornike neelektričnih v električne vrednosti, se obseg uporabe električnih merilnih instrumentov precej poveča.

Klasifikacija električnih meritev

Eden od bistvenih znakov sistematizacije takšnih naprav je ponovljiva ali merljiva fizikalna količina. Po njegovih besedah ​​so naprave razdeljene:

- merjenje jakosti električnega toka - ampermetri,

- merilna napetost - voltmetri,

- merjenje električne upornosti - ohmmetri,

- merjenje frekvence nihanj števcev električnega toka - frekvence, t

- merjenje različnih vrednosti - multimetri ali merilniki hitrosti, preizkuševalci, t

- igrati te upore - trgovine z odpornostjo,

- merjenje moči električnega toka - varmetri in vatmetri,

- merjenje porabe električne energije - števcev električne energije itd.

Drugi znaki sistematizacije

Obstajajo tudi drugi znaki, ki takšno napravo razvrščajo kot električno merilno napravo. Lahko je:

1. Namen: ukrepi merilnih instrumentov in pretvorniki, merilni sistemi in instalacije, druge pomožne naprave.

2. Sistem predstavitve rezultata: registracija (grafična slika na filmu ali papirju ali kot računalniška datoteka) ali prikazovanje.

3. Metoda merjenja: primerjalne naprave ali neposredno vrednotenje.

4. Način uporabe in značilnosti oblikovanja: prenosni, ščit (pritrjen na posebno ploščo ali ščit), v mirovanju.

V skladu z načelom ukrepanja je razvrstitev električnih merilnih instrumentov naslednja: t

• elektromehanske, ki so nato razdeljene:

- na elektromagnetnem,

- magnetoelektrično,

- elektrostatično,

- indukcija,

- elektrodinamično,

- magnetodinamski,

- ferrodinamični;

• elektronski;
• elektrokemična;
• termoelektrični.

Sistem zapisov

V tujini proizvajalci določajo svoje oznake na izdelanih merilnih napravah. V Rusiji in nekaterih nekdanjih republikah Sovjetske zveze, tradicionalni enotni sistem znakov. Temelji na načelu delovanja določene naprave. Glavni električni merilni instrumenti v označbi imajo vedno veliko črko ruske abecede, kar označuje načelo naprave. Kot tudi število, ki označuje pogojno številko modela. Včasih najdete veliko črko M, kar pomeni, da je naprava nadgrajena ali K (kontakt). Obstajajo tudi drugi zapisi. Na primer D (elektrodinamične naprave), H (zapisovalni instrumenti), P (ukrepi, naprave, merilni parametri elementov električnih omrežij, merilni pretvorniki), I (indukcijske naprave), L (logometri), itd.

Stopnje točnosti

Ena glavnih značilnosti naprave za električne meritve je razred točnosti. Obstaja več. In to je odvisno od odvisnosti od dopustne meje napake, ki jih povzročajo značilnosti oblikovanja ene same naprave.

Točnost električnih merilnih instrumentov ne more biti enaka napaki relativnega ali absolutnega. Slednje ni determinanta točnosti, relativna pa je odvisna od vrednosti velikosti, ki je bila podvržena spremembi, to pomeni, da bo imela različne vrednosti za različne dele lestvice.

Zato se za določitev natančnosti aparata uporabi zmanjšana napaka (ɣ). Določa se z razmerjem absolutna napaka specifična naprava (∆x) do največje (ali mejne) vrednosti izmerjene vrednosti (x _ol ). Dobljena vrednost, izražena v odstotkih, bo razred točnosti določenega instrumenta:

- ɣ = /x / x _pr * 100%.

Vsak električni merilni instrument na skali mora imeti oznako razreda točnosti. Po GOST je lahko 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 in 4,0. Na tej podlagi se lahko naprave razvrstijo na naslednji način:

- razred natančnosti 0,05 in 0,1 sta zgledna, uporabljena za kalibracijo preciznih instrumentov (npr. Laboratorijski instrumenti);

- točnostni razred 0,2 in 0,5 - laboratorij, ki se uporablja v laboratorijih za izdelavo meritev in umerjanje tehničnih naprav;

- razred natančnosti 1.0, 1.5, 2.5 in 4.0 - tehnični, uporabljeni za tehnične meritve.

Električni aparati: načelo delovanja

Delo večine električnih merilnih instrumentov temelji na magnetoelektričnem učinku. Elektroni se gibljejo vzdolž prevodnika električni tokokrog okoli magnetnega polja. V njem se premika puščica merilne naprave, ki reagira na moč okolice. Čim nižje je magnetno polje, manjše je odstopanje puščice in obratno.

Če je v neposredni bližini vodnika, skozi katerega ne teče električni tok, puščico prekine, potem se lahko le odzove Zemeljsko magnetno polje. Če pa skozi vodnik preide tok, bo puščica že reagirala na magnetno polje električnega toka. Mehanske puščice za odklon povzročijo elektrone, ki se gibljejo skozi vodnik. In posledično, večji je električni tok, močnejše je polje, ki ga tvori, in dlje od začetnega položaja se puščica odkloni. To preprosto načelo je bistveno za večino električnih naprav.

En električni merilni instrument se razlikuje od drugega, ne z merjenjem odstopanja puščice (za instrumente z digitalnim indikatorjem to ne velja), ampak z notranjimi vezji in metodami za ustvarjanje elektromagnetnega polja. Kot je dobro znano, je za gibanje v elektronskem omrežju potrebna obremenitev. Zato ima to gibanje nekaj razlik v ohmmetrih, voltmetrih in ampermetrih, ki imajo merilne klešče. Naprave s takšnimi ročaji "potegnejo" magnetno polje plošč, ki jih tvorijo. V voltmetru se uporabi upor, da se dobi magnetno polje, ki sprejme obremenitev, ko se napetost priključi na vezje. Ohmmeter ima posamezen vir energije in uporablja napravo za merjenje magnetnega polja.

Zgoraj opisane naprave izvajajo meritve na enak način, medtem ko so napajalniki in viri napajanja različni.

Merjenje premika puščice, ki jo povzroči magnetno polje gibajočih elektronov, kaže na kakršnokoli delitev tehtnice. Običajno jih je več, vsaka ima svojo mejo za merjenje napetosti, upora in toka. Na nekaterih napravah je za udobje uporabnika pomislil izbirno stikalo.

Kako delujejo digitalni merilniki

Digitalni električni merilni instrumenti imajo zelo natančen razred (napaka se giblje od 0,1 do 1,0%) in široka mejna vrednost. So hitro delujoči in lahko delujejo skupaj z elektronskimi računalniki, kar omogoča prenos rezultatov meritev brez popačenja na različnih razdaljah.

Te naprave se obravnavajo kot naprave za primerjavo in neposredno vrednotenje. Njihovo delo temelji na načelu pretvarjanja izmerjene vrednosti v kodo, zaradi katere ima uporabnik digitalno predstavitev informacij. Katere druge električne merilne naprave so digitalne? To so naprave, ki pri merjenju stalne električne vrednosti avtomatsko pretvorijo v diskretno, kodirajo in oddajajo rezultat v digitalno obliko, ki jo uporabnik lahko prebere.

Naprave, ki se nahajajo v istem paketu

To so instrumenti, ki za ne simultano merjenje več količin uporabljajo en mehanizem za merjenje. Ali imajo več pretvornikov s skupno za vso bralno napravo (lestvico). Razvrsti se v enote izmerjenih vrednosti. Najpogosteje kombinirani električni merilni instrumenti sami združujejo naprave, ki merijo moč direktne ali izmenične in električne napetosti (ampervoltmetri); upor, enosmerni tok in izmenični tok, napetost (merilniki hitrosti ali merilniki amperolta). Obstajajo tudi univerzalni digitalni električni merilni instrumenti, ki merijo enosmerno in izmenično napetost, induktivnost in število impulzov.

Primer take naprave lahko služi kot nov razvoj "Aktakom ADS-4031". Naprava iz podjetja "Aktakom" harmonično združuje funkcionalni generator, digitalni osciloskop, frekvenčni merilnik, RLC-meter in digitalni multimeter. Poleg osnovnih petih kombiniranih naprav se lahko oscilografski tester uporablja za številne druge merilne naloge zaradi dodatnih naprav.

Proizvodnja in razvoj električnih merilnih instrumentov

Na ozemlju Rusije tako nova podjetja in tovarne, ki vodijo svojo zgodovino od časov ZSSR, aktivno delajo in promovirajo svoje izdelke na trgu. Razmislite o njih bolj podrobno.

JSC "Electropribor"

Ena od takih dolgoletnih delavcev je elektrarna za merilne instrumente Cheboksary. Danes se imenuje elektropribor. V njegovih delavnicah se proizvajajo analogne in digitalne električne naprave in shunti. V ceniku naprave - ampermetri, voltmetri, vat-in varmetri, večnamenske naprave za merjenje. Poleg merilnih pretvornikov napetosti, toka, frekvence in moči. V sodobnih razmerah je obrat prevzel proizvodnjo linije pomožnih proizvodov - shuntov, ki so sposobni razširiti merilno območje v napetosti in tokovih. Proizvaja transformatorje "Electropribor" in dodatno odpornost.

Naprave z elektronskimi pretvorniki, ki merijo frekvenco reaktivne ali aktivne moči in koeficient, so zelo zahtevne. Indikatorji, naprave za opremljanje specializiranih učilnic, različne digitalne naprave in komponente so prav tako priljubljeni. Konec prejšnjega stoletja je podjetje prejelo certifikat, ki potrjuje sistem vodenja kakovosti ISO 9001, ki ustreza mednarodnemu standardu.

V obratu Cheboksary je že več kot 55 let vodilna med proizvajalci električnih merilnih instrumentov.

JSC "Raziskovalni inštitut Electromera"

Pred 65 leti je bil v skladu z Resolucijo Sveta ministrov ZSSR oblikovan VNIIEP, Zveza za znanost in znanost elektrotehničnih instrumentov. Poleg raziskovalno-razvojnega dela na razvoju novih vrst tehnologij, majhnih serij visoko natančnih, so bili tu izdelani edinstveni instrumenti.
Inštitut je razvil sistem električnih merilnih instrumentov za avtomatizacijo eksperimentov in testiranje kompleksne opreme.

Konec prejšnjega stoletja je bil VNIIEP reorganiziran v OAO NII Elektromera.

Beltechpribor LLC

Eden od sodobnih podjetij je Beltechpribor LLC. Nenehno širi paleto izdelkov. Danes se instrumentacija in nizkonapetostna oprema dobavlja domačim podjetjem strojne, elektromehanske, goriva in energije ter rafiniranju nafte.