Электрические средства измерений — СССР, 1950-е годы
Технические электроизмерительные приборы монтируют в круглых металлических (рис. 1) или в прямоугольных кожухах из пластмассы (рис. 2). На шкалу приборов наносят наиболее важные их технические характеристики (рис. 3). Это необходимо для получения основных сведений о приборе без рассмотрения его паспорта или подробного описания.
Рис. 1. Электроизмерительный прибор характеристик в круглом металлическом корпусе
Рис. 2. Электроизмерительный прибор в прямоугольном корпусе из пластмассы
Рис. 3. Шкала технического электроизмерительного прибора
В соответствии с требованиями ГОСТ 1845-52 на шкале прибора должны быть такие данные: 1) условное обозначение типа прибора и год его выпуска, 2) заводской номер, 3) товарный знак, 4) обозначение рода измеряемой величины (вольтметр — V, амперметр — А), 5) класс точности и номер ГОСТа, 6) условное обозначение измеряемого тока (переменный или постоянный), 7) система прибора, 8) условное обозначение нормального положения прибора при измерении (если это необходимо), 9) величина испытательного напряжения изоляции.
Электроизмерительные приборы для измерения величины тока (амперметры и миллиамперметры) включают в цепь только последовательно с потребителем. Чтобы включение этих приборов не изменяло величину тока в цепи, их внутреннее сопротивление должно быть значительно меньше сопротивления потребителей.
Приборы для измерения напряжения — вольтметры (милливольтметры, киловольтметры) — включаются в цепь только параллельно потребителям или участкам сопротивлений, на которых измеряют напряжение. Для того чтобы подключение вольтметра не изменяло бы измеряемого напряжения, внутреннее сопротивление прибора должно быть значительно большим по сравнению с сопротивлением потребителя или участка цепи, на котором производят измерение напряжения.
Описание схемы измерений
Принципиальная схема измерений приведена на рисунке 4. Ламповые реостаты R1 и R2 соединены последовательно с амперметром и через предохранители присоединены к рубильнику Р. К другим зажимаем рубильника подключают провода, идущие от источника тока (выпрямителя или понижающей обмотки школьного трансформатора).
Если схема собрана для постоянного тока, измерения производят магнитоэлектрическими измерительными приборами (примечание — можно измерять и электромагнитными приборами, но они дают малую точность). Амперметр включают в один из проводов цепи (последовательно), а к вольтметру присоединяют проводники со щупами, для того чтобы можно было измерять напряжение на любом участке цени. Ток для питания аппаратуры берут от выпрямителя.
Рис. 4. Схема включений приборов для измерений
Такой же схемой пользуются для измерений переменного тока, но в цепь включают приборы электромагнитной системы. При этом схему подключают к понижающей обмотке школьного трансформатора.
Амперметры и вольтметры
Амперметры и вольтметры чаще всего бывают магнитоэлектрической системы — для измерения в цепях постоянного тока — или электромагнитной системы — для измерений в цепях переменного тока промышленной частоты (пятьдесят периодов в секунду или 50 Гц). Измерительный механизм прибора магнитоэлектрической системы показан на рисунке 5. Он состоит из постоянного подковообразного магнита к полюсам которого укреплены полюсные башмаки 2, между ними находится алюминиевая рамка с обмоткой 3. Рамка укреплена на двух полуосях 4, упирающихся в подпятники 5. В середине рамки точно по ее оси установлен стальной цилиндр 6. Поэтому между полюсными башмаками и цилиндром образуется сильное равномерное радиальнонаправленное магнитное поле. Рамка с обмоткой размещается в зазоре между башмаками и цилиндром, не касаясь их.
Рис. 5. Схема устройства электроизмерительного прибора магнитоэлектрической системы: 1 — подковообразный магнит, 2 — полюсные башмаки, 3 — алюминиевая рамка с обмоткой, 4 — полуоси, 5 — подпятники, 6 — стальной цилиндр, 7 — указательная стрелка, 8 — спиральные пружинки, 9 — шкала, 10 — уравновешивающие грузики.
При прохождении тока по виткам обмотки возникает взаимодействие между магнитным полем тока и магнитным полем постоянного магнита. Вследствие этого взаимодействия образуется сила, поворачивающая рамку (возникает вращающий момент). Направление движения рамки определяется по правилу левой руки.
Подвижная система успокаивается вследствие взаимодействия постоянного магнитного поля и индукционных токов, возникающих в алюминиевом каркасе рамки при движении ее в этом магнитном поле.
Спиральные пружинки 8 создают противодействующий момент. Они же служат для подвода тока в рамку. Равновесие наступает при равенстве вращающего и противодействующего моментов, при этом указательная стрелка 7 показывает на шкале значение измеряемой величины. Для установки стрелки на 0 натяжение спиральных пружинок можно регулировать при помощи винта (корректора), выведенного на панель прибора. Винт через систему — эксцентрик, вилка и рычаг — связан с передней спиральной пружинкой. Система корректирования на рисунках не показана.
В амперметрах и вольтметрах электромагнитной системы используется действие магнитного поля тока, проходящего по неподвижной катушке на подвижный сердечник из ферромагнитного материала. В современных электроизмерительных приборах этой системы применяются плоские или круглые катушки. Схема устройства прибора с плоской катушкой приведена на рисунке 6. Неподвижная часть прибора состоит из катушки 7, в середину которой может входить плоский железный лепесток 2, прикрепленный к оси 3, упирающейся в подпятники 4.
Рис. 6. Схема устройства прибора электромагнитной системы с плоской катушкой: 1 — неподвижная катушка, 2 — подвижной лепесток, 3 — ось, 4 — подпятники, 5 — спиральная пружина, 6 — указательная стрелка, 7 — алюминиевая пластинка успокоителя, 8 — магнит, 9 — шкала, 10 — уравновешивающие грузики.
Когда по катушке проходит постоянный или переменный ток, лепесток втягивается в середину ее и ось со стрелкой 6 поворачивается. При этом закручивается спиральная пружинка 5, образуя противодействующий момент. Успокоение колебаний происходит вследствие действия магнитоиндукционного успокоителя, состоящего из алюминиевой пластинки 7 и постоянного магнита 8. При движении пластинки в поле постоянного магнита в вей возникают вихревые токи, образующие магнитное поле. Взаимодействие поля постоянного магнита с полем вихревых токов создает торможение! и колебания подвижной системы постепенно затухают — происходит успокоение.
В электромагнитном приборе другой конструкции (рис. 7) неподвижной частью служит круглая катушка 1. В середине ее укреплена железная пластинка 2. Вторая железная пластинка 3 прикреплена к оси 4, упирающейся в подпятники 5. При прохождении переменного или постоянного тока по катушке, обе пластинки намагничиваются одинаковой полярностью и отталкиваются, образуя вращающий момент. Вследствие этого подвижная часть прибора поворачивается. Противодействующий момент образуется спиральной пружинкой 6 так же, как и в предыдущем приборе.
Рис. 7. Схема устройства прибора электромагнитной системы с круглой катушкой: 1 — катушка, 2 — неподвижная железная пластинка, 3 — подвижная железная пластинка, 4 — ось, 5 — подпятники, 6 — спиральная пружина, 7 — указательная стрелка, 8 — шкала, 9 — алюминиевая пластинка успокоителя, 10 — уравновешивающие грузики.
Ваттметры
Ваттметры — это приборы электродинамической системы. Они применяются для измерения мощности электрического тока. Принцип их действия основан на взаимодействии, возникающем между двумя проводниками при прохождении по ним электрического тока. Схема устройства ваттметра приведена на рисунке 8.
Рис. 8. Схема устройства измерительного прибора электродинамической системы ваттметра: 1 — неподвижная катушка из толстой проволоки, 2 — подвижная катушка из тонкого провода, 3 — ось, 4 — подпятники, 5 — спиральные пружины, 6 — указательная стрелка, 7 — рычажок успокоителя, 8 — воздушный успокоитель, 9 — шкала, 10 — уравновешивающие грузики.
Неподвижной частью прибора является катушка 1 из небольшого количества витков толстого изолированного провода. В середине ее укреплена на оси 3 подвижная катушка 2 из большого количества витков тоненького изолированного провода. Ось упирается в подпятники 4. Концы обмотки подвижной катушки соединены со спиральными пружинками. Они являются одновременно выводными проводниками и приспособлениями для создания противодействующего момента. К оси прикреплена указательная стрелка 6 и рычажок воздушного успокоителя 7. При измерении мощности электрического тока неподвижная катушка включается последовательно в цепь нагрузки. Через нее проходит ток Ji потребляемый нагрузкой. Подвижная катушка присоединяется через добавочное сопротивление параллельно цепи нагрузки (потребителя), как показано на рисунке 9.
Рис. 9. Схема измерительного прибора электродинамической системы
Через нее проходит ток Jv, величина которого пропорциональна напряжению, подведенному к цепи. Вследствие взаимодействия токов, протекающих по катушкам, возникает вращающий момент, пропорциональный измеряемой мощности электрического тока в цепи, равной произведению IU (примечание — из сказанного следует, что электродинамические приборы при некотором изменении во включении могут использоваться, как амперметры и вольтметры).
Приборы электродинамической системы обладают высокой точностью и пригодны для измерения в цепях постоянного и переменного токов. Шкала у них неравномерная. Они боятся перегрузок током больше номинального значения, на который рассчитан прибор. На показания приборов влияют внешние магнитные поля, от которых защищаются экранами или специальной конструкцией измерительного механизма.
Счетчики электроэнергии
Индукционный счетчик электрической энергии. Схема устройства однофазного индукционного счетчика для измерения энергии переменного тока показана на рисунке 61. Он состоит из двух неподвижных электромагнитов 1 и 2, включаемых в сеть последовательно и параллельно.
Рис. 10. Схема устройства однофазного индукционного счетчика электрической энергии: 1 — последовательный электромагнит, 2 — параллельный электромагнит, 3 — алюминиевый диск, 4 — ось, 5 — подпятники, 6 — червячная передача к счетному механизму, 7 — постоянный магнит.
Подвижной частью является алюминиевый диск 3, расположенный между полюсами электромагнитов и укрепленный на вертикальной оси 4. Концы оси упираются в подпятники 5. Весь рабочий ток потребителя проходит через катушку электромагнита 1. Электромагнит 2 включается в цепь подобно включению вольтметра. Поэтому ток, проходящий по его обмотке, пропорционален напряжению цепи потребителя.
Электротехника в СССР времен И.В. Сталина
| Комментарии |
| Нет комментариев. |
| Добавить комментарий |
Тема 1.6. Электрические измерения и электроизмерительные приборы.
Электроизмерительные приборы предназначены для измерения различных величин и параметров электрической цепи: напряжения, силы тока, мощности, частоты, сопротивления, индуктивности, емкости и других.
На схемах электроизмерительные приборы изображаются условными графическими обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.729-68. На рис унке приведены общие обозначения показывающих и регистрирующих приборов.
Условные графические обозначения электроизмерительных приборов.
Для указания назначения электроизмерительного прибора в его общее обозначение вписывают конкретизирующее условное обозначение, установленное в стандартах, или буквенное обозначение единиц измерения прибора согласно ГОСТ в соответствии с таблицей:
2. Электромеханические измерительные приборы
По принципу действия электромеханические приборы подразделяются на приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, ферродинамической, индукционной, электростатической систем. Условные обозначения систем приведены в табл. 1.2. Наибольшее распространение получили приборы первых трех типов: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические.
3. Области применения электромеханических приборов
Магнитоэлектрические приборы: щитовые и лабораторные амперметры и вольтметры; нулевые индикаторы при измерениях в мостовых и компенсационных цепях.
В промышленных установках переменного тока низкой частоты большинство амперметров и вольтметров — приборы электромагнитной системы. Лабораторные приборы класса 0,5 и точнее могут изготовляться для измерения постоянного и переменного токов и напряжения.
Электродинамические механизмы используются в лабораторных и образцовых, приборах для измерения постоянных и переменных токов, напряжений и мощностей.
Индукционные приборы на базе индукционных механизмов используют главным образом в качестве одно — и трехфазных счетчиков энергии переменного тока. По точности счетчики подразделяются на классы 1,0; 2,0; 2,5. Счетчик СО (счетчик однофазный) используют для учета активной энергии (ватт-часов) в однофазных цепях. Для измерения активной энергии в трехфазных цепях применяют двухэлементные индуктивные счетчики, счетный механизм которых учитывает киловатт-часы. Для учета реактивной энергии служат специальные индуктивные счетчики, имеющие некоторые изменения в устройстве обмоток или в схеме включения.
Активные и реактивные счетчики устанавливают на всех предприятиях для расчета с энергоснабжающими организациями за используемую электроэнергию.
Принцип выбора измерительных приборов
а) Определяют расчетом цепи максимальные значения тока, напряжения и мощности в цепи. Часто значения измеряемых величин известны заранее, например, напряжение сети или аккумуляторной батареи.
б) В зависимости от рода измеряемой величины, постоянного или переменного тока, выбирают систему прибора. Для технических измерений постоянного и переменного тока выбирают соответственно магнитоэлектрическую и электромагнитную системы. При лабораторных и точных измерениях для определения постоянных токов и напряжений применяют магнитоэлектрическую систему, а для переменного тока и напряжения — электродинамическую систему.
в) Выбирают предел измерения прибора таким образом, чтобы
измеряемая величина находилась в последней, третьей части шкалы
г) В зависимости от требуемой точности измерения выбирают класс
4. Способы включения приборов в цепь
Амперметры включают в цепь последовательно с нагрузкой, вольтметры — параллельно, ваттметры и счетчики, как имеющие две обмотки (токовую и напряжения), включают последовательно – параллельно .
помогите плиз отметьте правельные ответы 1 Элементарный заряд равен заряду А) нейтронаБ) электронаВ) фотонаГ) кванта2 Е
A) нейтрона
Б) электрона
В) фотона
Г) кванта
2)Если два заряженных тела отталкиваются, тоА) одно заряжено положительно, другое – отрицательно
Б) оба тела заряжены положительно
В) заряженные тела могут только притягиваться
Г) оба тела нейтральны
3)В результате, каких процессов аккумулятор накапливает и сохраняет электрическую энергию?А) химических
Б) тепловых
В) механических
Г) световых
4)Чему равна ёмкость двух конденсаторов по 5 пФ, если они включены параллельно?
А) 5 пФ
Б) 0
В) 10 пФ
Г) 2,5 пФ
5.)Какое из приведенных ниже выражений может служить определением понятия электрический ток?
А)тепловое движение молекул вещества
Б)хаотичное движение электронов
В)направленное движение заряженных частиц
Г) изменение положения одних частиц относительно других
6.)Сопротивление металлического проводника зависит от А) напряжения и силы тока
Б) только от геометрических размеров проводника
В) температуры и рода материала
Г) рода материала, геометрических размеров и температуры
7. )Какой из электроизмерительных приборов включается параллельно потребителю?
А) только вольтметр
Б) только амперметр
В) и амперметр, и вольтметр
Г) ни амперметр, ни вольтметр
8.)Резисторы с сопротивлениями 5 Ом и 10 Ом соединены последовательно. Чему равно их общее сопротивление
А)15 Ом
Б) 3,3 Ом
В)5 Ом
Г) 2 Ом
9.)Электрический утюг включен в сеть с напряжением 220 В. Какова сила тока в нагревательном элементе утюга, если сопротивление его 48,4 Ом?А)0,22 А
Б) 4,5 А
В)0,1 А
Г) 2,3 А
10)Восемь одинаковых ламп накаливания сопротивлением 200 Ом каждая включены параллельно. Определить общее сопротивление цепи.А) 1600 Ом
Б) 200 Ом
В) 20 Ом
Г) 25 Ом
помогите плиз отметьте правельные ответы
Электроизмерительные приборы
Средства электрических измерений технические средства используемые при
электрических измерениях
1929 — 1932 годы: первый этап значимый для истории
развития приборостроения как рывок к его развитию.
1948 – 1967 годы: бурный рост приборостроения
(объемы продукции приборостроения возросли в 200
раз)
3.
Преимущественная часть измерительных приборов имеет
окончание «метр», что в переводе с древнегреческого — μετρεω
означает — измеряю. К измерительным приборам относятся
средства, предназначенные для получения значения измеряемой
величины в установленном диапазоне. Измерительные приборы
следует разделять по типу, по форме представления показаний,
методу измерения, по принципу действия, по виду используемой
энергии, по роду измеряемой величины, а так же и по другим
признакам.
Рассматривая измерительные приборы по принципу действия
следует выделить магнитоэлектрические и электромагнитные
принципы действия, которые применяются в таких приборах как
вольтметр и амперметр, служащие для измерения величин
напряжения электрической сети и силы тока соответственно.
4.
Амперметр.
Показание амперметра определяется током в его
измерительном механизме. Поэтому для
измерения тока в каком-либо участке
электрической цепи, приемнике или генераторе
амперметр надо включать так, чтобы
измеряемый ток проходил через него.
Следовательно, амперметр включается
последовательно с приемником, генератором или
участком цепи.
Включение амперметра не должно изменять
режим работы цепи, следовательно,
сопротивление его должно быть малым по
сравнению с сопротивлением приемника или
участка цепи.
5.
Вольтметр.
Вольтметр – измерительный прибор для определения
«напряжения» или ЭДС
(электродвижущая сила) в электрических цепях.
Показание вольтметра определяется напряжением на его
зажимах. Поэтому для измерения напряжения на
зажимах приемника или генератора необходимо его
зажимы соединить с зажимами вольтметра, т.е.
присоединить вольтметр параллельно потребителю или
генератору по схеме.
Сопротивление вольтметра должно быть большим по
сравнению с сопротивлением приемника энергии
(генератора), параллельно которому он включается с тем,
чтобы его включение не влияло на измеряемое напряжение
(на режим работы цепи).
6.
7.
Подготовка
Демонтаж
и проверка
Монтаж
• Место работы должно быть доведено до состояния ,
обеспечивающего безопасность по монтажу КИПиА;
• Обеспечить себя средствами защиты от поражения тока.
• Приборы и аппараты надо тщательно осмотреть и проверить
наличие контактных и крепежных деталей;
• Электроизмерительные приборы и реле должны быть переданы
наладчикам для проверки и регулировки.
• Соблюдая меры безопасности осуществить монтаж КИПиА
(контрольно – измерительных приборов и аппаратуры)
8.
Основой поддержания средств измерений и контроля в исправном состоянии и
постоянной готовности к применению по назначению является техническое
обслуживание .
Различают техническое обслуживание по установленному регламенту или по
текущему состоянию.
В настоящее время используют, как правило, трехуровневую систему ремонта
средств измерений: на местах эксплуатации с помощью ремонтно-поверочных
лабораторий измерительной техники, на ремонтных участках лабораторий
измерительной техники ,на ремонтных заводах.
Все неисправности средств измерений и контроля, выявленные в процессе
технического обслуживания, должны быть устранены. Запрещается выполнять
последующие операции до устранения обнаруженных неисправностей. Приборы с
не устранёнными неисправностями бракуют и направляют в ремонт.
Результаты технического обслуживания заносят в соответствующую учетную
документацию.
В формулярах приборов, забракованных при поверке, отмечают непригодность к
эксплуатации и необходимость ремонта.
9.
Д/з
Учебник Г.В. Ярочкина «Основы
электротехники».
Стр. 97 Глава 5 Электрические
измерения и электроизмерительные
приборы.
§ 5.1Виды и методы электрических
измерений. Классификация
погрешностей.
Выполнить практические задание стр.
102
[email protected]