Электротехнические измерительные приборы
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ТЕХНИКИ, МОЛОДЕЖИ ТА СПОРТА УКРАИНЫ
НАЦИОНАЛЬНО ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»
Кафедра «Электрические станции»
РЕФЕРАТ
На тему: «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ»
Выполнили:
Ст. гр. Э-57м
Огарко А.В.
Соседова К.С.
Проверил:
Багатырев И.Н.
Харьков 2012
СОДЕРЖАНИЕ
1. Основные понятия
. Виды измерительных электротехнических приборов
.1 Электродинамические приборы
.2 Электростатические приборы
.3 Термоэлектрические приборы
.4 Электромагнитные приборы
.6 Комбинированные приборы
. Амперметр
. Ваттметр
. Вольтметр
. Фазометр
. Частотомер
. Осциллограф
. Омметр
. Анализатор спектра частот
Заключение
Список используемой литературы
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Измерительный прибор - средство измерений, дающее возможность непосредственно отсчитывать значения измеряемой величины. В аналоговых измерительных приборах отсчитывание производится по шкале, в цифровых - по цифровому отсчётному устройству. Показывающие измерительные приборы предназначены только для визуального отсчитывания показаний, регистрирующие измерительные приборы снабжены устройством для их фиксации, чаще всего на бумаге. Регистрирующие измерительные приборы подразделяются на самопишущие, позволяющие получать запись показаний в виде диаграммы, и печатающие, обеспечивающие печатание показаний в цифровой форме. В измерительных приборах прямого действия (например, манометре, амперметре) осуществляется одно или несколько преобразований измеряемой величины, и значение её находится без сравнения с известной одноимённой величиной. В измерительных приборах сравнения непосредственно сравнивается измеряемая величина с одноимённой величиной, воспроизводимой мерой <#"justify">СистемыПоказывающиеСамопишущие Магнито-электрическаяЭлектро-магнитнаяЭлектро-динамическаяТермо-электрическаяМагнитоэлектри-ческая, электро-динамическая или выпрямительная с регистрирующими устройствамиХарактеристики Измеряемый токГл. обр. пост. (с добавочными устройствами - перем. ток ВЧ и неэлектрич. величины)Пост. и перем. (45 Гц- 8 кГц)Пост. и перем. (50 1500 МГц)Перем. (50 30 МГц)Пост. и перем., (45 Гц- 10 кГц)Классы точности (относит. погрешность в %)0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,00,5; 1,0; 1,5; 2,50,1; 0,2; 0,5; 2,51,5; 2,5; 5,01,5; 2,5Пределы измерений: непосредственно0-75 А0-300 А0-50 А-0-30 Аc добавочным устройством (шунт, трансформатор и др.) до6 кА(отдельные типы до 70 кА)30 кА6 кА50 А150 кАПотребляемая мощность (вт, при измерениях 10 А)0,2-0,42,0-8,03,5-10,01,0-
4. ВАТТМЕТР
Ваттметр - прибор для измерения мощности электрического тока в ваттах. Наиболее распространены электродинамические ваттметры, механизм которых состоит из неподвижной катушки, включенной последовательно с нагрузкой (цепь тока), и подвижной катушки, включенной через большое добавочное сопротивление R параллельно нагрузке (цепь напряжения). Работа ваттметра основана на взаимодействии магнитных полей подвижной и неподвижной катушек при прохождении по ним электрического тока. При этом вращающий момент, вызывающий отклонение подвижной части прибора и соединённой с ней стрелки (указателя), при постоянном токе пропорционален произведению силы тока на напряжение, а при переменном токе - также косинусу угла сдвига фаз между током и напряжением. Применяются также ферродинамические ваттметры, реже индукционные, термоэлектрические и электростатические.
Промышленность СССР выпускала переносные (лабораторные) электродинамические ваттметры классов точности 0,2 и 0,5, предназначенные для измерений в цепях постоянного и переменного (с частотой до 5 кГц) токов. Измерение мощности при частоте переменного тока свыше 5 кГц осуществляют термоэлектрические ваттметры. Для измерения мощности в энергетических установках применяют щитовые (стационарные) ваттметры обычно ферродинамические и реже индукционные.
Мощность в трёхфазных цепях измеряют трёхфазными ваттметрами, которые представляют собой конструктивное объединение трёх (двух) механизмов однофазных ваттметров Подвижные катушки трёхфазных ваттметров укрепляют на общей оси, чем достигается суммирование создаваемых ими вращающих моментов. В цепи высокого напряжения ваттметр включают через измерительные трансформаторы <#"justify">Вольтметр - электрический прибор для измерения эдс или напряжений в электрических цепях. Вольтметр включается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.
Первым в мире вольтметром был «указатель электрической силы» русского физика Г. Рихмана (1745). Принцип действия «указателя» используется и в современном электростатическом вольтметре.
Наиболее просты в изготовлении, дёшевы и надёжны в эксплуатации вольтметры электромагнитные. Они применяются главным образом как стационарные на распределительных щитах электростанций и промышленных предприятий и более редко в качестве лабораторных приборов. Недостатки таких вольтметров - относительно большое собственное потребление энергии (3-7 Вт) и большая индуктивность обмотки, приводящая к существенной зависимости показаний вольтметра от частоты.
Наиболее чувствительны и точны вольтметры магнитоэлектрические, пригодные, однако, для измерений только в цепях постоянного тока. В комплекте с термоэлектрическими, полупроводниковыми или электронно-ламповыми преобразователями переменного тока в постоянный они применяются для измерения напряжения в цепях переменного тока. Такие вольтметры называются термоэлектрическими, выпрямительными и электронными, применяются главным образом в лабораторной практике. Выпрямительные вольтметры используют для измерений в диапазоне звуковых частот, а термоэлектрические и электронные - на высоких частотах. Недостаток этих приборов - существенное влияние на правильность их показаний формы кривой измеряемого напряжения.
6. ФАЗОМЕТР
Фазометр - прибор для измерения косинуса угла сдвига фаз <#"justify">9. ОММЕТР
Омметр - прибор непосредственного отсчёта для измерения электрических активных (омических) сопротивлений. Разновидности омметра: мегомметры, тераомметры, микроомметры, различающиеся диапазонами измеряемых сопротивлений. Изготовляют омметры с магнитоэлектрическими измерителем и омметры с магнитоэлектрическим Логометр.
Действие магнитоэлектрического омметра основано на измерении силы тока, протекающего через измеряемое сопротивление при постоянном напряжении источника питания. Для измерения сопротивлений от сотен Ом до нескольких МОм измеритель и измеряемое сопротивление включают последовательно. При малых значениях сопротивления (до нескольких Ом) измеритель и rx включают параллельно. При постоянных U и С отклонение зависит от rx и потому для облегчения измерений шкала измерителя может быть проградуирована в Омах. Погрешность такого омметра 5-10% от длины рабочей части шкалы.
Часто омметр является частью комбинированного прибора - ампервольтомметра. При необходимости более точных измерений в омметре используется мостовой метод измерения. Для повышения чувствительности измерителя и точности измерений в таких омметрах применяют электронные усилители.
С 60-х гг. ХХ в. стали применять электронные омметры с цифровым отсчётом значения измеряемого сопротивления, а также приборы, в которых предусмотрена возможность подключения к ЭВМ. Пределы измерений сопротивления у таких омметров от 1 МОм до 100 МОм и выше; погрешность 0,01-0,05%.
10. АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА ЧАСТОТ
Анализатор спектра частот - измерительный прибор лабораторного применения для исследования частотных спектров, наблюдаемых на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ), импульсно- и амплитудно-модулированных колебаний в 3и 10-см диапазонах волн. Для получения осциллографического изображения спектра исследуемых колебаний в координатах «мощность - частота» в анализаторе спектра применяют супергетеродинный радиоприёмник <#"justify">Измерения и измерительные приборы - законы явлений природы, как выражения количественных отношений между факторами явлений, выводятся на основании измерений этих факторов. Приборы, приспособленные к таким измерениям, называются измерительными. Всякое измерение, какой бы ни было сложности, сводится к измерениям и измерительным приборам пространственности, времени, движения и давления, для чего могут быть избраны единицы мер условные, но постоянные или же так называемые абсолютные.
История наук, нуждающихся в измерениях, показывает, что точность методов измерений и измерительных приборов и построения соответственных измерений и измерительных приборов постоянно возрастают. Результатом этого роста является новая формулировка законов природы.
Как бы старательно ни делались измерения и измерительные приборы при повторении их, в обстоятельства <#"justify">Цель изучения измерительных электротехнических приборов состоит в том, чтобы будущий инженер получил необходимый минимум теоретических знаний о методах измерений, устройстве и принципе работы современных приборов и электронных устройств, используемых в современной электротехнике а так же приобрел практические знания и навыки работы с измерительной техникой.
измерительный прибор амперметр осциллограф
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Поливанов К. М., Теоретические основы электротехники, 2 изд., ч. 1, 3, М., 1972-75.
2.Городецкий И. Е., Основы технических измерений в машиностроении, М., 1950.
.Арутюнов О. Л., Электрические измерительные приборы и измерения, М., 1958.
.Фремке А. В., Электрические измерения, 4 изд., Л., 1973.
.Мирский Г. Я., Радиоэлектронные измерения, 3 изд., М., 1975.
.Червякова В. И., Термоэлектрические приборы, М.- Л., 1963.
.Мизюк Л. Я., Электромеханические и электронные фазометры, М. - Л., 1962.
.Чех И., Осциллографы в измерительной технике, пер. с нем. М., 1965.
.Илюнин К. К., Справочник по электроизмерительным приборам, Л., 1973.
.Брокгауз Ф.А., Ефрон И.А., Энциклопедический словарь, М.