Приборы различаются по следующим признакам:

По конструкции – аналоговые и цифровые.

По роду измеряемой величины – амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры и многие другие.

По роду тока – для работы на переменном токе, на постоянном токе или на обоих.

По принципу работы измерительного механизма – магнитоэлектрические, электромагнитные, электростатические, электродинамические, ферродинамические и др.

По способу предъявления информации – показывающие, регистрирующие, интегрирующие.

Последняя классификация получила название системы электроизмерительных приборов. В данной лабораторной работе мы рассмотрим толькомагнитоэлектрическую иэлектромагнитную системы.

магнитоэлектрической системы заключается во взаимодействии магнитного поля легкой подвижной катушки, по которой протекает измеряемый ток, с магнитным полем неподвижного постоянного магнита. Подвижная катушка механически соединена со стрелкой прибора.

Высокая чувствительность и точность измерения

Равномерная шкала

Малое потребление мощности.

Принцип работы электроизмерительных приборов электромагнитной системы заключается во взаимодействии ферромагнитного сердечника, соединенного со стрелкой, с магнитным полем неподвижной катушки, по которой протекает измеряемый ток.

Достоинством приборов этой системы являются:

Простота и надежность конструкции

Возможность использования в цепях постоянного и переменного тока

Низкая чувствительность ко внешним магнитным полям

Недостатки приборов электромагнитной системы:

Малая чувствительность

Неравномерная шкала.

Изо всех типов электроизмерительных приборов в данной работе нас будут интересовать только вольтметры иамперметры .

Амперметр служит для измерения силы тока в электрической цепи и включается в цепь последовательно.Вольтметр предназначен для измерения напряжения на участке цепи и включается в цепь параллельно этому участку.

При включении приборы не должны вносить заметных изменений в параметры цепи. Это значит, что амперметр должен обладать как можно меньшим сопротивлением, а вольтметр – как можно большим.

Основными параметрами электроизмерительных приборов являются:

Система

Предел измерения – максимальное значение величины, соответствующее отклонению стрелки прибора до конца шкалы. Измеряется предел измерения в тех единицах, которые обозначены на шкале прибора. Электроизмерительные приборы могут иметь несколько пределов измерения – многопредельные приборы. Выбор нужного предела производится переключателями пределов в соответствии с ожидаемыми значениями измеряемой величины. Рекомендуется начинать измерения всегда с больших пределов, постепенно увеличивая чувствительность прибора до необходимого уровня. В противном случае можно легко уничтожить прибор, если его предел измерения будет выбран слишком малым, а значения измеряемой величины окажутся неожиданно высокими.

Цена деления шкалы прибора – это отношение значения измеряемой величины к числу делений шкалы, на которое отклонилась стрелка прибора. Вычисляется цена деления прибора по формуле

где - цена деления шкалы,- число делений, на которое отклонилась стрелка прибора. Измеряется цена деления в единицах шкалы на деление, например, у вольтметра
. Следует помнить, что цена деления многопредельных приборов на каждом пределе различна!

Чувствительность прибора – это отношение линейного перемещения стрелки прибора к значению измеряемой величины, вызвавшей это перемещение. Вычисляется чувствительность прибора по формуле

(8)

где - чувствительность прибора,- значение измеряемой величины,- число делений, на которое отклонилась стрелка прибора. Измеряется чувствительность в делениях на единицу шкалы, например, у вольтметра
. Как видно из формул (7) и (8), чувствительность прибора и цена деления шкалы являются взаимно обратными величинами. Чувствительность многопредельных приборов также своя для каждого предела измерения.

Абсолютная погрешность прибора – величина, равная модулю разности показания прибора и истинного значения измеряемой величины. Вычисляется абсолютная погрешность по формуле

(9)

где
- абсолютная погрешность прибора,- истинное значение измеряемой величины,- измеренное с помощью прибора значение величины. Измеряется абсолютная погрешность в тех же единицах, что и сама измеряемая величина.

Относительная погрешность прибора – это отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины

(10)

где
- относительная погрешность прибора,
- его абсолютная погрешность,- истинное значение измеряемой величины. Относительную погрешность прибора принято выражать в процентах. На шкалах электроизмерительных приборов символ процента, как правило, не ставится.

Класс точности прибора представляет собой его приведенную относительную погрешность. Вычисляется класс точности по формуле

(11)

где - класс точности прибора,
- его абсолютная погрешность прибора,
- предел измерения. Класс точности прибора принято выражать в процентах. На шкалах электроизмерительных приборов символ процента, как правило, не ставится.

Из формулы (11) видно, что при малом отклонении стрелки прибора точность измерений уменьшается. Для повышения точности рекомендуется проводить измерения таким образом, чтобы стрелка прибора находилась во второй половине шкалы.

Расширенные возможности использования электроизмерительных приборов достигаются за счет их многопредельности .Многопредельность – это разбиение одного диапазона измерения физической величины на несколько поддиапазонов, в каждом из которых прибор имеет свою чувствительность. Использование нескольких диапазонов измерений делает прибор более универсальным, в каждом диапазоне чувствительность прибора может быть сделана наиболее оптимальной. Технически многопредельность приборов достигается двумя способами:

Шунтированием

Применением измерительных трансформаторов.

Для расширения предела измерения амперметра параллельно ему подключается резистор (шунт), сопротивление которого связано с внутренним сопротивлением амперметра соотношением

(12)

где R ш – искомое сопротивление шунта,R а – внутреннее сопротивление амперметра,I– новое значение предела измерения прибора,I 0 – номинальное значение предела измерения прибора.

Для расширения предела измерения вольтметра последовательно с ним включается добавочный резистор, сопротивление которого связано с внутренним сопротивлением амперметра соотношением

(13)

где R д – искомое добавочное сопротивление,R V – внутреннее сопротивление вольтметра,U- новое значение предела измерения прибора,U 0 - номинальное значение предела измерения прибора.

Предлагаем читателям вывести формулы (12) и (13) самостоятельно, используя закон Ома для участка цепи и соотношения для цепей с последовательным и параллельным соединением.

Использование измерительных трансформаторов для расширения пределов измерения приборов выходит за рамки настоящей лабораторной работы. Информацию по данному вопросу можно найти в литературе по электротехнике.

Рассмотрим простой способ измерения сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра. В основе этого метода лежит использование закона Ома для участка цепи: измеряя величину тока, протекающего по проводнику, и напряжение на нем, по закону Ома можно рассчитать величину сопротивления:

(14)

Для повышения точности обычно проводится несколько измерений и строится вольтамперная характеристика исследуемого проводника. Для металлических, графитовых и некоторых других проводников вольтамперная характеристика является линейной. Этим мы и воспользуемся при измерении сопротивления резистора в данной работе.

Для оценки погрешности измерения воспользуемся формулой (14), из которой получим выражение для вычисления относительной погрешности сопротивления. Применяя методы оценки погрешности косвенных измерений, прологарифмируем выражение (14)

(15)

Теперь продифференцируем каждое слагаемое по своей переменной:

(16)

Переходя от бесконечно малых приращений к конечным величинам и воспользовавшись свойством, что погрешность разности равна сумме погрешностей, получим окончательно:

(17)

где
- абсолютные погрешности соответственно сопротивления, напряжения и тока, а
- их измеренные значения. Дробь в левой части формулы (17) – это и есть искомая относительная погрешность измерения сопротивления.

Для контроля за правильностью работы электротехнических установок, испытания их, определения параметров электрических цепей, учета расходуемой электрической энергии и т. д. производят различные электрические измерения. В технике связи, как и в технике сильных токов, электрические измерения имеют важное значение. Приборы, с помощью которых измеряются различные электрические величины: ток, напряжение, сопротивление, мощность и т. д., - называются электрическими измерительными приборами.

Существуют большое количество различных электроизмерительных приборов. Наиболее часто при производстве электрических измерений используются: амперметры, вольтметры, гальванометры, ваттметры, электросчетчики, фазометры, фазоуказатели, синхроноскопы, частотомеры, омметры, мегомметры, измерители сопротивления заземления, измерители емкости и индуктивности, осциллографы, измерительные мосты, комбинированные приборы и измерительные комплекты.

Электроизмерительный комплект К540 (в его состав входит вольтметр, амперметр и ваттметр):

Классификация электроизмерительных приборов по принципу действия

По принципу действия электроизмерительные приборы подразделяются на следующие основные типы:

1. Приборы магнитоэлектрической системы , основанные на принципе взаимодействия катушки с током и внешнего магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом.

2. Приборы электродинамической системы , основанные на принципе электродинамического взаимодействия двух катушек с токами, из которых одна неподвижна, а другая подвижна.

3. Приборы электромагнитной системы , в которых используется принцип взаимодействия магнитного поля неподвижной катушки с током и подвижной железной пластинки, нaмагниченной этим полем.

4. Тепловые измерительные приборы , использующие тепловое действие электрического тока. Нагретая током проволока удлиняется, провисает, и вследствие этого подвижная часть прибора получает возможность повернуться под действием пружины, выбирающей образовавшуюся слабину проволоки.

5. Приборы индукционной системы , основанные нa принципе взаимодействия вращающегося магнитного поля с токами, индуктированными этим полем в подвижном металлическом цилиндре.

6. Приборы электростатической системы , основанные на принципе взаимодействия подвижных и неподвижных металлических пластин, заряженных разноименными электрическими зарядами.

7. Приборы термоэлектрической системы , представляющие собой совокупность термопары с каким-либо чувствительным прибором, например магнитоэлектрической системы. Измеряемый ток, проходя через термопару, способствует возникновению термотока, воздействующего на магнитоэлектрический прибор.

8. Приборы вибрационной системы , основанные нa принципе механического резонанса вибрирующих тел. При заданной частоте тока наиболее интенсивно вибрирует тот из якорьков электромагнита, период собственных колебаний которого совпадает с периодом навязанных колебаний.

9. Электронные измерительные приборы - приборы, измерительные цепи которых содержат электронные элементы. Они используется для измерений практически всех электрических величин, а также неэлектрических величин, предварительно преобразованных в электрические.

По типу отсчетного устройства различают аналоговые и цифровые приборы. В аналоговых приборах измеряемая или пропорциональная ей величина непосредственно воздействует на положение подвижной части, на которой расположено отсчетное устройство. В цифровых приборах подвижная часть отсутствует, а измеряемая или пропорциональная ей величина преобразуется в числовой эквивалент, регистрируемый цифровым индикатором.

Отклонение подвижной части у большинства электроизмерительных механизмов зависит от значений токов в их катушках. Но в тех случаях, когда механизм должен служить для измерения величины, не являющейся прямой функцией тока (сопротивления, индуктивности, емкости, сдвига фаз, частоты и т. д.), необходимо сделать результирующий вращающий момент зависящим от измеряемой величины и не зависящим от напряжения источника питания.

Для таких измерений применяют механизм, отклонение подвижной части которого определяется только отношением токов в двух его катушках и не зависит от их значений. Приборы, построенные по этому общему принципу, называются логометрами. Возможно построение логометрического механизма любой электроизмерительной системы с характерной особенностью - отсутствием механического противодействующего момента, создаваемого закручиванием пружин или растяжек.

На рисунках ниже приведены условные обозначения электроизмерительных приборов по принципу их действия.

Обозначение принципа действия прибора

Классификация электроизмерительных приборов по роду измеримой величины

Электроизмерительные приборы классифицируются и по роду измеряемой ими величины, так как приборы одного и того же принципа действия, но предназначенные для измерения разных величин могут значительно отличаться друг от друга по своей конструкции, не говоря уже о шкале прибора.

В таблице 1 приведен перечень условных обозначений наиболее употребительных электроизмерительных приборов.

Таблица 1. Примеры обозначения единиц измерения, их кратных и дольных значений

Классификация электроизмерительных приборов по степени точности

Абсолютной погрешностью прибора называют разность между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины.

Например, абсолютная погрешность амперметра равна

δ = I - I э,

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

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

I э = I - δ = I + (-δ)

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

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.

Точность прибора характеризуется величиной его максимальной приведенной погрешности. Согласно ГОСТ 8.401-80 приборы по степени их точности разделяются на 9 классов: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 и 4,0. Если, например, данный прибор имеет класс точности 1,5, то это значит, что его максимальная приведенная погрешность равна 1,5%.

Электроизмерительные приборы, имеющие классы точности 0,02, 0,05, 0,1 и 0,2, как наиболее точные, применяются там, где требуется весьма большая точность измерения. Если прибор имеет приведенную погрешность выше 4%, то он считается внеклассным.

Чувствительность и постоянная измерительного прибора

Чувствительностью прибора называют отношение углового или линейного перемещения указателя прибора, приходящееся на единицу измеряемой величины. Если , то чувствительность его по всей шкале одинакова.

Например, чувствительность амперметра, имеющего равномерную шкалу, определяется формулой

S = Δα/ΔI,

Где S - чувствительность амперметра в делениях на ампер, Δ I - приращение тока в амперах или миллиамперах, Δα - приращение углового перемещения показателя прибора в градусах или миллиметрах.

Если шкала прибора неравномерна, то чувствительность прибора в различных областях шкалы различна, так как одному и тому же приращению (например, тока) будут соответствовать разные приращения углового или линейного перемещения показателя прибора.

Величина, обратная чувствительности прибора, называется постоянной прибора. Следовательно, постоянная прибора - это цена деления прибора, или, иначе, величина, на которую должен быть помножен отсчет по шкале в делениях, чтобы получить измеряемую величину.

Например, если постоянная прибора равна 10 мА/дел (десять миллиампер на деление), то при отклонении его указателя на α = 10 делений измеряемая величина тока равна I = 10 - определение погрешностей или поправок для совокупности значений шкалы прибора путем сравнения в различных сочетаниях отдельных значений шкалы друг с другом. За основу сравнения берется одно из значений шкалы. Калибровка широко применяется в практике точной метрологической работы.

Простейший способ калибровкой - сравнение каждого размера с номинально равным ему (принимаемым за достаточно верный) размером. Это понятие не следует смешивать (как это часто делают) с градуированием (градуировкой) измерительных приборов, представляющим собой метрологическую операцию, при помощи которой делениям шкалы измерительного прибора придаются значения, выраженные в установленных единицах измерения.

Мощность потерь энергии в приборах

Электроизмерительные приборы потребляют при работе энергию, которая в них преобразуется обычно в тепловую энергию. Мощность потерь зависит от режима в цепи, а также от системы и конструкции прибора.

Если измеряемая мощность относительно мала, а следовательно, относительно малы ток или напряжение в цепи, то мощность потерь энергии в самих приборах может заметно влиять на режим исследуемой цепи и показания приборов могут иметь довольно большую погрешность. При точных измерениях в цепях, где развиваемые мощности сравнительно малы, необходимо знать мощность потерь энергии в приборах.

В табл. 2 приведены средние величины мощности потерь энергии в различных системах электроизмерительных приборов.

Измерение – это определение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Измерения выполняются в общепринятых единицах.

Основные элементы процесса измерения: объект измерения, измеряемая величина, средство измерений, принцип измерений, метод измерений, условия измерений, результат измерения, погрешность измерения, человек-оператор, выполняющий измерения (субъект измерения).

Объект измерения – это сложное, многогранное явление или процесс (например, электрические колебания на выходе автогенератора), характеризующийся множеством отдельных физических параметров. Интересующий нас и подлежащий измерению один из этих параметров называется измеряемой физической величиной (например, частота колебаний автогенератора).

Средство измерений – это техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.

Принцип измерений – это совокупность физических явлений, на которых основаны измерения (например, резонансный принцип измерения частоты).

Метод измерений представляет собой совокупность приемов использования принципов и средств измерений (например, метод сравнения измеряемой частоты с известной частотой).

Электрические методы измерений электрических и неэлектрических величин имеют ряд преимуществ по сравнению с другими методами измерений: незначительное потребление энергии; возможность дистанционной передачи измерительной информации; большая скорость измерений; высокая точность и чувствительность.

Методика измерений в отличие от метода включает в себя детально разработанный порядок процесса измерений с использованием конкретных методов и средств измерений.

Как бы тщательно не проводилось измерение, его результат будет содержать некоторую неточность, которая характеризуется погрешностью. Погрешность измерения – это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Широко применяемый термин точность измерений характеризует качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению. Большей точности соответствует меньшая погрешность измерения.

Значение физической величины, найденное путем ее измерения, называется результатом измерения. Результат измерения может быть получен в результате одного наблюдения или при обработке результатов нескольких

наблюдений. При этом под наблюдением понимают экспериментальную операцию, при которой получают одно числовое значение величины.

В Республике Беларусь введена Международная система единиц (International System of Units), сокращенно СИ (SI). Основными единицами этой системы являются: метр (m ), килограмм (kg ), секунда (s ), ампер (А ), кель-вин (К ), моль (mol ) и кандела (cd ), дополнительными – угловые единицы: радиан (рад) и стерадиан (ср). Кроме основных и дополнительных установлены производные единицы.

Технические средства, используемые при электрических измерениях и имеющие нормированные погрешности, по назначению подразделяются на меры, измерительные преобразователи, электроизмерительные приборы, электроизмерительные установки и измерительные системы.

Мерой называются средства измерения, предназначенные для воспроизведения значения физической величины заданного размера с определенной точностью. Существуют однозначные меры, например измерительная катушка сопротивления, конденсатор, и многозначные (переменного значения), а также наборы и магазины мер, т. е. комплекты мер для воспроизведения ряда одноименных значений величин различного размера (магазины сопротивлений, емкостей).

Измерительные преобразователи предназначены для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования и обработки, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Некоторые из них – шунты, делители напряжения, измерительные трансформаторы, усилители – могут преобразовывать электрические величины в электрические же, но необходимые потребителю, другие – термоэлектрические термометры, тензорезисторы, индуктивные преобразователи – неэлектрические величины в электрические.

Электроизмерительные приборы– это средства электрических измерений, предназначенные для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем (например, вольтметр, амперметр, ваттметр, фазометр).

Электроизмерительные приборы классифицируют по назначению, конструктивному исполнению, роду измеряемой величины, принципу, условиям эксплуатации, классу точности и другим критериям.

В зависимости от рода измеряемой величины (например, напряжение, сила тока, мощность) электроизмерительные приборы подразделяются на амперметры, вольтметры, ваттметры и т. п. и комбинированные, измеряющие две и более величин (например, ампервольтомметры).

Электроизмерительные приборы, показания которых являются непрерывными функциями измеряемых величин, называются аналоговыми приборами. Электроизмерительные приборы, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы измерительной информации, показания которых представлены в цифровой форме, называются цифровыми приборами.

Электроизмерительная установка состоит из ряда средств измерений (мер, измерительных преобразователей, приборов) и вспомогательных устройств, расположенных в одном месте. Электроизмерительные установки используются для поверки и градуировки электроизмерительных приборов и испытаний магнитных и электроизоляционных материалов.

В зависимости от способа получения результата различают два метода измерения: прямой и косвенный .

Прямым называется такое измерение, результат которого получается непосредственно из опытных данных. Сюда относятся измерения различных физических величин при помощи приборов, градуированных в установленных единицах, например, измерение силы тока амперметром, сопротивления проводника – омметром, температуры – термометром и т. д. Прямые измерения широко применяются из-за их простоты и скорости получения результата.

Косвенным называется измерение, при котором искомое значение величины определяется на основании известной математической зависимости между ней и величинами, полученными при прямых измерениях. Например, мощность Рв цепях постоянного тока вычисляют по формуле: Р = U I ; напряжение U в этом случае измеряют вольтметром, а ток I – амперметром; сопротивление резистора R = U/I – по измеренным значениям напряжения U и тока I . Косвенные измерения используются, как правило, только в тех случаях, когда нельзя применять прямые.

Федеральное автономное государственное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Политехнический институт

Электрические станции и электроэнергетические системы

Электротехнические измерительные приборы

Красноярск 2011

Введение

Классификация электроизмерительных приборов

Международная система единиц

Стандарты на электроизмерительные приборы. Термины

Нормируемые метрологические характеристики (ГОСТ 22261-76)

Основные требования к испытаниям, проверке и эксплуатации электроизмерительных приборов

Основные понятия

Виды измерительных электротехнических приборов

Амперметр

Ваттметр

Вольтметр

Фазометр

Частомер

Осцилограф

Анализатор спектра частот

Щитовые приборы

Цифровые приборы

Заключение

Список используемой литературы

ВВЕДЕНИЕ

Особое место в измерительной технике занимают электрические измерения. Современная радиотехника, энергетика (включая атомную) и электроника опираются на измерение электрических величин. Большинство неэлектрических величии легко преобразуются в электрические с целью использования электрических сигналов для индикации, регистрации, математической обработки измерительной информации, управления технологическими процессами и передачи результатов измерений на большие расстояния.

В настоящее время разработаны и выпускаются приборы, е помощью которых могут быть произведены измерения более 50 электрических величин. Перечень измеряемых электрических величин включает в себя ток, напряжение, частоту, отношение токов н напряжений, сопротивление, емкость, индуктивность, мощность и т.д. Многообразие измеряемых величин определило и многообразие технических средств, реализующих измерения.

Электроприборостроение является специализированной отраслью отечественной промышленности, выпускающей технические средства для измерений электрических и магнитных величин и параметров электрических цепей, а также электрофизических свойств материалов.

Ниже приводится общие сведения об электроизмерительных приборах, представленных в настоящем справочнике.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Электроизмерительную аппаратуру и приборы можно классифицировать по ряду признаков. По функциональному признаку эту аппаратуру и приборы можно разделить на средства сбора, обработки и представления измерительной информации и средства аттестации и поверки. Отдельные приборы могут совмещать ряд функциональных признаков.

Электроизмерительную аппаратуру по назначению можно разделить на меры, системы, приборы и вспомогательные устройства.

Кроме того, важный класс электроизмерительных приборов составляют преобразователи, предназначенные для преобразования электрических величин в процессе измерения или преобразования измерительной информации.

По способу представления результатов измерений приборы и устройства можно разделить на показывающие и регистрирующие.

По методу измерения средства электроизмерительной техники можно разделить на приборы непосредственной оценки и приборы сравнения (уравновешивания).

По способу применения и по конструкции электроизмерительные приборы и устройства делятся на щитовые (в том числе панельные), переносные и стационарные.

По точности измерения приборы делится на измерительные, в которых нормируются погрешности; индикаторы, или внеклассные приборы, в которых погрешность измерений больше предусматриваемой соответствующими стандартами, и указатели, в которых погрешность не нормируется.«.

По принципу действия или физическому явлению, положенному в основу работы прибора или устройства, можно выделить следующие укрупненные группы: электромеханические. электронные, термоэлектрические и электрохимические. четкую границу между ними провести трудно, так как имеются комбинированные устройства, использующие ряд физических явлений.

В зависимости от способа защиты схемы прибора от воздействия внешних условий корпуса приборов делятся на обыкновенные, воло-, газо- и пылезащищенные, герметические. взрывобезопасные.

В основу построения настоящего справочника положено раздайте средств электроизмерительной техники на следующие группы:

Цифровые электроизмерительные приборы. Аналого-цифровые и цифро-аналото- вые преобразователи.

Поверочиые установки и установки для измерений электрически* и магнитных величин.

Многофункциональные и мноюканальные средства, измерительные системы и измерительно-вычислительные комплексы.

Щитовые аналоговые приборы

Приборы лабораторные и переносные.

Меры и приборы.ив измерений электрических и магнитных величии

Приборы электроизмерительные регистрирующие.

Измерительные преобразователи, усилители, трансформаторы и стабилизаторы.

Счетчики электрические

Принадлежности, запасные и вспомогательные устройства.

МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ

Системой единиц называется совокупность основных и производных единиц физических величии. В СССР с 1 января 1963 г. рекомендуется применение Международной системы единиц (СИ) как предпочти тельной во всех областях науки в техники.

С 1 января 1980 г. Введен в действие в качество государственного стандарта стандарт Совета Экономической Взаимопомощи - СТ СЭВ 1052-78 «Метрология. Единицы физических величин».

Таблица 1 - Международной системы единиц (СИ)

ВеличинаЕдиница измеренияОбозначениерусское названиемеждународное названиерусскоемеждународноеДлинаметрmetre (meter)мmМассакилограммkilogramкгkgВремясекундаsecondсsСила токаамперampereАAТермодинамическая температуракельвинkelvinКKСила светаканделаcandelaкдcdКоличество веществамольmoleмольmol

Дополнительные единицы следующие: радиан (rad, рад) - угол между двумя радиусами окружности; длина дуги между которыми равна радиусу; стерадиан (sr, ср) - телесный угол, вершина которою расположена в центре сферы и который вырезает на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы. Кратные и дольные единицы образуются путем умножения на 10\ где к - целое число. Приставки хдя образования кратных и дольных основных, дополнительных и производных единиц даны в табл. 1-2

Электроизмерительные приборы, приведенные в настоящем справочнике, прямо и косвенно (при помощи расчетов) могут измерять указанные в табл. 1*3 электрические, магнитные и электроматиитные величины.

В качсстес измеряемых величин в электроизмерительной технике приняты основные и производные единицы, рекомендованные СТ СЭВ 1052-78.

3. СТАНДАРТЫ НА ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. ТЕРМИНЫ

Принятая в Советском Союзе система государственной стандартизации определяется основным стандартом ГОСТ 1.0-68, который классифицирует все стандарты и определяет принципы их составления. В соответствии с этим все стандарты делятся на следующие категории: государственные стандарты СССР (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ) республиканские стандарты (РСТ). стандарты предприятий (СТП).

В зависимости от содержания требований к электроизмерительным приборам приняты следующие виды стандартов: технических условий (всесторонних технических условии); типов и основных параметров (размеров): марок. сортаментов; конструкций и размеров; технических требований; правил приемки; методов испытаний (контроля, анализа, измерений); правил маркировки, упаковки; транспортирования и хранения; методов и средств поверки; правил эксплуатации и ремонта; типовых технологических процессов.

Методы испытания приборов (вспомогательных частей), не предусмотренные основными стандартами и государственной системой обеспечения единства измерений устанавливаются стандартами на отдельные группы приборов, отраслевыми стандартами и техническими условиями.

Стандарты па электроизмерительные приборы можно разделить на четыре группы: 1) общие требования, правила и нормы; 2) требования к отдельным группам приборов; 3) требования к деталям; 4) государственнкая система обеспечения единства измерений.

К первой группе стандартов относятся: ГОСТ 22261-76 «Средства измерений электрических величии Общие технические условия». ГОСТ 12997-76 «Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. Технические требование».

Государственная система промышленных приборов и средст в автоматизации (ГСП) представляет собой совокупность изделий (на основе базовых конструкций с унифицированными структурами к конструктивными параметрами), предназначенных для получения, обработки и использования информации.

ГОСТ 12997-76 распространяется на приборы и средства автоматизации государственной системы промышленных приборов и средст в автоматизации (ГСП). Он определяет основные условия испытаний приборов, изменения их показаний, устойчивость к механическим воздействиям, комплектование поставок, маркировки, упаковки и хранения изделий.

НОРМИРУЕМЫЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ГОСТ 22261-76)

Основными метрологическими характеристиками любого электроизмерительною прибора и устройства являются класс точности или предел допускаемой основной погрешности или предел допускаемой систематической составляющей и допускаемого отклонения случайной составляющей погрешности. Для большинства типов приборов в стандартах на конкретные виды приборов устанавливается в качестве основной характеристики класс точности. Класс точности является обобщенной характеристикой средств измерений, определяющей пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей.

Основная погрешность - это погрешность средства измерений, используемого в нормальных условиях эксплуатации, которые должны соответствовать следующим значениям: температура окружающего воздуха (20 ± 0.5), (20 ± 1), (20 ± 2), (20 ± 5) 0С; относительная влажность воздуха (65 ± 15)%; атмосферное давление (100 ± 4) кПа (750 ± 30) мм рт. ст.; напряжение питающей сети (220±4,4) В для сети с частотой 50 Гц; (220 ± 4.4) иди (115 ± 2.5) В для сети с частотой,400 Гц. Частота питающей сети (50 ± 0.2) или (400 ± 12) Гц.

Классы точности и соответствующие им предельно допускаемые значения основной погрешности выбираются из ряда: (1; 1,5; 2,0; 2.5; 4,0; 5,0; 6,0)-10n, где n = 0 или целому отрицательному числу (ГОСТ 13600- 68). Из этого ряда исключаются классы 5.0 и 6.0. Класс 2,0 применяется для счетчиков электрической энергии.

Для приборов, у которых основная погрешность больше 4.0. класс не устанавливается, и прибор характеризуется предельным значением основной погрешности. Этим же значением характеризуются приборы, у которых предельные дополнительные погрешности не связаны численным соотношением с классом приборов; многопредельные приборы, для которых устанавливаются различные пределы допускаемых погрешностей.

К метрологическим характеристикам также оросятся, предел допускаемой погрешности в интервале значений влияющей величины: предел дополнительной погрешности, обусловленный изменением влияющей величины (эта характеристика применяется для большинства типов приборов), или функция влияния влияющих величии в пределах рабочей области. При линейной зависимости дополнительных погрешностей от изменения влияющей величины устанавливается отношение приращения погрешности к изменению влияющей величины.

Пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей (в процентах) устанавливаются в виде приведенных (γ), относительных (δ) или абсолютных (∆) погрешностей, которые могут определяться по формулам:

Дополнительно устанавливаются способы выражения пределов допускаемых погрешностей:

относительной (в децибелах)

где А = 10 при измерении мощности и других энергетических величии; А = 20 при измерении напряжения, силы тока и других силовых величин: ступенчатой функцией

где a1, a2, a3, ai , a, b, c, d - постоянные размерные или безразмерные величины; Хi, X - измеряемые или влияющие величины и, применяемые без учета знака; Xk, - конечное значение диапазона измерений; c1 , с2 , ci - конкретные значения измеряемой или влияющей величины; XN - нормирующее значение измеряемой величины.

Нормирующее значение XN принимается равным:) конечному значению диапазона измерений (если нулевая отметка находится на краю или вне шкалы) и арифметической сумме конечных значений диапазона измерений (если нулевая отметка находится внутри диапазона измерений) - для приборов с равномерная или степенной шкалой.

б)номинальному значению - для приборов, предназначенных для измерений величин, для которых установлено это номинальное значение;

в)диапазону показаний - для приборов с логарифмической, гиперболической или другой существенно неравномерной шкалой.

Погрешность ∆ и δ можно представить в виде таблиц или графиков. Пределы допускаемых абсолютных погрешностей выражают в единицах измеряемой величины.

Важной характеристикой прибора являются вариации отсчетов и значение невозвращения указателя к нулевой отметке. Эти характеристики нормируются в зависимости от класса точности прибора. Так. например, полуторакратное значение основной погрешности допускается для электромагнитных и ферродинамических приборов классов 0.05 и 0,1 (при поверке их на постоянном токе): самопишущих приборов с чернильной записью, приборов, устойчивых к механическим воздействиям; миниатюрных и малогабаритных приборов. Для всех остальных приборов вариация не должна превышать абсолютного значения основной погрешности.

Невозвращение указателя к нулевой отметке от наиболее удаленной точки шкалы для приборов класса 0,05, приборов с подвижной частью на растяжках, приборов с углом шкалы более 1200 , миниатюрных и малогабаритных приборов, а также приборов, устойчивых к механическим воздействиям, не должно превышать (в миллиметрах ∆=0,01КL, где К - численное значение класса точности прибора; L-длина диапазона показаний, мм. Для остальных приборов допускается половина указанного значения.

Дополнительные погрешности вызываются следующими факторами:

Отклонение температуры окружающего прибор воздуха от нормальной (или от обозначенной на приборе) вызывает изменение параметров электрической цепи прибора и механических подвижных частей. Погрешность, возникающая в этих условиях, называется температурной погрешностью, которая может достигать значительной величины.

Допускаемые отклонения от номинальных значений вспомогательных частей приборов (шунтов, добавочных сопротивлении и др.), вызванные изменением температуры на 10 К. приведены ниже:

Класс вспомогательной части0.01 0.02 0.05 0.1 0.2 0.5 1.0

Допускаемое отклонение в %±0.007 ± 0.015 +0,025 ±0.05 ±0.1 ±0.25 ±0.5

Отклонение прибора от его рабочего положения в любом направлении на угол 50 вызывает погрешность, не превышающую значения предела допекаемой основной погрешности. Это требование не распространяется на приборы, снабженные уровнем Для приборов со световым указателем допускается корректировка нуля при наклонном положении прибора. Если на приборе рабочее положение не указано. то при изменении наклона прибора от 0 до 900 дополнительная погрешность не превысит половины допускаемой основной погрешности.

Влияние внешнего магнитного или электрического поля проявляется в том, что на собственное магнитное или электрическое поле прибора накладывается внешнее поле, которое в зависимости от своего направления увеличивает или уменьшает вращающий момент прибора.

Для приборов постоянною и переменного тока с частотой до кГц. не имеющих символа F-30 (гл. 2-6, МЭК-51), влияние внешнего однородного постоянного или переменного магнитного поля с частотой, соответствующей рабочей частоте, и индукцией 0.5 мТл (напряженностью магнитного поля Н = 400 А/м). При индукции магнитного поля, рассчитанного по формуле

В=0,5/f мТл (напряженность H = 400/f Ам, где f - частота, кГц). (11)

Приборы с символом F-30 будут иметь дополнительную погрешность, не превышающую основной, при индукции магнитною ноля, указанной в символе, в миллитесла.

Дополнительная погрешность электростатических приборов, не имеющих символов F-27 и F-34, под влиянием внешнего электростатическою поля с частотой 50 Гц и напряженностью 20 кВ/м при самых неблагоприятных фазе и направлении электрического поля не превысит ±6%. Для приборов, имеющих символ F-27, значение дополнительной погрешности не превысит предела основной погрешности. Для приборов, имеющих символ F-34, дополнительная погрешности не будет превышать основной под влиянием электрического поля с напряженностью, указанной в символе, в киловольтах на метр.

Изменение показаний щитовых приборов, установленных на ферромагнитном или неферромагнитном щите толщиной (2 ± 0.5) мм и не имеющих символов F-37; F-38; F-39; F-40, не будет превышать половины допускаемой основной погрешности. Погрешность приборов, имеющих один из указанных символов, и условиях, определенных описанием символе, не будет выходить та допускаемую основную погрешность.

Изменение показаний приборов, вызванное отклонением частоты от номинальной на ±10%. не превысит основной погрешности

Если на приборе указана номинальная область частот, для которой он предназначен. то основная погрешность при любой частоте в пределах той области не может быть больше нормализованного значения. Если на приборе указана расширенная область частот, то изменение показаний, вызванное изменением частоты а указанной области, не будет превышав значения основной погрешности.

Целый рад приборов изменяет показания и зависимости от продолжительности работы. Поэтому в стандартах оговариваются время установлении рабочего режима и продолжительность непрерывной работы средств измерении. Время установления рабочего режима выбирается из ряда 0; 1; 5; 30 мин; 1.0; 1.5; 2.0 ч. Для стационарных средств или снабженных термостатирующими устройствами это время может превышать 2 ч. Время установления рабочего режима указывается в эксплуатационной документации

Изменения показаний отдельных видов приборов могут происходить под влиянием других внешних факторов. Допускаемые изменения показаний в этих случаях оговариваются в стандартах на от дельные группы приборов или в технических условиях.

В настоящее время в стандартах принят детерминированный подход к нормированию и оценке погрешностей электроизмерительных приборов. С повышением точности электроизмерительных приборов, с появлением приборов, работающих на новых принципах, с созданием измерительных систем перспективным является вероятностный подход к нормированию и оценке погрешностей. Погрешности средств измерений в общем случае рассматриваются как случайные величины, а поэтому при нормировании погрешностей приборов и их поверье следует применять статистические методы. Указанные методы находят свое отражение в базовых стандартах государственной системы обеспечения единства измерений в СССР.

ГОСТ 8.009 -72 «Государственная система единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений» устанавливает номенклатуру нормируемых метрологических характерно (их средств измерений для оценки погрешностей измерений в известных рабочих условиях их эксплуатации. Стандарт определяет метрологические характеристики; способы их нормирования и формы представления; метрологические характеристики, подлежащие нормированию для средств намерений.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАНИЯМ, ПРОВЕРКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

С целью проверки технического состояния электроизмерительных приборов существуют различные методы их испытаний

Испытания электроизмерительных приборов должны производиться в соответствии с требованиями стандартов на отдельные группы приборов (или технических условий)

Испытания приборов и вспомогательных частей делятся по характеру на следующие:

а)приемо-сдаточные, производимые отделом технического контроля завода-поставщика; испытаниям должен быть подвергнут каждый выпускаемый прибор и каждая вспомогательная часть;

б)периодические, производимые заводом-поставщиком в сроки, установленные техническими условиями, но не реже одного раза и год; эти испытания производятся каждый раз. когда в их конструкцию или технологию вносятся существенные изменения;

в)государственные контрольные испытания. проводимые при выпуске вновь осваиваемых приборов и вспомогательных частей по ГОСТ 8.001 - #0 ГСИ «Организация и порядок проведения государственных испытаний средств измерений»;

г) на надежности проводимые заводом-постановщиком по соответствующим стандартам и техническим условиям.

При приемо-сдаточных испытаниях приборов и вспомогательных частей проверяются характеристики их на соответствие техническим требованиям: основная погрешность, которая не должна превышать 0,8 предела допускаемой основной погрешности: вариации; невозвращение указателя к нулевой отметке, влияние наклона прибора; прочность изоляции при нормальных условиях и др.

Для периодических испытаний из серийного производства отбирается не менее двух образцов каждое о типа. Эти приборы и вспомогательные части проверяются на общие технические требования, относящиеся к испытуемым приборам и вспомогательным частям, и на соответствие дополнительным требованиям стандартов на отельные группы приборов или техническим условиям.

Основные технические условия на электроизмерительные приборы, кроме рассмотренные ранее, определяют прочность и сопротивление изоляции электрических цепей; успокоение подвижных частей; устойчивость к перегрузкам: устойчивость к механическим и климатическим воздействиям; характеристику отсчетных устройств; требования к надежности; маркировку приборов и вспомогательных частей; комплектность поставки; упаковку, транспортирование и хранение.

Изоляция электроизмерительных приборов. Изоляция между электрическими цепями и корпусом прибора или вспомогательной части выдерживает в течение 1 мин при нормальных условиях действие испытательного напряжения.

Сопротивление изоляции между корпусом и изолированными по постоянному току электрическими цепями должно быть:

в нормальных условиях не менее 20 МОм - для приборов 4-7 групп при рабочем напряжении от 42 до 500 В и 40 МОм - для приборов 4-7 групп при рабочем напряжении от 500 до 1000 В и приборов остальных групп при рабочем напряжении до 1000 В; для всех приборов при рабочем напряжении выше 1000 В добавляется 20 МОм на каждые полные или неполные 1000 В рабочего напряжения;

в рабочих условиях для групп 4-7 при рабочем напряжении от 42 до 500 В не менее 5 МОм - при верхнем значении температуры и влажности воздуха до 80% и 2 МОм - при температуре окружающего воздуха (20 ± 5) сС и верхнем значении влажности.

Проверка сопротивления изоляции электрических цепей прибора производится при отсутствии напряжения в цепи прибора.

Успокоение подвижной части. Время установления показаний электроизмерительных приборов не превышает 4 с. Это время от момента включения прибора до момента, когда отклонение указателя от установившегося положения не превысит 13% диапазона показаний Установившееся положение должно отстоять от начального приблизительно на 2/3 диапазона показаний Время установления показаний тепловых, термоэлектрических, биметаллических, самопишущих приборов, приборов с длиной стрелки более 150 мм, с конечным значением диапазона измерений меньше 20 мВ. 200 мкА; 10 мОм и более 10 МОм может превышать 4 с. Для этих приборов, а также для приборов с углом шкалы 2400 размах первого колебания может превышать 20% диапазона показаний: для остальных приборов - не будет превышать этого значения.

Подвижные части приборов переменное о тока (кроме вибрационных} не имеют колебаний резонансного характера, вызывающих размыв конца указателя больше, чем на ширину самой узкой из отметок шкалы, при любой частоте в пределах от 0.9 до 1.1 номинальной частоты или в пределах номинальной области частот.

Устойчивость к перегрузкам. При эксплуатации электроизмерительных приборов бывают случаи перегрузок, что может вызвать неблагоприятные изменения технических характеристик. Полому при проектировании учитываются возможные перегрузки. Показывающие приборы и вспомогательные части длительное время (до 2 ч) выдерживают нагрузку током или напряжением, равным 120% номинального.

В целях обеспечения работы приборов после аварийных режимов в электрических сетях или цепях проводятся испытания на кратковременные перегрузки (табл. 2-6).

После воздействия перегрузки отклонение указателя не будет превышать 0.5% диапазона показаний Х1я приборов классов точности 0.5 и более точных. Для остальных приборов значение определяется по формуле

С = 0.01 КL (12)

где К - класс прибора; длина диапазона показаний, мм.

Механические и климатические воздействия на электроизмерителные приборы и вспо-могательные части. Средства измерений могут быть тепло-. холодо-. влаго-, вибро- и удароустойчивыми (т. с. сохранять свои характеристики во время пребывания в соответствующих рабочих условиях); тепло-, холодо-, влаго-. вибро-, тряско- и ударопрочными (т. е. сохранить свои характеристики после пребывания в предельных условны и последующего пребывания в нормальных или рабочих условиях).

Для щитовых приборов, изготовляемых в корпусах по ГОСТ 5944 - 74, допускается устанавливать более жесткие требования по вибро- и ударопрочности, вибро- и ударо- устойчивости, а именно: по вибрации диапазон частот находится в пределах 10-70 Гц, а значения виброускорений выбираются из ряда: 5; 10: 15; 20; 30; 40 м/с2; по ударам - частота ударов - от 10 до 50 ударов в минуту; длительность импульсов от 6 до 20 мс. общее число - 2000 ударов; максимальное ускорение выбирается из ряда: 15; 50; 70 м/с2.

Для приборов и вспомогательных частей допускается устанавливать требования по ветроустойчивости, пыле- и брызгозащищенности.

Переносные приборы 5 и 7 трупп могут быть вибро- и ударопрочными.

Отсчетное устройство. Характеристика отсчетного устройства - диапазона показаний, соответствующий диапазону измерений.

Угол шкалы профильных приборов не превышает 750. Электроизмерительные приборы с механическим противодействующим моментом, имеющие на шкале пулевую отметку, как правило, имеют корректор для установки указателя на нуль. Полный диапазон регулировки корректором не может быть меньше 2% диапазона покаяний. В приборах с двусторонней шкалой (кроме переносных приборов со световым указателем и равномерной шкалой) отношение отклонений указателя корректором в ту или другую сторону от нулевой отметки не должно превышать 2:1.

Надежностъ. Основным показателем надежности является наработка на отказ. Значение наработки на отказ выбирается из ряда: 500; 600; 700: 800; 900; 1000 и далее через 250 ч.

Требования безопасности. Все внешние части приборов, находящиеся пол напряжением, превышающим 42 В по отношению к корпусу, защищены от случайных прикосновений. Внешние части приборов, работающих напряжением от 1000 до 30 000 В. обозначаются предупредительным знаком. Приборы, для безопасной работы с которыми необходимы особые меры предосторожности, указанные в эксплуатационной документации, на передней панели иди около частей, представляющих опасность, имеют знак.

Маркировка приборов и вспомогательных частей. Каждый прибор имеет следующие обозначения (на лицевой стороне, на корпусе и у зажимов): обозначение единицы измеряемой величины (для приборов с именованной шкалой) иди наименование приора; обозначение класса прибора; знак Государственного реестра и государственный Знак качества; условное обозначение рода тока и числа фаз; условное обозначение системы прибора и вспомогательной части. С которой градуировался прибор; обозначения символов (МЭК-51); степени защищенности от влияния магнитных и электрических полей; условное обозначение рабочего положения прибора, если это положение имеет значение (символы Д1 - Д7); условное обозначение испытательного напряжения изоляции измерительной цепи по отношению к корпусу (символы С1 - СЗ); товарный знак завода-поставщика; условное обозначение типа прибора; год выпуска и заводской номер.

Кроме перечисленных, приборы и вспомогательные части имеют следующие обозначения: указываются номинальная частота, если она отличается от 50 Гц, или номинальная область частот (расширенная область частот); номинальный ток, напряжение и коэффициент мощности (в соответствии с требованиями стандартов на отдельные группы приборов); ток или напряжение, соответствующие конечному значению шкалы; для приборов» измеряющих другие величины, сопротивление соединительных проводов (если оно отличается от 0.035 Ом); номинальные значения тока и падения напряжения шунтов, сопротивление и номинальные токи добавочных сопротивлений. коэффициенты трансформации измерительных трансформаторов; схема подключения приборов или вспомогательной части.

Для переносных приборов классов точности 0.05-0.5 укатывается: значение активного сопротивления и индуктивности - для амперметров переменного тока, паление напряжения - на амперметрах постоянною тока; ток полного отклонения вольтметра.

Допускается в соответствии с техническими условиями ряд обозначений указывать в эксплуатационном документации В этом случае на приборе должен быть, символ F-33 (МЭК-51). Если один из размеров фланца щитового прибора менее 30 мм то на шкале или видимой при эксплуатации части прибора допускается нанесение только обозначения единицы измеряемой величины. Для щитовых приборов с размером фланца менее 60 мм при применении символа F-33 допускается все обозначения (или часть их), кроме единицы измеряемой величины, не наносить на прибор, а указывать в эксплуатационной документации.

Комплектностъ поставки. Объем поставки устанавливается стандартами и техническими условиями на отдельные типы приборов-

Упаковка транспортирование и хранение. Упаковка приборов и вспомогательных частей, маркировка упаковочной тары с документацией на приборы осуществляется в соответствии с ГОСТ 9181-74.

Транспортирование приборов осуществляется в упаковке в закрытом транспорте любого вида. При транспортировании самолетом приборы должны помешаться в герметичном отсеке

В помещениях для хранении приборов в упаковке относительная влажность воздуха должна быть не более 80% и температура от 0 до 40 0С.

Приборы без упаковки следует хранить при температуре окружающею воздуха от 10 до 35 0С и относительной влажности до 80%. В помещениях для хранения не должно быть пыли, паров кислот и щелочей, агрессивных газов и других вредных примесей, вызывающих коррозию.

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 (примеры - равноплечные весы, электроизмерительный потенциометр, компаратор для линейных мер). К разновидностям измерительных приборов относятся интегрирующие измерительные приборы, в которых подводимая величина подвергается интегрированию по времени или по другой независимой переменной (электрические счётчики, газовые счётчики), и суммирующие измерительные приборы, дающие значение двух или нескольких величин, подводимых по различным каналам (ваттметр, суммирующий мощности нескольких электрических генераторов).

В целях автоматизации управления технологическими процессами измерительные приборы часто снабжаются дополнительными регулирующими, счётно-решающими и управляющими устройствами, действующими по задаваемым программам.

Чувствительность измерительного прибора - отношение перемещения указателя прибора относительно шкалы (выраженного в линейных или угловых единицах) к изменению значения измеряемой величины, вызвавшей это перемещение.

Шкала (от лат. scala - лестница) измерительного прибора, часть отсчётного устройства прибора, представляющая собой совокупность отметок (точек, штрихов, расположенных в определённой последовательности) и проставленных у некоторых из них чисел отсчёта или других символов, соответствующих ряду последовательных значений измеряемой величины. Параметры шкалы - её пределы, цена деления (разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам) и др. - определяются пределами измерения, реализуемыми измерительным механизмом прибора, чувствительностью прибора и требуемой точностью отсчёта. В зависимости от конструкции отсчётного устройства деления шкалы могут располагаться по окружности, дуге или прямой линии, а сама шкала может быть равномерной, квадратичной, логарифмической и т.д. Основные деления шкалы, соответствующие цифровым обозначениям, наносятся более длинными (или толстыми) линиями. Показания отсчитываются невооружённым глазом при расстояниях между делениями до 0,7 мм, при меньших - при помощи лупы или микроскопа. Для долевой оценки делений шкалы применяют дополнительные шкалы - нониусы.

Нониус - вспомогательная шкала, при помощи которой отсчитывают доли делений основной шкалы измерительного прибора. Прототип современного нониуса предложен французским математиком П. Вернье, поэтому нониус часто называют верньером. Нониус получил название по имени португальца П. Нуниша (P. Nunes, латинизированное имя Nonius), предложившего для отсчёта долей делений шкалы другой сходный прибор, ныне, однако, не применяемый. Различают линейный, угломерный, спиральный, трансверсальный и др. виды нониусов. Применение линейного нониуса основано на разнице интервалов деления основной шкалы и нониуса. Длина нониуса (целое число его делений) точно укладывается в определённом целом числе делений основной шкалы. При совпадении нулевой отметки нониуса с какой-либо отметкой L основной шкалы результат измерения А соответствует величине, определяемой отметкой L; при несовпадении нулевой отметки нониуса с L значение

А = L + ki,

где k - число делений нониуса от нулевого до совпадающего со штрихом основной шкалы; i - наименьшая доля деления основной шкалы, которую можно оценить нониусом (обычно i = 0,1; 0,05 или 0,02 мм). Принцип отсчёта по угломерному нониусу, применяемому в ряде оптико-механических приборов, такой же, как и по линейному нониусу.

Отсчётное устройство измерительного прибора (аналогового или цифрового) - часть прибора, предназначенная для отсчитывания его показаний. Отсчётное устройство аналогового прибора обычно состоит из шкалы и указателя, причём подвижным может быть либо указатель, либо шкала. По типу указателя отсчётные устройства подразделяются на стрелочные и световые. В стрелочных отсчётных устройствах стрелка своим концом перемещается относительно отметок шкалы. Конец стрелки может быть копьевидным или выполненным в виде ножа или натянутой нити. В последних двух случаях шкалы снабжаются зеркалом для устранения погрешности отсчёта, вызванной параллаксом. В световых отсчётных устройствах роль стрелки выполняет световой луч, отражённый от зеркальца, скрепленного с подвижной частью прибора. От положения последней зависит положение светового изображения на шкале, по которому отсчитывают показания. Световое отсчётное устройство позволяет устранить погрешность от параллакса и повысить чувствительность прибора за счёт увеличения длины указателя и удвоения угла его поворота.

Отсчётное устройство цифрового прибора позволяет получить показание непосредственно в цифровой форме. Для создания изображений цифр применяются цифровые индикаторы различной конструкции. Механические индикаторы представляют собой несколько роликов или дисков с цифрами по окружности и ряд окошечек, в которых появляются цифры отдельных роликов (дисков). Такими отсчётными устройствами снабжены, например, счётчики электроэнергии. Электромеханические индикаторы содержат подвижные части с изображениями цифр, перемещаемые электромеханическими приводными устройствами. В электрических индикаторах применяются лампы накаливания, люминесцентные или газоразрядные элементы и электроннолучевые трубки, образующие изображения цифр.

Точность измерения - характеристика измерения, отражающая степень близости его результатов к истинному значению измеряемой величины. Чем меньше результат измерения отклоняется от истинного значения величины, то есть чем меньше его погрешность, тем выше точность измерения, независимо от того, является ли погрешность систематической, случайной или содержит ту и другую составляющие. Иногда в качестве количественной оценки точности измерения указывают погрешность, однако погрешность является понятием, противоположным точности, и логичнее в качестве оценки точности измерения указывать обратную величину относительной погрешности (без учёта её знака); например, если относительная погрешность равна ±10-5, то точность равна 105.

Точность меры и измерительного прибора - степень близости значений меры или показаний измерительного прибора к истинному значению величины, воспроизводимой мерой или измеряемой при помощи прибора. Точные меры или измерительные приборы имеют малые погрешности, как систематические, так и случайные.

Классы точности средств измерений - обобщённая характеристика средств измерений, служащая показателем установленных для них государственными стандартами пределов основных и дополнительных погрешностей и др. параметров, влияющих на точность. Введение классов точности облегчает стандартизацию средств измерений и их подбор для измерений с требуемой точностью.

Из-за разнообразия измеряемых величин и средств измерений нельзя ввести единый способ выражения пределов допускаемых погрешностей и единые обозначения классов точности. Если пределы погрешностей выражены в виде приведенной погрешности (т. е. в процентах от верхнего предела измерений, диапазона измерений или длины шкалы прибора), а также в виде относительной погрешности (т. е. в процентах от действительного значения величины), то классы точности обозначают числом, соответствующим значению погрешности. Например: Классу точности 0,1 соответствует погрешность 0,1%. Многие показывающие приборы (амперметры, вольтметры, манометры и др.) формируются по приведённой погрешности, выраженной в процентах от верхнего предела измерений. В этих случаях применяется ряд классов точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

7. ВИДЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

амперметр ваттметр осциллограф точность чувствительность

Электродинамический прибор - измерительный прибор, принцип действия которого основан на механическом взаимодействии двух проводников при протекании по ним электрического тока. Электродинамический прибор состоит из измерительного преобразователя, преобразующего измеряемую величину в переменный или постоянный ток, и измерительного механизма электродинамической системы. Наиболее распространены электродинамические приборы с подвижной катушкой, внутри которой на оси со стрелкой расположена подвижная катушка. Вращающий момент на оси возникает в результате взаимодействия токов в обмотках катушек и пропорционален произведению действующих значений этих токов. Уравновешивающий момент создаёт пружина, с которой связана ось. При равенстве моментов стрелка останавливается. Электродинамические приборы - наиболее точные электроизмерительные приборы, применяемые для определения действующих значений тока и напряжения в цепях переменного и постоянного тока. При последовательном соединении обмоток катушек угол поворота стрелки пропорционален квадрату измеряемой величины. Такое включение обмоток применяется в электродинамических приборах для измерения напряжения и силы тока (вольтметры и амперметры). Электродинамические измерительные механизмы используют также для измерения мощности (ваттметры). При этом через неподвижную катушку пропускают ток, пропорциональный току, а через подвижную - ток, пропорциональный напряжению в измеряемой цепи. Показания прибора пропорциональны активному или реактивному значению электрической мощности. В случае исполнения электродинамических механизмов в виде логометров их применяют как частотомеры, фазометры и фарадометры. Электродинамические приборы изготовляют главным образом переносными приборами высокой точности - классов 0,1; 0,2; 0,5. Разновидность электродинамических приборов - ферродинамический прибор, в котором для усиления магнитного поля неподвижной катушки применяют магнитопровод из ферромагнитного материала. Такие приборы предназначаются для работы в условиях вибрации, тряски и ударов. Класс точности ферродинамических приборов 1,5 и 2,5.

Электростатический прибор - измерительный прибор, принцип действия которого основан на механическом взаимодействии электродов, несущих разноимённые электрические заряды. В электростатическом приборе, измеряемая величина преобразуется в напряжение переменного или постоянного тока, определяемое электростатическим измерительным механизмом. Измеряемое напряжение подводится к подвижному электроду, укрепленному на оси, связанной со стрелкой, и к изолированному от него неподвижному электроду. В результате взаимодействия зарядов, возникающих на электродах, на оси появляется вращающий момент, пропорциональный квадрату приложенного напряжения. Действующая на ось пружина создаёт момент, противодействующий вращающему моменту и пропорциональный углу поворота оси подвижного электрода. При взаимодействии вращающего и противодействующего моментов стрелка измерительного механизма поворачивается на угол, пропорциональный квадрату поданного на электроды напряжения. Шкала, градуируемая в единицах измеряемых величин, получается неравномерной, выполняется часто со световым указателем. Электростатический прибор, используют обычно для измерения напряжений переменного или постоянного тока, в том числе высокочастотных. Для этих приборов характерно малое потребление энергии и независимость показаний от частоты. Они подвержены влиянию внешних электростатических полей, которое ослабляется внутренним экранированием прибора. Электростатический прибор, выпускаются наивысшего класса точности 0,005.

Термоэлектрический прибор - измерительный прибор для измерения силы переменного тока, реже электрического напряжения, мощности. Представляет собой сочетание магнитоэлектрического измерителя с одним или несколькими термопреобразователями. Термопреобразователь состоит из термопары (или нескольких термопар) и нагревателя, по которому протекает измеряемый ток. Под действием тепла, выделяемого нагревателем, между свободными концами термопары возникает термоэдс, измеряемая магнитоэлектрическим измерителем. Для расширения пределов измерения термопреобразователей используют высокочастотные измерительные трансформаторы тока.

Термоэлектрические приборы обеспечивают сравнительно большую точность измерений в широком диапазоне частот и независимость показаний от формы кривой тока, протекающего через нагреватель. Их основные недостатки - зависимость показаний от температуры окружающей среды, значительное собственное потребление мощности, недопустимость больших перегрузок (не более чем в 1,5 раза). Применяются преимущественно для измерения действующего значения силы переменного тока (от единиц мкА до нескольких десятков А) в диапазоне частот от нескольких десятков Гц до нескольких сотен МГц с погрешностью 1-5%.

Электромагнитный прибор - измерительный прибор, принцип действия которого основан на взаимодействии магнитного поля, пропорционального измеряемой величине, с сердечником, выполненным из ферромагнитного материала. Основные элементы электромагнитного прибора: измерительная схема, преобразующая измеряемую величину в постоянный или переменный ток, и измерительный механизм электромагнитной системы. Электрический ток в катушке электромагнитной системы создаёт электромагнитное поле, втягивающее сердечник в катушку, что приводит к возникновению на оси вращающего момента, пропорционального квадрату силы тока, протекающего по катушке. В результате действия на ось пружины создаётся момент, противодействующий вращающему моменту и пропорциональный углу поворота оси. При взаимодействии моментов ось и связанная с ней стрелка поворачиваются на угол, пропорциональный квадрату измеряемой величины. При равенстве моментов стрелка останавливается.

Выпускаются электромагнитные амперметры и вольтметры для измерений главным образом в цепях переменного тока частотой 50 Гц. В электромагнитном амперметре катушка измерительного механизма включается последовательно в цепь измеряемого тока, в вольтметре параллельно. Электромагнитные измерительные механизмы применяют также в логометрах. Наиболее распространены щитовые приборы классов точности 1,5 и 2,5, хотя существуют приборы классов 0,5 и даже 0,1 с рабочей частотой до 800 Гц.

Магнитоэлектрический прибор - измерительный прибор непосредственной оценки для измерения силы электрического тока, напряжения или количества электричества в цепях постоянного тока. Подвижная часть измерительного механизма магнитоэлектрического прибора перемещается вследствие взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и проводника с током. Наиболее распространены магнитоэлектрические приборы с подвижной рамкой, расположенной в поле постоянного магнита. При протекании по виткам рамки тока возникают силы, образующие вращающий момент. Ток к рамке подводится через пружинки или растяжки, создающие противодействующий вращающий механический момент. Под действием обоих моментов рамка перемещается на угол, пропорциональный силе тока в рамке. Непосредственно через обмотку рамки можно пропускать только небольшие токи силой от нескольких мкА до десятков мА, чтобы не перегреть обмотки и растяжки. Для расширения пределов измерений по току и по напряжению к рамке подключают шунтирующие и добавочные сопротивления, подключаемые извне или встроенные. Существуют магнитоэлектрические приборы, у которых постоянный магнит помещен внутри подвижной катушки, а также магнитоэлектрические приборы с подвижным магнитом, укрепленным на оси внутри неподвижной катушки. Применяются также магнитоэлектрические логометры. Магнитоэлектрические приборы с подвижным магнитом более просты, имеют меньшие габариты и массу, но меньшую точность и чувствительность, чем приборы с подвижной рамкой. Для отсчёта показаний используют стрелочный или световой указатель: луч света от осветителя направляется на зеркальце, укрепленное на подвижной части прибора, отражается от него и образует на шкале магнитоэлектрического прибора световое пятно с тёмной чертой в центре.

Отличительные особенности магнитоэлектрического прибора - равномерная шкала, хорошее успокоение, высокие точность и чувствительность, малое потребление мощности; они чувствительны к перегрузкам, к механическим сотрясениям и ударам и мало чувствительны к влияниям внешних магнитных полей и окружающей температуры.

Электроизмерительный комбинированный прибор - измерительный прибор, в котором для измерения (неодновременного) двух и более величин используется один измерительный механизм либо несколько различных измерительных преобразователей с общим отсчётным устройством. Шкалу или отсчётное устройство электроизмерительного комбинированного прибора градуируют в единицах тех величин, которые он измеряет. Наиболее широко используют приборы для измерения электрического напряжения, силы переменного и постоянного тока - ампервольтметры; напряжения, силы переменного и постоянного тока и сопротивления - ампервольтомметры (авометры); индуктивности, напряжения постоянного тока, количества импульсов - универсальные цифровые электроизмерительные комбинированные приборы.

8. АМПЕРМЕТР

Рисунок 1- Амперметр

Амперметр - прибор для измерений силы постоянного и переменного тока в амперах (А). Шкалу Амперметра градуируют в килоамперах, миллиамперах или микроамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно; для увеличения предела измерений - с шунтом или через трансформатор. Под действием тока подвижная часть прибора поворачивается; угол поворота связанной с ней стрелки пропорционален силе тока. Существуют амперметры, в которых применены магнитоэлектрическая, электромагнитная, электродинамическая (ферромагнитная), термоэлектрическая и выпрямительная системы.

Основные характеристики амперметров, выпускаемых (1967) промышленностью СССР, приведены в таблице.

Таблица 2 - Основные характеристики амперметров

СистемыПоказывающиеСамопишущие МагнитоэлектрическаяЭлектромагнитнаяЭлектродинамическаяТермоэлектрическаяМагнитоэлектрическая, электродинамическая 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-

В зависимости от области применения в конструкциях амперметра предусматривается защита от внешних влияний - они устойчивы относительно изменений температуры (от 60°С до - 60°С), вибраций, тряски и могут работать при 80 - 98% относительной влажности.

9. ВАТТМЕТР

Рисунок 2- 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 (тока и напряжения).

ВОЛЬТМЕТР

Рисунок 3 - Вольтметр

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.

Электронные вольтметры имеют сложные схемы с применением недостаточно стабильных элементов (электронных ламп, малогабаритных электрических сопротивлений и конденсаторов), что приводит к снижению их надёжности и точности. Однако они незаменимы при измерениях в маломощных радиотехнических цепях, так как имеют большое входное сопротивление и работают в широком диапазоне частот (от 50 Гц до 100 МГц) с погрешностями, не превышающими 3% от верхнего предела измерения. Изготовляются также электронные вольтметры для измерения амплитуды импульсов напряжения длительностью от десятых долей мксек при скважности до 2500.

В начале ХХ в. широко применялись вольтметры тепловой и индукционной систем; в настоящее время промышленное производство их прекращено из-за присущих им недостатков - большое собственное потребление энергии и зависимость показаний от температуры окружающей среды.

ФАЗОМЕТР

Рисунок 4- Фазометр

Фазометр - прибор для измерения косинуса угла сдвига фаз (или коэффициента мощности) между напряжением и током в электрических цепях переменного тока промышленной частоты или для измерения разности фаз электрических колебаний. Измерение косинуса угла сдвига фаз на промышленной частоте производят электромеханическими фазометрами с непосредственным отсчётом, в которых измерительным механизмом служит логометр (электродинамический, ферродинамический, электромагнитный или индукционный); отклонение подвижной части логометра зависит от сдвига фаз соотносимых напряжения и тока. В качестве фазометра для широкого диапазона частот применяют электронно-счётные измерители интервалов времени между моментами прохождения соотносимых колебаний через нуль, а также градуированные измерительные фазовращатели в сочетании с индикаторами нулевой разности фаз (например, с фазовыми детекторами). Погрешности измерения электромеханическими фазометрами 1-3°, электронными 0,05-0,1°.

ЧАСТОТОМЕР

Рисунок 5- Частотомер

Частотомер - прибор для измерения частоты периодических процессов (колебаний). Частоту механических колебаний обычно измеряют с помощью вибрационных механических Частотомеров и электрических частотомеров, используемых совместно с преобразователями механических колебаний в электрические. Простейший вибрационный механический частотомер, действие которого основано на резонансе, представляет собой ряд упругих пластин, укрепленных одним концом на общем основании. Пластины подбирают по длине и массе так, чтобы частоты их собственных колебаний составили некую дискретную шкалу, по которой и определяют значение измеряемой частоты. Механические колебания, воздействующие на основание частотомера, вызывают вибрацию упругих пластин, при этом наибольшая амплитуда колебаний наблюдается у той пластины, у которой частота собственных колебаний равна (или близка по значению) измеряемой частоте.

Для измерения частоты электрических колебаний применяют электромеханические, электродинамические, электронные, электромагнитные, магнитоэлектрические частотомеры. Простейший электромеханический частотомер вибрационного типа состоит из электромагнита и ряда упругих пластин (как в механическом частотомере) на общем основании, соединённом с якорем электромагнита. Измеряемые электрические колебания подают в обмотку электромагнита; возникающие при этом колебания якоря передаются пластинам, по вибрации которых определяют значение измеряемой частоты. В электродинамических частотомерах основным элементом является логометр, в одну из ветвей которого включен колебательный контур, постоянно настроенный на среднюю для диапазона измерений данного прибора частоту. При подключении такого частотомера к электрической цепи переменного тока измеряемой частоты подвижная часть логометра отклоняется на угол, пропорциональный сдвигу фаз между токами в катушках логометра, который зависит от соотношения измеряемой частоты и резонансной частоты колебательного контура. Погрешность измерений электродинамического частотомера 10-12 - 5·10-14.

Частоту электромагнитных колебаний в диапазоне радиочастот и СВЧ измеряют при помощи электронных частотомеров (волномеров) - резонансных, гетеродинных, цифровых и др.

Действие резонансного частотомера основано на сравнении измеряемой частоты с частотой собственных колебаний электрического контура (или резонатора СВЧ), настраиваемого в резонанс с измеряемой частотой. Резонансный частотомер состоит из колебательного контура с петлёй связи, воспринимающей электромагнитные колебания (радиоволны), детектора, усилителя и индикатора резонанса. При измерении контур настраивают при помощи калиброванного конденсатора (или поршня резонатора в диапазоне СВЧ) на частоту воспринимаемых электромагнитных колебаний до наступления резонанса, который регистрируют по наибольшему отклонению указателя индикатора. Погрешность измерений таким частотомером 5.10-3 - 5·10-4. В гетеродинных частотомерах измеряемая частота сравнивается с известной частотой (или её гармониками) образцового генератора - гетеродина. При подстройке частоты гетеродина к частоте измеряемых колебаний на выходе смесителя (где происходит сравнение частот) возникают биения, которые после усиления индицируются стрелочным прибором, телефоном или (реже) осциллографом. Относительная погрешность гетеродинных частотомеров 5·10-4 - 5·10-6.

Разновидностью образцовых частотомеров, высшей точности являются эталоны и стандарты частоты, погрешность которых лежит в пределах 10-12 - 5.10-14. Измерителем частоты вращения валов машин и механизмов служит тахометр.

ОСЦИЛЛОГРАФ

Рисунок 6 - Осцилограф

Осциллограф (от лат. oscillo - качаюсь) электроннолучевой - прибор для наблюдения функциональной связи между двумя или несколькими величинами (параметрами и функциями; электрическими или преобразованными в электрические). Для этой цели сигналы параметра и функции подают на взаимно перпендикулярные отклоняющие пластины осциллографической электроннолучевой трубки и наблюдают, измеряют и фотографируют графическое изображение зависимости на экране трубки. Это изображение называют осциллограммой. Чаще всего осциллограмма изображает форму электрического сигнала во времени. По ней можно определить полярность, амплитуду и длительность сигнала. Осциллограф часто имеет проградуированные в В по вертикали и в сек по горизонтали шкалы на экране трубки. Это обеспечивает возможность одновременного наблюдения и измерения временных и амплитудных характеристик всего сигнала или его части, а также измерения параметров случайных или однократных сигналов. Иногда изображение исследуемого сигнала сравнивают с калибровочным сигналом или применяют компенсационный метод измерений.

Важными характеристиками осциллографа, определяющими его эксплуатационные возможности, являются: коэффициент отклонения - отношение напряжения входного сигнала к отклонению луча, вызванному этим напряжением (В/см или В/дел); полоса пропускания - диапазон частот, в пределах которого коэффициент отклонения осциллографа уменьшается не более чем на 3 дБ относительно его значения на средней (опорной) частоте; время нарастания, в течение которого переходная характеристика осциллографа нарастает от 0,1 до 0,9 от амплитудного значения (часто употребляется вместо полосы пропускания); верх. граничная частота полосы пропускания f в связана с соотношением: ; коэффициент развертки - отношение времени к величине отклонения луча, вызванного напряжением развёртки за это время (в сек /см или сек /дел); скорость записи - максимальная скорость перемещения луча по экрану, при которой обеспечивается фотографирование или запоминание (для запоминающего осциллографа) однократного сигнала. Перечисленные параметры определяют амплитудный, временной и частотный диапазоны исследуемых сигналов.

Погрешность измерения сигналов зависит от погрешностей коэффициента отклонения и коэффициента развёртки (обычно ~2-5%) от частоты (длительности) исследуемого сигнала и полосы пропускания (времени нарастания сигнала).

14. ОММЕТР

Рисунок 7- 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 логометром.

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%.

АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА ЧАСТОТ

Рисунок 8 - 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, в котором подаваемые на вход колебания ослабляются (если необходимо) аттенюаторами, преобразуются по частоте, усиливаются и затем поступают на вертикальные отклоняющие пластины ЭЛТ; частота гетеродина приёмника линейно изменяется на ± 8Мгц (в 10-см диапазоне) или на ±30Мгц (в 3-см диапазоне) в такт с пилообразным напряжением развёртки, одновременно подаваемым в цепи, изменяющие частоту гетеродина, и на горизонтальные пластины ЭЛТ. В анализаторе спектра предусмотрена градуировка по частоте, осуществляемая генератором калибровочных меток с плавной регулировкой амплитуды и частоты от 1 до 10 МГц. Анализатором спектра можно измерять уход частоты генератора, малые разности частот двух генераторов и др.

ЩИТОВЫЕ ПРИБОРЫ

Щитовые приборы для измерений переменного тока и напряжения выпускаются двух видов:

электромагнитной системы.

Приборы магнитоэлектрические с выпрямителем имеют измерительный механизм с внутрирамочным магнитом, с опорами на кернах или растяжках и выпрямителем в измерительной цепи. Применяются для измерений синусоидального переменного тока или напряжения с частотой от 30 до 20000 Hz. Сочетание магнитоэлектрического механизма с выпрямителем позволяет измерять действующее значение синусоидального тока или напряжения, при использовании в цепях с неискаженной формой синусоидального тока.

Применяемая магнитная система практически не подвержена влиянию внешних магнитных полей, поэтому приборы не нуждаются в дополнительной защите при их установке на щите (панели).

Конструктивно приборы исполняются с квадратными лицевыми панелями и квадратными или круглыми корпусами. По степени защиты, корпуса соответствуют IP50 или IP54, по защите токоведущих стержней - IP00.

Приборы электромагнитной системы позволяют измерять переменный ток и напряжение непосредственно в электрических цепях. Приборы электромагнитной системы основаны на взаимодействии магнитного поля измеряемого тока (тока, проходящего через катушку) с одним или несколькими сердечниками из магнито-мягкого материала. По конструктивному исполнению, выпускаемые ОАО Электроприбор приборы электромагнитной системы имеют две разновидности измерительных механизмов:

с плоской катушкой и с подвижным сердечником из магнитомягкого материала, втягивающимся в зазор плоской катушки при пропускании тока;

с круглой катушкой и с двумя сердечниками внутри катушки: неподвижным и подвижным (одним или двумя), которые при пропускании измеряемого тока через катушку намагничиваются одноименно и отталкиваются друг от друга; тем самым стрелка, укрепленная на оси с подвижным сердечником, отклоняется.

Измерительные механизмы имеют опоры на кернах из стали и подпятниках. Успокоение достигается введением силиконовой смазки в нижний подпятник - в приборах с круглой катушкой, и в спиральную пружину, через которую проходит ось - в приборах с плоской катушкой.

Приборы электромагнитной системы, по сравнению с приборами магнитоэлектрической системы с выпрямителями:

позволяют измерять действующее значение переменного тока (напряжения) в цепях с искаженной формой сигнала синусоидального тока,

потребляют большую мощность, менее чувствительны,

работают в более узком диапазоне частот, особенно при измерениях переменного напряжения,

имеют шкалу с большей неравномерностью. Снятие показаний с нормируемой погрешностью у электромагнитных приборов начинается приблизительно с 20 % от номинального значения предела измерения.

В то же время, амперметры электромагнитной системы более устойчивы к перегрузкам, что позволяет создавать приборы с коэффициентом перегрузки от 2-х до 5-ти кратного диапазона измерения. У перегрузочных приборов погрешность в перегрузочной зоне шкалы не нормируется.

Рисунок 9 - Приборы для измерения переменного тока и напряжения

Приборы данной группы предназначены для измерения тока и напряжения в электрических цепях переменного тока и выпускаются двух видов:

магнитоэлектрической системы с выпрямителем;

электромагнитной системы.

Приборы позволяют измерять токи в пределах от 25 µА до 100 А и напряжения от 0,5 V до 750 V приом включении. Для расширения диапазона измерения: по току применяются трансформаторы тока типа ТОП-0,66, по напряжению - трансформаторы напряжения.

Амперметры и вольтметры изготавливаются с нулевой отметкой на краю диапазона. Приборы могут быть изготовлены со шкалами в любых единицах измерения про желанию заказчика.

По конструктивному исполнению, приборы для измерения переменного тока делятся на две группы:

приборы с квадратными лицевыми панелями и круглыми корпусами;

приборы с квадратными лицевыми панелями и квадратными корпусами. Степень защиты корпусов - IP50 или IP54, степень защиты токоведущих стержней - IP00.

Круглошкальные приборы

Рисунок 10 - Круглошкальные приборы

Приборы предназначены для измерения силы тока и напряжения в сетях переменного тока в однофазных цепях переменного тока частотой 50 Гц в различных областях промышленности и на железнодорожном транспорте. Приборы изготавливаются в пластмассовом корпусе и являются вибро- и ударопрочными. Во всех исполнениях предусмотрена подсветка циферблата.

Приборы для измерения мощности, частоты, коэффициента мощности, измеритель мощности

Рисунок 11 - Приборы для измерения мощности, частоты, коэффициента мощности, измеритель мощности

Ваттметры и варметры Ц42303, Ц42308 предназначены для измерения активной или реактивной мощности в трехфазных электрических цепях переменного тока частотой 50-60 Hz при равномерной или неравномерной нагрузке фаз.

Ваттметры Ц42303/1 и Ц42308/1 предназначены для измерения активной мощности в однофазных сетях переменного тока частотой 50, 60, 500, 1000 Hz.

Частотомеры Ц42304, Ц42306, Ц42307 предназначены для измерения частоты переменного тока.

Измерители коэффициента мощности Ц42305 и Ц42309 предназначены для измерения коэффициента мощности в трехфазных трехпроводных цепях переменного тока частотой 50 Hz с симметрией линейных напряжений и симметричной нагрузкой фаз.

Приборы выполнены на основе электронного преобразователя входного сигнала в сигнал постоянного тока и магнитоэлектрического прибора с внутрирамочным магнитом и подвижной частью на кернах, размещенных в одном корпусе.

Рисунок 12 - Приборы для измерения постоянного тока и напряжения

Приборы данной группы предназначены для измерения тока и напряжения в электрических цепях постоянного тока.

Приборы позволяют измерять токи в пределах от 10 μА до 20 А и напряжения от 25 mV до 750 V при непосредственном включении. Для измерений токов и напряжений, превышающих указанные пределы, применяются внешние шунты и добавочные сопротивления.

Конструктивное исполнение корпусов обеспечивает степень защиты по лицевой панели IP50 или IP54, для токоведущих частей - IP00.

Приборы для контроля температуры, уровня шума, радиации.

Рисунок 13 - Прибор для контроля температуры, уровня шума, радиации.

Милливольтметр М42304 используется для измерения термоэлектродвижущих сил термопар типа XA(K),XK(L), ПП(S), ПР(D) с номинальной статической характеристикой преобразования.

Микроамперметр М42304 предназначен для использования в аппаратуре для измерения уровня шума.

Микроамперметр М42301 предназначен для использования в специальной (ГО-27, ДП-3Б) и другой аппаратуре. Приборы предназначены для применении на различных объектах промышленности.

Рисунок 14 - Кругошкальные приборы

Приборы предназначены для измерения силы тока и напряжения в цепях постоянного и пульсирующего тока частотой 100 Гц в различных областях промышленности и на железнодорожном транспорте. Приборы изготавливаются в пластмассовом корпусе и являются вибро- и ударопрочными. Во всех исполнениях предусмотрена подсветка циферблата.

ЦИФРОВЫЕ ПРИБОРЫ

Точность - важнейшая характеристика для любого измерительного прибора. Несомненным лидером по точности показаний являются цифровые устройства, они полностью отвечают данному требованию, поскольку погрешность в ходе их эксплуатации минимальна.

Практичность - ещё одно немаловажное отличие электроизмерительного прибора с цифровой идентификацией. Цифровые вольтметры, амперметры и ваттметры могут фиксироваться в любом положении (как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости и с различным наклоном). Тряска или вибрация, которые бывают достаточно характерны для различных производств, также не повлияют на измеритель. При этом устройства достаточно компактны, малогабаритны, например, производятся приборы с уменьшенной глубиной корпуса.

К тому же, цифровые приборы гораздо менее подвержены негативному воздействию «извне». Цифровой амперметр, вольтметр или цифровой ваттметр может использоваться в неблагоприятных условиях повышенной влажности, давления, высоких или низких температур. Такая надежность приборов гарантирует достоверность показателей, получаемых при их использовании.

Приборы для измерения переменного тока и напряжения

Рисунок 15 - Прибор для измерения переменного тока и напряжения

Принцип движения электронов в цепях переменного тока - постоянное изменение направления движения: электроны попеременно (отсюда и название) движутся то строго в одном направлении, то в противоположном.

Поскольку преобразование напряжения и силы переменного тока можно осуществлять с минимальными потерями электроэнергии, переменный ток находит более широкое повседневное применение (в том числе и в бытовых сетях), чем постоянный ток.

Поэтому цифровые приборы для измерения действующих значений силы переменного тока и напряжения:

амперметры переменного тока

вольтметры переменного тока

ежедневно используются практически во всех энергетических и промышленных сферах.

Например, однопредельные щитовые электроизмерительные приборы ЩП 02М, ЩП 02, ЩП 96, ЩП 120 и т. д. с цифровой индикацией предназначены для контроля за указанными параметрами именно в цепях переменного тока.

Основные отличия этих и и других цифровых приборов для измерения переменного тока и напряжения:

тип конструкции;

диапазон измерений;

напряжение;

класс точности;

параметры интерфейса;

цвет индикации.

Приборы щитовые цифровые электроизмерительные ЩП02М, ЩП02, ЩП72, ЩП96, ЩП120 предназначены для измерения действующего значения силы тока или напряжения в цепях переменного тока. Они могут применяться в энергетике и других областях промышленности для контроля электрических параметров. Приборы являются однопредельными и имеют исполнения по конструкции, диапазону измерений, напряжению питания, наличию интерфейса, цвету индикаторов, классу точности.

Приборы для измерения постоянного тока и напряжения

Рисунок 16 - Приборы для измерения постоянного тока и напряжения

Параметры постоянного тока (направление, сила, частота, равная нулю и т. д.) неизменны (либо совсем незначительно отклоняются) в любой момент времени.

Хотя применение постоянного тока не имеет на сегодняшний день достаточно широкого распространения из-за неудобства трансформации напряжений такого тока, в некоторых областях постоянный ток простонезаменим, к примеру, он используется:

для электролиза в металлургии и химической промышленности;

при эксплуатации тяговых электродвигателей на транспорте;

для питания электронной аппаратуры с пониженным уровнем шума, бытовых радиоприёмников;

в прецизионных измерительных приборах (отличающихся высокой точностью).

Для контроля основных величин постоянного тока используются:

амперметры постоянного тока (для измерения силы тока)

вольтметры постоянного тока (для измерения напряжения).

Например, однопредельные приборы Щ00, Щ01, Щ96, Щ120 и т.д., которые для удобства эксплуатации в конкретных условиях имеют различные исполнения по:

степени точности;

напряжению питания;

диапазону измерений;

конструкции корпуса;

числу десятичных разрядов;

наличию или отсутствию интерфейса;

цветам индикаторов.

Приборы щитовые цифровые электроизмерительные Щ00, Щ01, Щ02, Щ02.01, Щ72, Щ96, Щ120 предназначены для измерения силы тока или напряжения в цепях постоянного тока. Они могут применяться в энергетике и других областях промышленности для контроля электрических параметров. Приборы являются однопредельными и имеют исполнения по конструкции, диапазону измерений, числу десятичных разрядов, напряжению питания, наличию интерфейса, цвету индикаторов, классу точности.

Цифровые приборы для измерения активной и реактивной мощности

Рисунок 17 - Цифровые приборы для измерения активной и реактивной мощности

Приборы щитовые цифровые электроизмерительные предназначены для измерения активной, реактивной или активной и реактивной мощности в трехфазных 3-х и 4-х проводных электрических сетях переменного тока.

Возможность обмена информацией по интерфейсу RS485 (протокол MODBUS RTU) позволяют использовать приборы в автоматизированных системах различного назначения. В приборах предусмотрена возможность конфигурирования через порт RS485:

Перепрограммирование диапазона измерения

Перепрограммирование аналогового выхода

Задание уставок min/max в пределах диапазона измерений

Регулирование яркости свечения индикации.

Цифровые многофункциональные электроизмерительные приборы

Приборы ЩМ120 предназначены для измерения основных параметров трехфазной 3-х или 4-х проводной электрической сети.

Используются в сетях сбора данных для передачи результата измерения системам верхнего уровня или в качестве универсального измерительного прибора, взамен разных электроизмерительных приборов: амперметров, вольтметров, ваттметров, варметров, частотомеров.

В приборах предусмотрена возможность:

перепрограммирования диапазонов измерений

задания уставок min и max в пределах диапазона измерения

регулирование яркости индикации

Габаритные размеры/вырез в щите, мм /Высота знака, мм

х 120 х 135 / 112 х 112 / 20

Модули индикации МИ120

Рисунок 18 - Цифровые многофункциональные электроизмерительные приборы

Модули индикации - устройства, благодаря которым отображаются результаты измерений многофункциональных измерительных преобразователей.

Модули индикации МИ120 представляют собой жидкокристаллическую сенсорную панель с цветным графическим или монохромным дисплеем. Настройки экрана (яркость, контрастность, время обновления экрана, время перехода в спящий режим) устанавливаются индивидуально. Результаты измерений можно просматривать в виде цифровой, стрелочной индикации или в виде графиков в зависимости от пожеланий пользователя.

Приборы максимально понятны, управление ими осуществляется через следующие основные пункты меню:

измерение;

векторные диаграммы;

телеуправление, телесигнализация (ТУ/ТС);

настройки.

В модулях индикации МИ120 предусмотрена удобная навигация -поиск приборов в сети по названию, а для защиты данных от несанкционированного доступа устанавливается пароль.

Особенности:

возможность конфигурирования по отображаемым значениям и единицам измерения;

изменение параметров осуществляется с использованием сенсорных кнопок через меню (для панелей с цветным графическим дисплеем) или кнопок, расположенных на лицевой панели (для панелей со светодиодными индикаторами, для монохромных графических дисплеев), или непосредственно через интерфейс RS485;

вид отображения для панелей с графическим дисплеем (цифра, стрелка, график, барограф (линейная шкала)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

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 обстоятельствах опыта, по-видимому одинаковых, всегда замечаются нетождественные результаты. Сделанные наблюдения требуют математической обработки, иногда весьма сложной; только после этого можно пользоваться найденными величинами для тех или других выводов.

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.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи, изд. М., Гардарики 2007.

Попов В.С. Электротехнические измерительные приборы, Госэнергоиздат, 1963.

Илюнин К.К. Справочник по электроизмерительным приборам, изд. Л., Энергоатомиздат 1983.

Шкурин Г.П., Справочник по электро- и электронноизмерительным приборам, М., 1972.

5.dic. akademic.ru

Www.elpribor.ru

Электрические приборы предназначены для измерения электрических ве­личин. Приборы, изучаемые в данной работе, относятся к группе показываю­щих, т. е. прямого действия (искомое значение физической величины определяют непосредственно по показанию прибора). По способу преобразования электрической энергии, подводимой к прибору, в механическую энергию перемещения подвижной части и по конструктивным особенностям измерительного механизма приборы делятся на магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, ферродина­ми­ческие, индукци­он­­ные и др.

Условное обозначение принципа действия электроизмерительного прибора указывается на его шкале (табл. 1).

Таблица 1

Условные обозначения на шкале прибора

Магнитоэлектрические приборы, в которых катушка с током взаимо-действует с полем постоянного магнита, по­лучили широкое распространение для измерения постоянного тока (амперметры) и напряжения (вольтметры). Такие приборы имеют равномерную шкалу отсчета и высокую чувствительность. Для расширения предела измерения амперметры включаются в схему с по­мощью шунтов, а вольтметры – с добавочным со­противлением.

Схемы подключения магнитоэлектрических приборов приведены на рис. 1, где r A , r V – сопротивления измерительных приборов; R д – добавочный рези­стор; R ш – сопротивление шунта, которое может быть встроено в прибор или включено отдельно; I , I А – направление тока в цепи и катушке; U V , U д, U – соответственно напряжение на измерительном приборе, резисторе R д, измеряемое.

B электромагнитных приборах магнитное поле неподвижной катушки воздействует на подвижную ферромагнитную пластину, перемещая ее относительно катушки. В электромагнитных амперметрах катушка включается в сеть последовательно. Предел измерения устанавливается изменением числа витков измерительной катушки. Для измерения значительных переменных тока и напряжения применяются измерительные трансформаторы тока и напряжения. Катушки вольтметров включаются в сеть через большое добавочное сопротивление. Электромагнитные приборы просты, надежны, выдерживают значительные перегрузки, могут быть использованы в цепях постоянного и переменного тока, однако они имеют низкую чувствительность, малую точность, неравномерную шкалу, потребляют большую мощность.

В электродинамических приборах используется взаимодействие полей двух катушек с током, работают такие приборы как на постоянном, так и на переменном токе в качестве амперметров, вольтметров, ваттметров, фазометров. Основные недостатки электродинамических приборов – влияние внешних магнитных полей и слабый вращающий момент.

В ферродинамических приборах электродинамической системы в измерительном механизме используется стальной магнитопровод. Применение стали уменьшает точность прибора вследствие влияния гистерезиса и вихревых токов, сильно усложняет конструкцию прибора. В силу этих причин ферродинамические приборы для точных измерений мало пригодны и применяются главным образом в качестве регистрирующих приборов и щитовых ваттметров (посл­едние не имеют недостатков электродинамических ваттметров и значительно точнее индукционных).

В электростатических приборах для перемещения подвижной части измерительного механизма используют энергию электрического поля системы электродов. Такие приборы имеют практически равномерную шкалу, применяются для измерения только напряжения постоянного и переменного тока от 10 до десятков киловольт, имеют высший класс точности (0,05) и не потребляют активной мощности.

В индукционных приборах вращающий момент создается взаимодействием токов, наводимых в подвижной части прибора, металлическом диске, с магнитными потоками неподвижных электромагнитов. В индукционном ваттметре одна катушка включается последовательно в цепь, а вторая – параллельно, благодаря чему поток первой катушки пропорционален току I , a второй – напряжению U . Измерительный механизм индукционной системы применяется также в счетчиках электрической энергии переменного тока.

Цифровые измерительные приборы (ЦИП) имеют следующие преиму­щества по сравнению с аналоговыми: высокую точность измерения, широкий диапазон, индикацию результатов в цифровой форме, быстродействие, возможность вывода информации на ЭВМ, автоматический процесс измерения, выбор пределов измерения.

Большинство ЦИП имеет несколько диапазонов измерения, для которых указываются предельные значения. Выбор диапазона производится вручную или автоматически. Переключение диапазона сопровождается изменением положения запятой на цифровом отсчетном устройстве (ЦОУ). Точность измерения определяется погрешностью квантования, которая зависит от числа разрядов ЦОУ.