Требования к электроизмерительным приборам кратко

Обновлено: 28.06.2024

Электроизмерительные приборы предназначены для измерения различных величин и параметров электрической цепи: напряжения, силы тока, мощности, частоты, сопротивления, индуктивности, емкости и других.

На схемах электроизмерительные приборы изображаются условными графическими обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.729-68. На рис унке приведены общие обозначения показывающих и регистрирующих приборов.

Условные графические обозначения электроизмерительных приборов.

Для указания назначения электроизмерительного прибора в его общее обозначение вписывают конкретизирующее условное обозначение, установленное в стандартах, или буквенное обозначение единиц измерения прибора согласно ГОСТ в соответствии с таблицей:

2. Электромеханические измерительные приборы

По принципу действия электромеханические приборы подразделяются на приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, ферродинамической, индукционной, электростатической систем. Условные обозначения систем приведены в табл. 1.2. Наибольшее распространение получили приборы первых трех типов: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические.

3. Области применения электромеханических приборов

Магнитоэлектрические приборы: щитовые и лабораторные амперметры и вольтметры; нулевые индикаторы при измерениях в мостовых и компенсационных цепях.

В промышленных установках переменного тока низкой частоты большинство амперметров и вольтметров - приборы электромагнитной системы. Лабораторные приборы класса 0,5 и точнее могут изготовляться для измерения постоянного и переменного токов и напряжения.

Электродинамические механизмы используются в лабораторных и образцовых, приборах для измерения постоянных и переменных токов, напряжений и мощностей.

Индукционные приборы на базе индукционных механизмов используют главным образом в качестве одно - и трехфазных счетчиков энергии переменного тока. По точности счетчики подразделяются на классы 1,0; 2,0; 2,5. Счетчик СО (счетчик однофазный) используют для учета активной энергии (ватт-часов) в однофазных цепях. Для измерения активной энергии в трехфазных цепях применяют двухэлементные индуктивные счетчики, счетный механизм которых учитывает киловатт-часы. Для учета реактивной энергии служат специальные индуктивные счетчики, имеющие некоторые изменения в устройстве обмоток или в схеме включения.

Активные и реактивные счетчики устанавливают на всех предприятиях для расчета с энергоснабжающими организациями за используемую электроэнергию.

Принцип выбора измерительных приборов

а) Определяют расчетом цепи максимальные значения тока, напряжения и мощности в цепи. Часто значения измеряемых величин известны заранее, например, напряжение сети или аккумуляторной батареи.

б) В зависимости от рода измеряемой величины, постоянного или переменного тока, выбирают систему прибора. Для технических измерений постоянного и переменного тока выбирают соответственно магнитоэлектрическую и электромагнитную системы. При лабораторных и точных измерениях для определения постоянных токов и напряжений применяют магнитоэлектрическую систему, а для переменного тока и напряжения — электродинамическую систему.

в) Выбирают предел измерения прибора таким образом, чтобы

измеряемая величина находилась в последней, третьей части шкалы

г) В зависимости от требуемой точности измерения выбирают класс

4. Способы включения приборов в цепь

Амперметры включают в цепь последовательно с нагрузкой, вольтметры - параллельно, ваттметры и счетчики, как имеющие две обмотки (токовую и напряжения), включают последовательно – параллельно .

§ 1. Требования, предъявляемые к электроизмерительным приборам

В условиях сельскохозяйственного производства при помощи электроизмерительных приборов измеряют и электрические величины (например, напряжение, ток, мощность, сопротивление) и некоторые неэлектрические величины (температура, давление, перемещение, уровень и т. п.).
К электроизмерительным приборам предъявляется ряд общих технических требований.
Точность. Всякий измерительный прибор из-за относительного несовершенства конструкции, а также из-за нестабильности измерительной цепи имеет погрешность, то есть его показания всегда отличаются от действительного значения измеряемой величины.
Точность (и класс) прибора тем выше, чем меньше отличаются его показания от действительного значения измеряемой величины.
Стабильность. Физико-механические, электрические, магнитные и другие свойства электроизмерительных приборов в процессе их эксплуатации под действием различных факторов могут изменяться и тем самым влиять на погрешность прибора, то есть сказываться на стабильности, неизменности результатов измерений.
Устойчивость к влияниям внешних факторов способствует более точной и качественной работе электроизмерительных приборов. Чем меньше влияния внешних факторов, тем достовернее результаты измерений.
Чувствительность — это отношение линейного или углового перемещения указателя (стрелки) прибора к изменению значения измеряемой величины.
Электроизмерительный прибор должен наряду с точным показанием числового значения измеряемой величины остро реагировать па самое малое изменение этой величины.
Собственное потребление электроэнергии — важный показатель качества электроизмерительного прибора.
С увеличением потребляемой прибором электроэнергии возрастает его влияние на исследуемую цепь и увеличиваются погрешности измерений.
Перегрузочная способность характеризует свойство электроизмерительных приборов противостоять в процессе эксплуатации кратковременным незначительным перегрузкам. Электроизмерительные приборы рассчитаны на определенную перегрузочную способность.
Изоляция токоведущих частей. Надежность работы электроизмерительных приборов в значительной мере зависит от состояния изоляции их токоведущих частей. При пониженном сопротивлении изоляции токоведущих частей прибора возможны токи утечки, приводящие к увеличению погрешности измерений.
Механическая добротность показывающих электроизмерительных приборов зависит чаще всего от уравновешенности подвижной системы. При хорошо уравновешенной подвижной системе и малом моменте трения прибор отличает более высокая механическая добротность.

§ 2. Классы точности электроизмерительных приборов и погрешности измерения

Точность измерений характеризуется погрешностью измерений. Принято различать абсолютную, относительную и приведенную относительную погрешности.
Абсолютная погрешность
(139)
где Аизи — показание прибора;
Ад — действительное значение измеряемой величины (может быть принято по показанию образцового прибора).
Относительная погрешность
(140)
Приведенная относительная погрешность прибора
(141)
где Аи—номинальное значение шкалы прибора, то есть его верхний предел измерений.
В соответствии с приведенной относительной погрешностью все электроизмерительные приборы подразделяют на восемь классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Эти числа приводятся на шкалах приборов и показывают, какую наибольшую погрешность (в процентах от номинального значения шкалы) может дать прибор при измерениях. Следовательно, наибольшие допустимые погрешности, определяющие классы точности приборов, таковы: ±0,05; ±0,1; ±0,2; ±0,5; ±1,0; ±1,5;±2,5; ±4,0%.
Обратимся к конкретному примеру. Если, судя по показаниям амперметра, номинальное значение шкалы которого 10А, ток в электрической цепи 4,9 А, а действительное значение тока (по показаниям эталонного прибора) 5,0 А, то абсолютная погрешность

ГОСТ 30012.1-2002
(МЭК 60051-1-97)

ПРИБОРЫ АНАЛОГОВЫЕ ПОКАЗЫВАЮЩИЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЧАСТИ К НИМ

Определения и основные требования, общие для всех частей

Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories. Part 1. Definitions and general requirements common to all parts

Дата введения 2003-01-01

1 РАЗРАБОТАН Российской Федерацией

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 21 от 30 мая 2002 г.)

За принятие проголосовали:

Наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

3 Настоящий стандарт содержит аутентичный текст международного стандарта МЭК 60051-1-97 "Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 1. Определения и основные требования, общие для всех частей" с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны

4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 31 октября 2002 г. N 400-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30012.1-2002 (МЭК 60051-1-97) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2003 г.

Настоящий стандарт является частью 1 комплекса стандартов "Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним", состоящего из следующих частей:

Часть 1 - Определения и основные требования, общие для всех частей.

Часть 2 - Особые требования к амперметрам и вольтметрам.

Часть 3 - Особые требования к ваттметрам и варметрам.

Часть 4 - Особые требования к частотомерам.

Часть 5 - Особые требования к фазометрам, измерителям коэффициента мощности и синхроноскопам.

Часть 6 - Особые требования к омметрам (приборам для измерения полного сопротивления) и приборам для измерения активной проводимости.

Часть 7 - Особые требования к многофункциональным приборам.

Часть 8 - Особые требования к вспомогательным частям.

Часть 9 - Рекомендуемые методы испытаний.

Части 2-9 применяются совместно с частью 1, они дополняют разделы части 1.

Все перечисленные выше части имеют одинаковую структуру, везде выдерживается строгое соответствие между рассматриваемым вопросом и номером пункта. К порядковым номерам таблиц, рисунков и приложений каждой части добавляется номер этой части. Такая структура упрощает использование материала, так как информация, относящаяся к приборам конкретного вида, не будет смешиваться с информацией, относящейся к другим приборам.

Аналогами частей 2-9 являются соответственно следующие стандарты на приборы конкретного вида: ГОСТ 8711, ГОСТ 8476, ГОСТ 7590, ГОСТ 8039, ГОСТ 23706, ГОСТ 10374, ГОСТ 8042, ГОСТ 30012.9.

Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, выделены в тексте стандарта курсивом.

1 Общие положения

1.1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на показывающие электроизмерительные приборы прямого действия с устройством представления показаний в аналоговой форме, такие как:

- амперметры и вольтметры;

- ваттметры и варметры;

- частотомеры стрелочного и вибрационного типов;

- фазометры, измерители коэффициента мощности и синхроноскопы;

- омметры (приборы для измерения полного сопротивления) и приборы для измерения активной проводимости;

- многофункциональные приборы указанных выше типов.

Настоящий стандарт распространяется на некоторые вспомогательные части, используемые с этими приборами, такие как:

- добавочные сопротивления и элементы сопротивления.

Если с прибором используются другие вспомогательные части, то настоящий стандарт применим к прибору вместе с вспомогательной частью при условии, что регулировку проводят для них совместно.

Настоящий стандарт распространяется также на показывающие электроизмерительные приборы прямого действия, отметки шкалы которых не соответствуют непосредственно значениям электрической входной величины при условии, что зависимость между ними известна.

Настоящий стандарт распространяется на приборы и вспомогательные части, содержащие электронные устройства в своих измерительных и (или) вспомогательных цепях.

Настоящий стандарт не распространяется на приборы специального назначения, на которые имеются свои собственные стандарты.

Настоящий стандарт не распространяется на устройства специального назначения, на которые имеются свои собственные стандарты при использовании их в качестве вспомогательных частей.

Настоящий стандарт не содержит каких-либо требований к защите от воздействия окружающей среды и к проведению соответствующих испытаний. Однако когда это необходимо и только по согласованию между изготовителем и потребителем испытания в условиях, приближенных к условиям применения, могут быть выбраны по ГОСТ 28198 - ГОСТ 28235, чтобы убедиться в стойкости приборов к воздействию внешних факторов.

Настоящий стандарт не устанавливает требований, относящихся к размерам приборов по ГОСТ 5944 или вспомогательных частей.

Требования пунктов 3.2; 4.1; 4.2; 6.1 и раздела 9 настоящего стандарта являются обязательными.

1.2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51350-99 (МЭК 61010-1-90).

Электроизмерительные приборы — класс устройств, применяемых для измерения различных электрических величин. В группу электроизмерительных приборов входят также кроме собственно самих приборов и другие средства измерений — меры, преобразователи, комплексные установки.

Назначение

Электроизмерительные приборы служат для контроля режима работы электрических установок, их испытания и учета расходуемой электрической энергии. К измерительным приборам относятся разнообразные аппараты, позволяющие получить максимально точные показатели в обозначенных диапазонах.

Классификация

В зависимости от измеряемой или воспроизводимой физической величины электроизмерительные приборы подразделяют на:

амперметры (измерители тока)
вольтметры (измерители напряжения)
ваттметры (измерители мощности)
мультиметры (иначе тестеры, авометры) — комбинированные приборы
частотомеры — для измерения частоты колебаний электрического тока
омметры (измерители сопротивления)
счетчики электрической энергии и др.

Различают две категории электроизмерительных приборов:

рабочие — служат для для практических измерений.
образцовые — для градуировки и поверки рабочих приборов.

Принцип работы

Несмотря на модификацию, во все электроизмерительные приборы вмонтированы преобразующие устройства. Первое выполняет задачу по конвертации измеряемых величин в сигнал, а второе - представляет их в доступной для восприятия форме. Последние устройства, как правило, имеют шкалу и стрелку или же цифровое табло (дисплей).

Как выбрать

При выборе электроизмерительных приборов нужно обязательно помнить о том, что для официальных исследований, контроля качества, гарантийного обслуживания, проверки устройств безопасности могут быть использованы только модели, который включены в Государственный реестр средств измерений.

Также имеет смысл выбирать “интеллектуальные” электроизмерительные приборы, преимуществом которых является то, что с их помощью можно не только собирать, но и анализировать измерения. Такие устройства обладают наибольшей производительностью и функциональностью.

Сферы применения

Электроизмерительные приборы нашли свое применения в различных областях - помимо научных исследований, их применяют как в промышленности и энергетике, так и на транспорте, в связи, а также в медицине. Также электроизмерительные приборы используются и повсеместно в быту для учета электроэнергии.

На сегодняшний день большей популярностью пользуются цифровые устройства, так как помимо повышенной точности и чувствительности к измеряемой величине, они обладают компактностью и широким диапазоном измерений. Аналоговые приборы используются в основном в качестве учебных.

Общие требования к электроизмерительным приборам и их подключению

Электрические измерения могут производиться стационарными или переносными электроизмерительными приборами. Стационарные приборы для электроизмерения (обычно щитовые) устанавливаются в тех случаях, когда требуется непрерывный или периодический контроль измеряемой величины. Ими производятся измерения напряжения, величины, частоты и направления активной и реактивной мощности тока, регистрация пиковых значений.

Учет электроэнергии стационарно-установленными счётчиками.

Учет электроэнергии также производится стационарно установленными счетчиками. Схемы включения стационарных приборов выполняются так, что для снятия показаний не требуется каких-либо пересоединений вторичной или первичной цепи. Измерения производятся дежурным или другим уполномоченным на это персоналом без наряда или письменного распоряжения. Установка стационарных приборов электроизмерения происходит как правило в пунктах, из которых осуществляется управление аппаратами главной цепи либо регулируется технологический процесс.

Стоит отметить, что в процессе измерения необходимо строго соблюдать регламент — в противном случае возможны проблемы с энергоснабжением объекта, которые могут быть критичными в некоторых случаях (например если объект является заводом, фабрикой или датацентром.)

Требования к установке щитовых приборов.

Как правило щитовые приборы могут быть устанавлены на высоте от 1,2 до 2,2 м, а при повышенной точности или мелкой шкале высота не может превышать 1,7 м. Регистрирующие приборы устанавливают так, чтобы их горизонтальные оси были на высоте не менее 0,6 и не более 2 м. Щитовые регистрирующие и показывающие электроизмерительные приборы должны обладать классом точности не ниже 2,5. На подстанциях, распределительных устройствах и для неответственных электрических двигателей могут быть использованы амперметры класса точности 4,0. В контрольных точках энергосистемы применяют вольтметры класса точности 1,0.

Измерение тока на токопроводе.

Для измерения тока и напряжения на токопроводе используются вольтампер-фазометры.

Этот тип измерительных приборов как правило имеет корпус из метала и съемную крышку. Передняя панель прибора оснащена органами управления. В комплекте идут соединительные шнуры и клещевая приставка, фиксирующиеся и расположенные в крышке данного прибора.

В качестве измерителя в таких приборах используют микроамперметры. При измерении напряжения и величины тока выпрямление производится при помощи германиевого диода. Измерение тока до 1:5 10 А производится без разрыва токопровода при помощи специальной клещевой приставки, работающей как трансформатор. Чтобы уменьшить влияние магнитных полей обмотка распологается не на одной, а на двух катушках. Таким образом магнитные поля влияют на точность измерения лишь минимально и результат является достоверным.

Р4833 — прибор универсальный измерительный
Любой прибор испытывает необходимость в периодической проверке. То же самое можно сказать и про теплотехнические приборы. При помощи специального устройства Р4833 это становится .

Использование тензометрических приборов в весовых терминалах
Электронные весы стали таким же привычным атрибутом современной жизни, как мобильные телефоны и компьютеры. Электронные весы используются повсеместно, и они могут применяться для .

Электронный тахометр
Тахометр представляет собой аппарат, который осуществляет контроль работы движущейся части разнообразных механизмов. Возьмем к примеру такой прибор используется в автотранспортных .

Светодиодные прожекторы
Светодиодные прожекторы появились недавно. Светодиодные светильники расширяет области своего применения. Популярный вид принятых классификаций - степень защиты приборов. .

Электротехника для чайников: теория и практика
Можно ли быстро изучить электротехнику – спросил ученик опытного мастера? Нет, к сожалению быстро это сделать нельзя – сказал профессионал. И действительно, если разобраться, .

Читайте также: