Metody a prostředky elektrických měření. Metody elektrických měření. Existují chyby: systematické a náhodné

Úsporu energie a energetickou účinnost průmyslu si nelze představit bez elektrických měření, protože není možné ušetřit to, co nevíte, jak zaúčtovat.

Elektrická měření se provádějí v jednom z následujících typů: přímé, nepřímé, kumulativní a společné. Název přímého typu hovoří sám za sebe, hodnota požadované hodnoty je určena přímo zařízením. Příkladem takového měření je stanovení výkonu wattmetrem, proudu ampérmetrem atd.

Nepřímý pohled spočívá v nalezení hodnoty na základě známé závislosti této hodnoty a hodnoty zjištěné přímou metodou. Příkladem je určení výkonu bez wattmetru. Pomocí přímé metody se zjistí fáze I, U a a výkon se vypočítá pomocí vzorce.

Typy agregátů a spojů měření spočívají v současném měření několika stejnojmenných (kumulativních) nebo nestejnojmenných veličin (sdružených) veličin současně. Zjištění požadovaných veličin se provádí řešením soustav rovnic s koeficienty získanými jako výsledek přímých měření. Počet rovnic v takovém systému se musí rovnat počtu požadovaných veličin.

Přímá měření Jako nejběžnější typ měření je lze provádět dvěma hlavními metodami:

metoda přímého hodnocení
srovnávací metoda s mírou.

První metoda je nejjednodušší, protože hodnota požadované hodnoty je určena na stupnici zařízení.

Touto metodou se zjišťuje síla proudu ampérmetrem, napětí voltmetrů apod. Výhodou této metody je její jednoduchost, nevýhodou je však malá přesnost.

Měření porovnáním s mírou se provádí jednou z následujících metod: substituce, opozice, koincidence, diferenciál a nula. Míra je druh referenční hodnoty určité veličiny.

Diferenciální a nulové metody– jsou základem pro provoz měřicích můstků. Diferenciální metodou se dělají nevyvážené indikační můstky a nulovou metodou symetrické neboli nulové jedničky.

U vyvážených můstků k porovnání dochází pomocí dvou nebo více pomocných odporů, zvolených tak, že s porovnávanými odpory tvoří uzavřený obvod (čtyřsvorková síť), napájený z jednoho zdroje a mající ekvipotenciální body detekované indikátorem rovnováhy. .

Poměr mezi pomocnými odpory je mírou vztahu mezi porovnávanými veličinami. Indikátor vyvážení ve stejnosměrných obvodech je galvanometr a ve střídavých obvodech milivoltmetr.

Diferenční metoda se jinak nazývá diferenční metoda, protože měřící přístroj je ovlivněn přesně rozdílem mezi známými a požadovanými hodnotami proudu. Nulová metoda je limitujícím případem diferenciální metody. Například v uvedeném můstkovém obvodu ukazuje galvanometr nulu, pokud je splněna rovnost:

R1*R3 = R2*R4;

Z tohoto výrazu vyplývá:

Rx=R1=R2*R4/R3.

Je tedy možné vypočítat odpor libovolného neznámého prvku za předpokladu, že ostatní 3 jsou příkladné. Zdroj stejnosměrného proudu by měl být také příkladný.

Metoda opozice- jinak se tato metoda nazývá kompenzace a používá se pro přímé porovnání napětí nebo EMF, proudu a nepřímo pro měření dalších veličin převáděných na elektrické veličiny.

Dva protisměrné EMF, vzájemně nepropojené, jsou zapnuty k zařízení, které vyrovnává větve obvodu. Na obrázku: musíte najít Ux. Použitím příkladného nastavitelného odporu Rk se dosáhne takového poklesu napětí Uk, že se numericky rovná Ux.

Jejich rovnost může být posuzována podle údajů galvanometru. Pokud jsou U a Ux stejné, nebude v obvodu galvanometru protékat žádný proud, protože jsou opačně směrovány. Když známe hodnotu odporu a proudu, určíme Ux pomocí vzorce.

Substituční metoda– metoda, ve které je požadovaná hodnota nahrazena nebo kombinována se známou standardní hodnotou, jejíž hodnota se rovná nahrazované hodnotě. Tato metoda se používá k určení indukčnosti nebo kapacity neznámé hodnoty. Výraz, který určuje závislost frekvence na parametrech obvodu:

fo=1/(√LC)

Vlevo je frekvence f0 nastavena VF generátorem, vpravo jsou hodnoty indukčnosti a kapacity měřeného obvodu. Výběrem rezonanční frekvence můžete určit neznámé hodnoty na pravé straně výrazu.

Indikátorem rezonance je elektronický voltmetr s vysokým vstupním odporem, jehož hodnoty budou největší v okamžiku rezonance. Pokud je měřená tlumivka zapojena paralelně s referenčním kondenzátorem a je měřena rezonanční frekvence, pak lze hodnotu Lx zjistit z výše uvedeného výrazu. Neznámá kapacita je umístěna podobně.

Nejprve je rezonanční obvod, sestávající z indukčnosti L a modelového kondenzátoru Co, naladěn na rezonanci na frekvenci fo; současně jsou zaznamenány hodnoty fo a kapacita kondenzátoru Co1.

Poté se paralelně s modelovým kondenzátorem Co připojí kondenzátor Cx změnou kapacity modelového kondenzátoru pro dosažení rezonance na stejné frekvenci fo; Požadované množství je tedy Co2.

Metoda zápasu– metoda, ve které je rozdíl mezi požadovanou a známou hodnotou určen shodou značek na stupnici nebo periodických signálů. Nápadným příkladem aplikace této metody v životě je měření úhlové rychlosti otáčení různých částí.

K tomu se na měřený předmět aplikuje značka, například malá značka. Při otáčení dílu se značkou je na něj nasměrováno stroboskopické světlo, jehož frekvence blikání je zpočátku známá. Úpravou frekvence stroboskopu můžete zajistit, že značka zůstane na svém místě. V tomto případě se frekvence otáčení dílu rovná frekvenci blikání zábleskového světla.

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu ve svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Vloženo na http://allbest.ru

Elektrické metody měření

V závislosti na obecných metodách získání výsledku se měření dělí na následující typy: přímé, nepřímé a společné.

Mezi přímá měření patří ta, jejichž výsledky jsou získány přímo z experimentálních dat. Přímé měření lze konvenčně vyjádřit vzorcem Y = X, kde Y je požadovaná hodnota měřené veličiny; X je hodnota přímo získaná z experimentálních dat. Tento typ měření zahrnuje měření různých fyzikálních veličin pomocí přístrojů cejchovaných v zavedených jednotkách. Například měření proudu ampérmetrem, teploty teploměrem atd. Tento typ měření zahrnuje i měření, při kterých se přímo porovnáním s mírou určuje požadovaná hodnota veličiny. Při klasifikaci měření jako přímého se neberou v úvahu použité prostředky a jednoduchost (nebo složitost) experimentu.

Y = F (Xl, X2 ... Xn),

kde Y je požadovaná hodnota měřené veličiny; X1, X2, Xn jsou hodnoty měřených veličin. Jako příklad nepřímého měření můžeme uvést měření výkonu ve stejnosměrných obvodech ampérmetrem a voltmetrem.

Společná měření jsou taková, ve kterých jsou požadované hodnoty opačných veličin určeny řešením soustavy rovnic spojujících hodnoty hledaných veličin s přímo měřenými veličinami. Příkladem společných měření je stanovení koeficientů ve vzorci vztahující se k odporu rezistoru k jeho teplotě:

Rt = R20 (1+b (T1-20) + c(T1-20)).

V závislosti na souboru technik pro použití principů a prostředků měření se všechny metody dělí na metodu přímého hodnocení a srovnávací metody.

Podstata metody přímého hodnocení spočívá v tom, že hodnota měřené veličiny se posuzuje podle údajů jednoho (přímá měření) nebo několika (nepřímá měření) přístrojů, předem kalibrovaných v jednotkách měřené veličiny nebo v jednotkách jiných veličin na na kterém závisí měřená veličina. Nejjednodušším příkladem metody přímého hodnocení je měření veličiny jedním přístrojem, jehož stupnice je odstupňována v příslušných jednotkách.

Druhá velká skupina elektrických měřicích metod je sjednocena pod obecným názvem srovnávací metody. Patří sem všechny ty metody elektrických měření, při kterých se naměřená hodnota porovnává s hodnotou reprodukovanou měřením. Charakteristickým rysem srovnávacích metod je tedy přímá účast opatření v procesu měření.

Srovnávací metoda se dělí na: nulovou, diferenciální, substituční a koincidenční.

Nulová metoda je metoda porovnávání naměřené hodnoty s mírou, při které je výsledný efekt vlivu hodnot na ukazatel vynulován. Když je tedy dosaženo rovnováhy, je pozorováno vymizení určitého jevu, například proudu v části obvodu nebo napětí na něm, což lze zaznamenat pomocí zařízení, která slouží tomuto účelu - nulových indikátorů. Díky vysoké citlivosti nulových indikátorů a také proto, že měření lze provádět s velkou přesností, je dosaženo vyšší přesnosti měření.

Příkladem aplikace nulové metody by bylo měření elektrického odporu můstku s jeho úplným vyvážením.

U diferenciální metody, stejně jako u nulové metody, se měřená veličina přímo nebo nepřímo porovnává s měřenou veličinou a hodnota měřené veličiny jako výsledek srovnání se posuzuje podle rozdílu v účincích současně vyvolaných těmito veličinami. množství a známou hodnotou reprodukovanou mírou. Při diferenciální metodě tedy dochází k neúplnému vyrovnání naměřené hodnoty a to je rozdíl mezi diferenciální metodou a nulovou metodou.

Diferenciální metoda kombinuje některé vlastnosti metody přímého hodnocení a některé vlastnosti nulové metody. Může poskytnout velmi přesný výsledek měření, pokud se měřená veličina a míra od sebe jen málo liší. Pokud je například rozdíl mezi těmito dvěma veličinami 1 % a je měřen s chybou do 1 %, pak se chyba měření požadované veličiny sníží na 0,01 %, pokud se chyba měření nebere v úvahu. .

Příkladem aplikace diferenciální metody je měření rozdílu dvou napětí voltmetrem, z nichž jedno je známo s velkou přesností a druhé je požadovaná hodnota.

Substituční metoda spočívá ve střídavém měření požadované veličiny přístrojem a měření stejným přístrojem míry, která reprodukuje homogenní veličinu s měřenou veličinou. Na základě výsledků dvou měření lze vypočítat požadovanou hodnotu. Vzhledem k tomu, že obě měření jsou prováděna stejným přístrojem za stejných vnějších podmínek a požadovaná hodnota je určena poměrem odečtů přístroje, je výrazně snížena chyba výsledku měření. Vzhledem k tomu, že chyba přístroje není obvykle stejná v různých bodech stupnice, největší přesnost měření se dosáhne se stejnými údaji přístroje.

Příkladem aplikace substituční metody může být měření poměrně velkého elektrického odporu při stejnosměrném proudu střídavým měřením proudu protékajícího řízeným rezistorem a referenčním. Obvod během měření musí být napájen ze stejného zdroje proudu.

Koincidenční metoda je metoda, při které se rozdíl mezi měřenou veličinou a hodnotou reprodukovanou mírou měří pomocí koincidence značek stupnice nebo periodických signálů. Tato metoda je široce používána v praxi neelektrických měření. Příkladem může být měření délky pomocí posuvného měřítka. V elektrických měřeních je příkladem měření rychlosti otáčení tělesa pomocí zábleskového světla. Uveďme také klasifikaci měření na základě změn v čase měřené hodnoty. Podle toho, zda se měřená veličina během procesu měření mění nebo zůstává neměnná, se rozlišují statická a dynamická měření. Statická měření jsou měření konstantních nebo ustálených hodnot. Patří mezi ně měření efektivních a amplitudových hodnot veličin, ale v ustáleném stavu.

Pokud se měří okamžité hodnoty časově proměnných veličin, pak se měření nazývají dynamická. Pokud při dynamických měřeních měřicí přístroje umožňují průběžně sledovat hodnoty měřené veličiny, nazýváme taková měření kontinuální. Veličinu je možné měřit měřením jejích hodnot v určitých časech t1, t2 atd. V důsledku toho nebudou známy všechny hodnoty měřené veličiny, ale pouze hodnoty ve vybraných časech. Taková měření se nazývají diskrétní.

měření elektrotechniky

Standardizace metod a měřicích přístrojů hraje ve vědě a technice důležitou roli, protože si život v 21. století nelze představit bez předmětů a věcí, které nás obklopují, a koneckonců, když byly vytvořeny, všechny je někdo změřil. a nějak. Aby mohl kdokoli tato měření a metody provádět, je samozřejmě nutné je standardizovat.

Podstatou měření je určení číselné hodnoty fyzikální veličiny. Tento proces se nazývá převod měření, klade důraz na souvislost měřené fyzikální veličiny s výsledným číslem.

Seznam použitých zdrojů

1. „Elektrotechnika a elektronika“, ed. prof. BI. Petlenko M. 2003

2. „Metrologie, normalizace, certifikace a elektrická měřicí zařízení, edited by K.K. Kima 2006

Publikováno na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Studium technik porovnávání měřené veličiny s její jednotkou v souladu s implementovaným principem měření. Metody přímého měření: posouzení, kontrast, kompletní výměna. Certifikát požární bezpečnosti. Dobrovolná certifikace.

test, přidáno 01.07.2015

Klasifikace měřicích přístrojů. Typy ověřování a schéma ověřování. Podstata a srovnávací charakteristiky ověřovacích metod: přímé srovnání, přímá a nepřímá měření. Postup při vývoji a požadavky na metody ověřování měřidel.

abstrakt, přidáno 20.12.2010

Technické prostředky elektrických měření. Klasifikace elektrických měřicích přístrojů. Přímé vyhodnocovací a srovnávací přístroje, princip jejich činnosti, výhody a nevýhody. Měření neelektrických veličin pomocí elektrických metod.

práce v kurzu, přidáno 24.07.2012

Zpracování výsledků přímých a nepřímých měření pomocí GOST 8.207-76. Odhad směrodatné odchylky, stanovení absolutní chyby a abnormálních výsledků měření. Elektromagnetický logometr, jeho výhody a nevýhody.

práce v kurzu, přidáno 28.01.2015

Obecné otázky základů metrologie a měřicí techniky. Klasifikace a charakteristiky měření a procesů, které je doprovázejí. Podobnosti a rozdíly mezi kontrolou a měřením. Měřicí přístroje a jejich metrologické vlastnosti. Typy chyb měření.

test, přidáno 23.11.2010

Obecná charakteristika objektů měření v metrologii. Pojem typů a metod měření. Klasifikace a charakteristiky měřicích přístrojů. Metrologické vlastnosti a metrologické charakteristiky měřidel. Základy teorie a měřicí techniky.

abstrakt, přidáno 14.02.2011

Informace o metodách a typech měření. Popis teorie a technologického schématu procesu umělého chlazení. Metrologická podpora procesu. Výběr a zdůvodnění systému měření, schéma přenosu informací. Výpočet chyb měření.

práce v kurzu, přidáno 29.04.2014

Měření jako kognitivní proces spočívající v experimentálním porovnávání naměřené hodnoty s určitou hodnotou branou jako měrná jednotka. Jeho hlavní etapy a metody. Klasifikace a typy, charakteristické znaky a hodnotící kritéria.

abstrakt, přidáno 19.09.2015

Vypracování náčrtu součásti a charakteristik měřicích přístrojů. Vyhodnocení výsledků měření a výběr zařízení pro sledování této hodnoty. Statistické zpracování výsledků, konstrukce distribučního histogramu. Studium GOST, pravidla měření.

práce v kurzu, přidáno 12.1.2015

Základní pojmy a definice v oblasti metrologie. Klasifikace měření: přímá, nepřímá, kumulativní atd. Klasifikace nástrojů a metod měření. Chyby měřicích přístrojů. Příklady označení třídy přesnosti. Druhy měřicích přístrojů.

Nepřímý typ spočívá v nalezení hodnoty na základě známého vztahu mezi touto hodnotou a hodnotou zjištěnou přímou metodou. Příkladem je určení výkonu bez wattmetru. Pomocí přímé metody se zjistí fáze I, U a a výkon se vypočítá pomocí vzorce.

Kumulativní a společné typy měření zahrnují současné měření několika veličin stejného jména (kumulativní) nebo nestejnojmenných (joint). Zjištění požadovaných veličin se provádí řešením soustav rovnic s koeficienty získanými jako výsledek přímých měření. Počet rovnic v takovém systému se musí rovnat počtu požadovaných veličin.

Přímá měření, jako nejrozšířenější typ měření, lze provádět dvěma hlavními metodami: metodou přímého hodnocení a metodou porovnání s mírou. První metoda je nejjednodušší, protože hodnota požadované hodnoty je určena na stupnici zařízení.

Touto metodou se zjišťuje síla proudu ampérmetrem, napětí voltmetrů apod. Výhodou této metody je její jednoduchost, nevýhodou je však malá přesnost.

Měření porovnáním s mírou se provádí jednou z následujících metod: substituce, opozice, koincidence, diferenciál a nula. Míra je druh referenční hodnoty určité veličiny.

Diferenciální a nulové metody jsou základem pro provoz měřicích můstků. Diferenciální metodou se dělají nevyvážené indikační můstky a nulovou metodou symetrické neboli nulové jedničky.

Poměr mezi pomocnými odpory je mírou vztahu mezi porovnávanými veličinami. Indikátor vyvážení ve stejnosměrných obvodech je galvanometr a ve střídavých obvodech milivoltmetr.

Diferenční metoda se jinak nazývá diferenční metoda, protože měřící přístroj je ovlivněn přesně rozdílem mezi známými a požadovanými hodnotami proudu. Nulová metoda je limitujícím případem diferenciální metody. Takže například v uvedeném můstkovém obvodu ukazuje galvanometr nulu, pokud je splněna rovnost:

Z tohoto výrazu vyplývá:

Je tedy možné vypočítat odpor libovolného neznámého prvku za předpokladu, že ostatní 3 jsou příkladné. Zdroj stejnosměrného proudu by měl být také příkladný.

„SchémaMetoda opozice - jinak se tato metoda nazývá kompenzace a používá se pro přímé porovnání napětí nebo EMF, proudu a nepřímo pro měření jiných veličin převáděných na elektrické.

Jejich rovnost může být posuzována podle údajů galvanometru. Pokud jsou Uk a Uх stejné, nebude v obvodu galvanometru protékat žádný proud, protože jsou opačně směrovány. Když známe hodnotu odporu a proudu, určíme Ux pomocí vzorce.

Substituční metoda je metoda, ve které je požadovaná hodnota nahrazena nebo kombinována se známou standardní hodnotou, která se rovná hodnotě substituované. Tato metoda se používá k určení indukčnosti nebo kapacity neznámé hodnoty. Výraz, který určuje závislost frekvence na parametrech obvodu:

„RezonanceIndikátor rezonance je elektronický voltmetr s vysokým vstupním odporem, jehož hodnoty budou největší v okamžiku rezonance. Pokud je měřená tlumivka zapojena paralelně s referenčním kondenzátorem a je měřena rezonanční frekvence, pak lze hodnotu Lx zjistit z výše uvedeného výrazu. Neznámá kapacita je umístěna podobně.

Poté se paralelně s modelovým kondenzátorem Co připojí kondenzátor Cx a změnou kapacity modelového kondenzátoru se dosáhne rezonance na stejné frekvenci fo; Požadované množství je tedy Co2.

Koincidenční metoda je metoda, ve které je rozdíl mezi požadovanou a známou hodnotou určen shodou značek stupnice nebo periodických signálů. Nápadným příkladem aplikace této metody v životě je měření úhlové rychlosti otáčení různých částí.

Chyba měřicích přístrojů a třídy přesnosti

Přesnost měření je kvalita měření, která odráží blízkost jeho výsledků ke skutečné hodnotě naměřené hodnoty. Vysoká přesnost měření odpovídá nízké chybě.

Chyba měřicího zařízení je rozdíl mezi odečty zařízení a skutečnou hodnotou naměřené hodnoty.

Výsledkem měření je hodnota veličiny zjištěná jejím měřením.

Při jediném měření je údaj přístroje výsledkem měření a při vícenásobném měření je výsledek měření zjištěn statistickým zpracováním výsledků každého pozorování. Podle přesnosti výsledků měření se dělí na tři typy: prezenční (precizní), jejichž výsledek musí mít minimální chybu; kontrolní a ověřovací zkoušky, jejichž chyba by neměla přesáhnout určitou stanovenou hodnotu; technický, jehož výsledek obsahuje chybu určenou chybou měřicího zařízení. Přesná a kontrolní měření zpravidla vyžadují vícenásobná pozorování.

Podle způsobu vyjádření se chyby měřicích přístrojů dělí na absolutní, relativní a redukované.

Absolutní chyba DA je rozdíl mezi odečtem přístroje A a skutečnou hodnotou měřené veličiny A.

Relativní chyba - poměr absolutní chyby ANO k hodnotě měřené veličiny A, vyjádřený v procentech:

Snížená chyba (v procentech) - poměr absolutní chyby letadla ke standardní hodnotě:

U přístrojů s nulovou značkou na okraji nebo vně stupnice je standardní hodnota rovna koncové hodnotě měřicího rozsahu. U přístrojů s oboustrannou stupnicí, to znamená se značkami stupnice umístěnými na obou stranách nuly, se rovná aritmetickému součtu konečných hodnot rozsahu měření. U přístrojů s logaritmickou nebo hyperbolickou stupnicí se normalizační hodnota rovná délce celé stupnice.

Tabulka 1 - Třídy přesnosti* měřicích přístrojů

Přístroje pro měření elektrických veličin musí splňovat následující základní požadavky (PUE):

1) třída přesnosti měřicích přístrojů nesmí být horší než 2,5;
2) Třídy přesnosti měřicích bočníků, přídavných rezistorů, transformátorů a převodníků nesmí být horší než třídy uvedené v tabulce. 1.;
3) meze měření přístrojů musí být voleny s ohledem na možné největší dlouhodobé odchylky měřených veličin od jmenovitých hodnot.

Účtování činné elektrické energie by mělo zajistit určení množství energie: generované generátory ES; spotřebováno za s. n. a ekonomické potřeby (odděleně) ES a PS; zásobování spotřebitelů prostřednictvím linek vedoucích z autobusů ES přímo ke spotřebitelům; přenesené nebo přijaté z jiných energetických systémů; uvolněné spotřebitelům z elektrické sítě. Kromě toho by účtování aktivní elektrické energie mělo poskytovat schopnost: určovat tok elektrické energie do elektrických sítí různých napěťových tříd energetického systému; sestavování bilancí elektrické energie pro samonosné celky energetického systému; sledování dodržování stanovených režimů spotřeby a bilance elektrické energie spotřebiteli.

Účtování jalové elektrické energie by mělo poskytnout možnost určit množství jalové elektrické energie, kterou spotřebitel obdrží od organizace zásobující elektrickou energií nebo jí převede, pouze pokud se tyto údaje používají k provádění výpočtů nebo sledování dodržování stanoveného provozního režimu kompenzačních zařízení. .

Klasifikace elektrických spotřebičů

Elektrická zařízení (EA) jsou elektrická zařízení pro řízení energetických a informačních toků, provozních režimů, monitorování a ochrany technických systémů a jejich komponent.

Elektrická zařízení jsou v závislosti na základně prvku a principu činnosti rozdělena do tří skupin:

elektromechanické;

Hlavním rysem elektromechanických zařízení je přítomnost pohyblivých částí v nich. U mnoha typů elektromechanických zařízení je jednou z pohyblivých částí kontaktní systém, který spíná elektrický obvod.

statický;

Statická zařízení jsou vyráběna na bázi elektronických součástek (diody, tyristory, tranzistory atd.), jakož i řízených elektromagnetických zařízení (magnetické zesilovače, saturační tlumivky atd.). Zařízení tohoto typu zpravidla patří k výkonovým elektronickým zařízením, protože se obvykle používají k řízení toku elektrické energie, spíše než k informacím.

hybridní.

Jsou kombinací elektromechanických a statických zařízení.

Hlavní typy elektrických zařízení

Elektrická zařízení lze klasifikovat podle různých kritérií, například:

podle napětí: nízké (do 1000 V) a vysoké napětí od jednotek do tisíců kilovoltů;

proudová hodnota: nízkoproudé (do 5 A) a vysokoproudé (od 5 A do stovek kiloampérů);

druh proudu: stejnosměrný a střídavý;

frekvence napájení: s normální (až 50 Hz) a zvýšenou (od 400 Hz do 10 kHz) frekvencí;

druh vykonávaných funkcí: spínání, regulace, sledování, měření, omezování proudu nebo napětí, stabilizace;

provedení spínacího prvku: kontaktní a bezkontaktní (statické), hybridní, synchronní, bezobloukové.

Rozmanitost typů klasifikace je dána oblastmi použití: v automatických a neautomatických řídicích obvodech různých elektrických zařízení; v zařízeních pro automatickou regulaci, stabilizaci, řízení a měření rozvodů elektrické energie a napájecích systémů pro elektrotechnické podniky a řadu dalších průmyslových odvětví souvisejících s využíváním elektrické energie.

Vysokonapěťový elektrický přístroj (AVN)

Podle funkčních charakteristik se AVN dělí na následující typy:

spínací zařízení (vypínače, zátěžové spínače, odpojovače);

měřicí přístroje (proudové a napěťové transformátory, děliče napětí);

omezovací zařízení (pojistky, tlumivky, svodiče, nelineární tlumiče přepětí);

kompenzační zařízení (řízené a neřízené bočníkové reaktory);

kompletní distribuční zařízení.

Nízkonapěťové elektrické ovládání a spínací zařízení

Ovládací zařízení jsou určena k ovládání provozního režimu elektrického zařízení a dělí se do následujících typů:

stykače;

předkrmy;

ovladače;

elektrická ovládací relé;

příkazová zařízení;

spínače;

řídicí elektromagnety;

elektricky ovládané spojky.

Spínací přístroje jsou určeny k ochraně elektrických zařízení v různých nouzových režimech (přetížení a zkratové proudy, nepřijatelné snížení napětí, svodové proudy do země při poškození izolace, zpětné proudy atd.). Tato zařízení se dělí na jističe a nízkonapěťové pojistky.

Konstrukčně kompletní elektrické komponenty: elektrické konektory (zásuvka, zástrčka), předřadníky osvětlení, speciální generátory impulsů. formuláře, řídicí jednotky parametrů síťového napětí atd.

Elektrická automatizační zařízení

Pro realizaci elektrických automatizačních zařízení se používají různé fyzikální principy. Podle účelu jsou klasifikovány takto:

primární převodníky (senzory);

rozdělovače (spínače);

sčítačky, logické prvky, regulátory;

akční členy (elektrická automatizační relé, elektrické hydraulické ventily, elektrické hydraulické ventily, elektrické ventily, magnetické podpěry a závěsy, ventily, posunovače atd.);

elektrická automatizační relé (utěsněné magneticky ovládané kontakty (jazýčkové spínače) atd.).

reléová zařízení s mechanickým ovládáním (vstup) a elektrickým výstupem (tlačítka, klávesy, klávesnice, páčkové spínače, mikrospínače).

Měření napětí, proudu a výkonu

Při studiu elektrotechniky se člověk musí zabývat elektrickými, magnetickými a mechanickými veličinami a tyto veličiny měřit.

Měřit elektrickou, magnetickou nebo jakoukoli jinou veličinu znamená porovnat ji s jinou homogenní veličinou branou jako jednotka.

Tento článek pojednává o klasifikaci měření, která jsou nejdůležitější pro. Tato klasifikace zahrnuje klasifikaci měření z metodologického hlediska, tj. v závislosti na obecných technikách získávání výsledků měření (druhy nebo třídy měření), klasifikaci měření v závislosti na použití principů a měřicích přístrojů (metody měření) a klasifikaci měření v závislosti na použití principů a měřicích přístrojů. klasifikace měření v závislosti na dynamice měřených veličin.

Druhy elektrických měření

V závislosti na obecných metodách získání výsledku se měření dělí na následující typy: přímé, nepřímé a společné.

Směrem k přímým měřením zahrnují ty, jejichž výsledky jsou získány přímo z experimentálních dat. Přímé měření lze konvenčně vyjádřit vzorcem Y = X, kde Y je požadovaná hodnota měřené veličiny; X je hodnota přímo získaná z experimentálních dat. Tento typ měření zahrnuje měření různých fyzikálních veličin pomocí přístrojů cejchovaných v zavedených jednotkách.

Například měření proudu ampérmetrem, teploty teploměrem atd. Tento typ měření zahrnuje i měření, při kterých se přímo porovnáním s mírou určuje požadovaná hodnota veličiny. Při klasifikaci měření jako přímého se neberou v úvahu použité prostředky a jednoduchost (nebo složitost) experimentu.

Nepřímé měření je měření, při kterém je požadovaná hodnota veličiny nalezena na základě známého vztahu mezi touto veličinou a veličinami podrobenými přímému měření. U nepřímých měření se číselná hodnota naměřené hodnoty stanoví výpočtem pomocí vzorce Y = F(Xl, X2 ... Xn), kde Y je požadovaná hodnota naměřené hodnoty; X1, X2, Xn - hodnoty měřených veličin. Jako příklad nepřímého měření můžeme uvést měření výkonu ve stejnosměrných obvodech ampérmetrem a voltmetrem.

Společná měření se nazývají takové, ve kterých jsou požadované hodnoty opačných veličin určeny řešením soustavy rovnic spojujících hodnoty hledaných veličin s přímo měřenými veličinami. Příkladem společných měření je stanovení koeficientů ve vzorci vztahu odporu rezistoru k jeho teplotě: Rt = R20

Elektrické metody měření

V závislosti na souboru technik pro použití principů a prostředků měření se všechny metody dělí na metodu přímého hodnocení a srovnávací metody.

Podstata metoda přímého hodnocení spočívá v tom, že hodnota měřené veličiny se posuzuje podle údajů jednoho (přímá měření) nebo několika (nepřímá měření) přístrojů, předem kalibrovaných v jednotkách měřené veličiny nebo v jednotkách jiných veličin, na kterých je měřená veličina závisí.

Nejjednodušším příkladem metody přímého hodnocení je měření veličiny jedním přístrojem, jehož stupnice je odstupňována v příslušných jednotkách.

Srovnávací metody se dělí na: nulové, diferenciální, substituční a koincidenční.

Příkladem aplikace nulové metody by bylo měření elektrického odporu můstku s jeho úplným vyvážením.

Na diferenciální metoda stejně jako s nulou se měřená veličina porovnává přímo nebo nepřímo s mírou a hodnota měřené veličiny jako výsledek porovnání se posuzuje podle rozdílu účinků současně vyvolaných těmito veličinami a podle reprodukované známé hodnoty. opatřením. Při diferenciální metodě tedy dochází k neúplnému vyrovnání naměřené hodnoty a to je rozdíl mezi diferenciální metodou a nulovou metodou.

Pokud je například rozdíl mezi těmito dvěma veličinami 1 % a je měřen s chybou do 1 %, pak se chyba měření požadované veličiny sníží na 0,01 %, pokud se chyba měření nebere v úvahu. . Příkladem aplikace diferenciální metody je měření rozdílu dvou napětí voltmetrem, z nichž jedno je známo s velkou přesností a druhé je požadovaná hodnota.

Příkladem aplikace substituční metody by bylo měření relativně velkého střídavým měřením proudu protékajícího řízeným odporem a referenčním. Obvod během měření musí být napájen ze stejného zdroje proudu. Odpor zdroje proudu a zařízení měřícího proud musí být velmi malý ve srovnání s proměnným a referenčním odporem.

Metoda zápasu je metoda, při které se rozdíl mezi naměřenou hodnotou a hodnotou reprodukovanou mírou měří pomocí shody značek stupnice nebo periodických signálů. Tato metoda je široce používána v praxi neelektrických měření.

Příkladem je měření délky. V elektrických měřeních je příkladem měření rychlosti otáčení tělesa pomocí zábleskového světla.

Naznačme také klasifikace měření na základě změn v čase měřené hodnoty. Podle toho, zda se měřená veličina během procesu měření mění nebo zůstává neměnná, se rozlišují statická a dynamická měření. Statická měření jsou měření konstantních nebo ustálených hodnot. Patří mezi ně měření efektivních a amplitudových hodnot veličin, ale v ustáleném stavu.

Veličinu je možné měřit měřením jejích hodnot v určitých časech t1, t2 atd. V důsledku toho nebudou známy všechny hodnoty měřené veličiny, ale pouze hodnoty ve vybraných časech. Taková měření se nazývají diskrétní.

Otázka

Elektrické pole

Elektrické náboje na sebe vzájemně působí, to znamená, že se jako náboje odpuzují a na rozdíl od nábojů se přitahují. Síly interakce mezi elektrickými náboji jsou určeny Coulombovým zákonem a směřují podél přímky spojující body, ve kterých jsou náboje soustředěny.

Podle Coulombova zákona je síla interakce mezi dvěma bodovými elektrickými náboji přímo úměrná součinu množství elektřiny v těchto nábojích, nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti mezi nimi a závisí na prostředí, ve kterém se náboje nacházejí. :

Otázka

Potenciál- Veličina charakterizující energetickou rezervu tělesa umístěného v daném bodě pole (elektrické, magnetické).

Síla elektrického pole- vektorová fyzikální veličina, která charakterizuje elektrické pole v daném bodě a je číselně rovna poměru síly působící na stacionární bodový náboj umístěný v daném bodě pole k velikosti tohoto náboje.

Otázka

Elektrické pole- jedna ze dvou složek elektromagnetického pole, což je vektorové pole, které existuje kolem těles nebo částic s elektrickým nábojem.

Dirigenti

Mezi vodiče patří všechny kovy a jejich slitiny a také elektrické uhlí
Mezi kapalné vodiče patří: voda, roztoky solí, kyseliny a zásady.
Plynné plyny zahrnují ionizované plyny.
Elektrický proud v pevných vodičích je řízený pohyb volných elektronů pod vlivem emf.
Vlastnosti vodiče: Elektrické, fyzikální, mechanické, chemické.

Dielektrika

Neumožňují průchod elektrického proudu Dielektrika mají vysoký odpor. Slouží k ochraně vodiče před vlhkostí, mechanickým poškozením a prachem.

Dielektrika jsou: pevná - všechny nekovy - oleje, syntetické kapaliny SOVOL, SOVTOL; plynné - všechny plyny: vzduch, kyslík, dusík atd.

Dielektrické vlastnosti: Elektrické vlastnosti, Fyzikálně-chemické vlastnosti, Chemické, Mechanické.

Otázka

Typy elektrických měření zahrnují ty, jejichž výsledky jsou získány přímo z experimentálních dat. Přímé měření lze konvenčně vyjádřit vzorcem Y = X. Tento typ měření zahrnuje měření různých fyzikálních veličin pomocí přístrojů cejchovaných v zavedených jednotkách. Tento typ měření zahrnuje také měření, při kterých se požadovaná hodnota veličiny určuje jejím přímým porovnáním s mírou

Nepřímý je měření, při kterém je požadovaná hodnota veličiny nalezena na základě známého vztahu mezi touto veličinou a veličinami podrobenými přímému měření. Při nepřímých měřeních se číselná hodnota měřené veličiny určí výpočtem pomocí vzorce Y = F (Xl, X2 ... Xn Jako příklad nepřímého měření lze uvést měření výkonu ve stejnosměrných obvodech s). ampérmetr a voltmetr.

Společná měření se nazývají takové, ve kterých jsou požadované hodnoty opačných veličin určeny řešením soustavy rovnic spojujících hodnoty hledaných veličin s přímo měřenými veličinami. Příkladem společných měření je stanovení koeficientů ve vzorci vztahu odporu rezistoru k jeho teplotě: Rt = R20

Elektrické metody měření

Nulová metoda- jedná se o metodu porovnávání naměřené hodnoty s mírou, při které je výsledný efekt vlivu hodnot na ukazatel vynulován. Když je tedy dosaženo rovnováhy, je pozorováno vymizení určitého jevu, například proudu v části obvodu nebo napětí na něm, což lze zaznamenat pomocí zařízení, která slouží tomuto účelu - nulových indikátorů. Díky vysoké citlivosti nulových indikátorů a také proto, že měření lze provádět s velkou přesností, je dosaženo vyšší přesnosti měření. Příkladem aplikace nulové metody by bylo měření elektrického odporu můstku s jeho úplným vyvážením.

Na diferenciální metoda stejně jako s nulou se měřená veličina porovnává přímo nebo nepřímo s mírou a hodnota měřené veličiny jako výsledek porovnání se posuzuje podle rozdílu účinků současně vyvolaných těmito veličinami a podle reprodukované známé hodnoty. opatřením. Při diferenciální metodě tedy dochází k neúplnému vyrovnání naměřené hodnoty a to je rozdíl mezi diferenciální metodou a nulovou metodou.

Substituční metoda spočívá ve střídavém měření požadované veličiny přístrojem a měření stejným přístrojem míry, která reprodukuje homogenní veličinu s měřenou veličinou. Na základě výsledků dvou měření lze vypočítat požadovanou hodnotu. Vzhledem k tomu, že obě měření jsou prováděna stejným přístrojem za stejných vnějších podmínek a požadovaná hodnota je určena poměrem odečtů přístroje, je výrazně snížena chyba výsledku měření. Vzhledem k tomu, že chyba přístroje není obvykle stejná v různých bodech stupnice, největší přesnost měření se dosáhne se stejnými údaji přístroje.

Metoda zápasu je metoda, při které se rozdíl mezi naměřenou hodnotou a hodnotou reprodukovanou mírou měří pomocí shody značek stupnice nebo periodických signálů. Tato metoda je široce používána v praxi neelektrických měření. Příkladem je měření délky pomocí posuvného měřítka. V elektrických měřeních je příkladem měření rychlosti otáčení tělesa pomocí zábleskového světla.