Algemene kenmerken van methoden en middelen voor elektrische metingen. Elektrische metingen Meting van elektrische basiskenmerken

Algemene kenmerken van methoden en middelen voor elektrische metingen. Elektrische metingen Meting van elektrische basiskenmerken

De belangrijkste parameters van elektrische circuits zijn: voor een DC-circuit, weerstand R, voor AC circuit actieve weerstand: , inductie , capaciteit , complexe weerstand .

Meestal worden de volgende methoden gebruikt om deze parameters te meten: ohmmeter, ampèremeter - voltmeter, brug. Toepassing van compensatoren voor weerstandsmeting reeds besproken in 4.1.8. Overweeg andere methoden.

Ohmmeters. De weerstand van DC-circuitelementen kan direct en snel worden gemeten met een ohmmeter. In de schema's gepresenteerd in Fig. 16 HEN- magneto-elektrisch meetmechanisme.

Met een constante waarde van de voedingsspanning
de aflezingen van het meetmechanisme zijn alleen afhankelijk van de waarde van de gemeten weerstand
. Daarom kan de schaal worden ingedeeld in eenheden van weerstand.

Voor een serieschakeling van een element met weerstand
(Figuur 4.16, ) aanwijzer afbuigingshoek:

,

Voor een parallelle verbindingsschakeling (Fig. 4.16, )


,

waar - gevoeligheid van het magneto-elektrische meetmechanisme; - weerstand van het meetmechanisme;
- weerstand van de extra weerstand. Aangezien de waarden van alle hoeveelheden aan de rechterkant van de bovenstaande vergelijkingen, behalve
, dan wordt de afbuighoek bepaald door de waarde
.

De ohmmeterschalen voor beide schakelcircuits zijn ongelijk. In een serieschakeling, in tegenstelling tot een parallelle, wordt de nul van de schaal uitgelijnd met de maximale rotatiehoek van het bewegende deel. Ohmmeters met een serieschakeling zijn meer geschikt voor het meten van grote weerstanden, en met een parallelschakeling - kleine. Gewoonlijk worden ohmmeters gemaakt in de vorm van draagbare instrumenten met nauwkeurigheidsklassen 1.5 en 2.5. Als een krachtbron batterij wordt gebruikt. De noodzaak om nul in te stellen met behulp van een corrector is een groot nadeel van de beschouwde ohmmeters. Dit nadeel is afwezig bij ohmmeters met een magneto-elektrische ratiometer.

Het schema van het inschakelen van een logometer in een ohmmeter wordt getoond in Fig. 4.17. In dit schema 1 en 2 - ratiometerspoelen (hun weerstanden En );
En
- extra weerstanden die permanent in het circuit zijn opgenomen.

,

dan de afwijking van de pijl van de ratiometer

,

d.w.z. de afbuighoek wordt bepaald door de waarde
en is niet afhankelijk van spanning .

Ohmmeters met een ratiometer hebben verschillende ontwerpen, afhankelijk van de vereiste meetlimiet, het doel (paneelbord of draagbaar apparaat), enz.

Ampèremeter - voltmetermethode. Deze methode is een indirecte methode voor het meten van de weerstand van DC- en AC-circuitelementen. Een ampèremeter en een voltmeter meten respectievelijk de stroom en spanning over de weerstand.
waarvan de waarde dan wordt berekend volgens de wet van Ohm:
. De nauwkeurigheid van het bepalen van de weerstand met deze methode hangt zowel af van de nauwkeurigheid van de instrumenten als van het gebruikte schakelcircuit (Fig. 4.18, En ).

Bij het meten van relatief kleine weerstanden (minder dan 1 Ohm) kan de schakeling in Fig. 4.18, bij voorkeur, aangezien de voltmeter rechtstreeks is aangesloten op de gemeten weerstand
, en de huidige , gemeten door een ampèremeter, is gelijk aan de som van de stroom in de gemeten weerstand en stroom in de voltmeter , d.w.z.
. Omdat >>, dan
.

Bij het meten van relatief grote weerstanden (meer dan 1 ohm) kan de schakeling in fig. 4.18, , aangezien de ampèremeter rechtstreeks de stroom in de weerstand meet
, en spanning , gemeten door een voltmeter is gelijk aan de som van de spanningen op de ampèremeter
en gemeten weerstand
, d.w.z.
. Omdat
>>
, dan
.

Schematische diagrammen van het inschakelen van apparaten voor het meten van de impedantie van elementen
Wisselstroomcircuits die de ampèremeter-voltmetermethode gebruiken, zijn hetzelfde als voor het meten van weerstanden
. In dit geval, volgens de gemeten spanningswaarden en actueel bepaal de impedantie
.

Het is duidelijk dat deze methode het argument van de te verifiëren weerstand niet kan meten. Daarom kunt u met behulp van de ampèremeter - voltmeter-methode de inductantie van spoelen en de capaciteit van condensatoren meten, waarvan de verliezen vrij klein zijn. In dit geval

;
.

Weerstand, capaciteit en inductantie zijn de belangrijkste parameters van elektrische circuits, waarvan de meting in de praktijk vaak wordt aangetroffen. Er zijn veel meetmethoden bekend, en de instrumentenindustrie produceert voor dit doel een breed scala aan meetinstrumenten. De keuze voor een of andere meetmethode en meetapparatuur hangt af van het type gemeten parameter, de waarde ervan, de vereiste meetnauwkeurigheid, de kenmerken van het meetobject, enz. In dit geval is het eenvoudiger van ontwerp en goedkoper dan een vergelijkbaar instrument voor metingen op wisselstroom. Metingen in omgevingen met een hoge luchtvochtigheid of aardingsweerstanden worden echter alleen op wisselstroom uitgevoerd, aangezien het meetresultaat op gelijkstroom door de invloed van elektrochemische processen grote fouten zal bevatten.

Basismethoden en middelen voor het meten van de weerstand van een elektrisch circuit tegen gelijkstroom

Het in de praktijk gemeten weerstandsbereik is breed (van 108 tot 10 ohm) en wordt voorwaardelijk gedeeld door weerstandswaarden in klein (minder dan 10 ohm), gemiddeld (van 10 tot 106 ohm) en groot (meer dan 106 ohm), waarbij de meting van weerstand elk zijn eigen kenmerken heeft.

Weerstand is een parameter die zich alleen manifesteert wanneer een elektrische stroom door het circuit gaat, dus metingen worden gedaan in een werkend apparaat of een meetapparaat met een eigen stroombron. Er moet voor worden gezorgd dat de resulterende elektrische waarde alleen de gemeten weerstand correct weergeeft en geen onnodige informatie bevat, die als een meetfout wordt ervaren. Overweeg vanuit dit oogpunt de kenmerken van het meten van kleine en grote weerstanden.

Bij het meten van kleine weerstanden, zoals transformatorwikkelingen of korte draden, wordt een stroom door de weerstand geleid en wordt de spanningsval gemeten die op deze weerstand optreedt. Op afb. 10.1 toont het aansluitschema voor het meten van weerstand K x korte geleider. Deze laatste is aangesloten op een stroombron l via twee verbindingsgeleiders met hun eigen weerstand Ik p. Op de knooppunten van deze geleiders met de gemeten weerstand, contactweerstanden /? j. Betekenis Ik en hangt af van het materiaal van de verbindingsgeleider, de lengte en doorsnede, de waarde /? k - uit het gebied van contact met onderdelen, hun zuiverheid en druksterkte. Dus numerieke waarden Ik en en zijn afhankelijk van vele redenen en het is moeilijk om ze op voorhand te bepalen, maar ze kunnen een ruwe schatting worden gegeven. Als de aansluitgeleiders zijn gemaakt met een korte koperdraad met een doorsnede van enkele vierkante milli-

Rijst. 10.1.

geleider

meter, en de contactweerstanden hebben een schoon en goed gecomprimeerd oppervlak, dan kunnen we voor geschatte schattingen nemen: 2 (ik en ik + ik k)* 0,01 ohm.

Als een gemeten spanning in het circuit van Fig. 10.1 kan worden gebruikt 11 p, en 22 of?/ 33 . Indien geselecteerd IIp, dan geeft het meetresultaat de totale weerstand van het circuit tussen klemmen 1-G weer:

Yats = ?/,//= Yad + 2(L I + L K).

Hier is de tweede term de fout, waarvan de relatieve waarde 5 in procent is, gelijk aan:

5 = l ~ Ja 100 = 2 Kp + Jak 100.

naar x*x

Bij het meten van lage weerstanden kan deze fout groot zijn. Als we bijvoorbeeld accepteren: 2 (ik en ik + ik k)* 0,01 ohm, en ik x = 0,1 ohm, dan 5 * 10%. Fout 5 zal afnemen als u kiest als de gemeten spanning En 22:

ik ben 22 = en 22/1 = ik x + 2Ik K.

Hier wordt de weerstand van de aansluitdraden buiten het meetresultaat gehouden, maar de invloed van Lk blijft.

Het meetresultaat zal volledig vrij zijn van invloed ik p En ik k, als je kiest? / 33 als de gemeten spanning.

Schakelschema l in dit geval worden ze vierklemmen genoemd: het eerste paar 2-2 "klemmen is ontworpen om stroom te leveren en wordt stroomtangen genoemd, het tweede paar 3-3" klemmen is voor het verwijderen van spanning van de gemeten weerstand en is potentiële klemmen genoemd.

Het gebruik van stroom- en potentiaalklemmen bij het meten van lage weerstanden is de belangrijkste techniek om de invloed van aansluitdraden en transiënte weerstanden op het meetresultaat te elimineren.

Bij het meten van hoge weerstanden, bijvoorbeeld de weerstanden van isolatoren, gaan ze als volgt te werk: er wordt een spanning op het object aangelegd en de resulterende stroom wordt gemeten en de waarde van de gemeten weerstand wordt daaruit beoordeeld.

Bij het testen van diëlektrica moet er rekening mee worden gehouden dat hun elektrische weerstand afhangt van vele omstandigheden - omgevingstemperatuur, vochtigheid, lekkage op een vuil oppervlak, de waarde van de testspanning, de duur ervan, enz.

Het meten van de weerstand van een elektrisch circuit tegen gelijkstroom wordt in de praktijk meestal uitgevoerd door de methode van een ampèremeter en voltmeter, ratiometrische of brugmethode.

Ampèremeter en voltmeter methode. Deze methode is gebaseerd op afzonderlijke stroommeting l in het circuit van de gemeten weerstand K x en stress En op zijn klemmen en de daaropvolgende berekening van de waarde volgens de meetwaarden van meetinstrumenten:

ik x = u/ik.

Gewoonlijk wordt stroom / gemeten met een ampèremeter en spanning En - voltmeter, dit verklaart de naam van de methode. Bij het meten van hoogohmige weerstanden, zoals isolatieweerstand, is de stroom / klein en wordt gemeten met een milliampèremeter, microampèremeter of galvanometer. Bij het meten van lage weerstand, bijvoorbeeld een stuk draad, blijkt de waarde klein te zijn En en om het te meten, worden millivoltmeters, microvoltmeters of galvanometers gebruikt. In al deze gevallen behoudt de meetmethode echter zijn naam - ampèremeter en voltmeter. Mogelijke schema's voor het inschakelen van apparaten worden getoond in Fig. 10.2, een, b.


Rijst. 10.2. Schema's voor metingen van kleine (maar) en Groot (B) weerstand

ampèremeter en voltmeter methode:

Het voordeel van de methode ligt in de eenvoud van implementatie, het nadeel zit in de relatief lage nauwkeurigheid van het meetresultaat, die wordt beperkt door de nauwkeurigheidsklasse van de gebruikte meetinstrumenten en de methodologische fout. Dit laatste is te wijten aan de invloed van het vermogen dat door de meetinstrumenten wordt verbruikt tijdens het meetproces, met andere woorden, de uiteindelijke waarde van de zelfweerstanden van de ampèremeter IA en voltmeter Ik ben bij

Laten we de methodologische fout uitdrukken in termen van de circuitparameters.

In het schema van afb. 10.2, maar voltmeter toont de spanningswaarde bij de klemmen L, en de ampèremeter is de som van de stromen 1 HE +/. Daarom is het meetresultaat: L, berekend op basis van instrumentuitlezingen zal verschillen van: L:

l_ en en L*

ik + 1 U i / ik x + en ik heb 1 + ik x / ik y "

Relatieve meetfout in procent

  • 1 + ik x / ik y

Hier is de benaderde gelijkheid geldig, omdat met de juiste organisatie van het experiment wordt aangenomen dat de voorwaarde ik y » ik x.

In het schema van afb. 10.2, 6 de ampèremeter toont de waarde van de stroom in het circuit met L, en de voltmeter is de som van de spanningsdalingen over ik x en en ampèremeter en een. Hierdoor is het mogelijk om het meetresultaat te berekenen uit de meetwaarden van de instrumenten:

+ Ik ben een.

C + C l

De relatieve meetfout in procenten is in dit geval gelijk aan:

Uit de uitdrukkingen die zijn verkregen voor de relatieve fouten, kan worden gezien dat in het schema van Fig. 10.2, maar de methodologische fout van het meetresultaat wordt alleen beïnvloed door de weerstand Ik heb; om deze fout te verminderen, is het noodzakelijk om de voorwaarde te verzekeren: ik x "ik y. In het schema van afb. 10.2, B de methodologische fout van het meetresultaat wordt alleen beïnvloed door: Ik ben een; de reductie van deze fout wordt bereikt door te voldoen aan de voorwaarde Ik x » Ik A. Bij het praktische gebruik van deze methode kan dus een regel worden aanbevolen: de meting van lage weerstanden moet worden uitgevoerd volgens het schema van Fig. 10.2, maar bij het meten van hoge weerstanden moet de voorkeur worden gegeven aan het circuit van Fig. 10.2, B.

De methodologische fout van het meetresultaat kan worden geëlimineerd door passende correcties aan te brengen, maar hiervoor is het noodzakelijk om de waarden te kennen IA En Ik ben bij Als ze bekend zijn, wordt uit het meetresultaat volgens het schema van Fig. 10.2, B trek de waarde af Ik ben een; in het schema van afb. 10.2, maar het meetresultaat weerspiegelt de parallelle aansluiting van weerstanden l En ik ben bij dus de waarde l berekend door de formule

Als bij deze methode een stroombron met een vooraf bepaalde spanning wordt gebruikt, is het niet nodig om de spanning met een voltmeter te meten en kan de ampèremeterschaal onmiddellijk worden gekalibreerd in de waarden van de gemeten weerstand. Dit principe is de basis voor de werking van vele modellen van directe evaluatie-ohmmeters die door de industrie zijn vervaardigd. Een vereenvoudigd schakelschema van een dergelijke ohmmeter wordt getoond in Fig. 10.3. Het circuit bevat een EMF-bron?, een extra weerstand l en een ampèremeter (meestal een microampèremeter) MAAR. Bij aansluiting op de klemmen van het gemeten weerstandscircuit l stroom vloeit in het circuit l onder de werking waarvan het beweegbare deel van de ampèremeter roteert over een hoek a, en de wijzer ervan afwijkt maar schaalverdeling:

VAN/ IA + IA + l

waar VAN, - deelwaarde (constante) van de ampèremeter; IA - ampèremeter weerstand.

Rijst. 10.3. Schematisch diagram van een ohmmeter met serieschakeling

gemeten weerstand:

Zoals uit deze formule blijkt, is de ohmmeterschaal niet-lineair en vereist de stabiliteit van de kalibratiekarakteristiek dat de stabiliteit van alle in de vergelijking opgenomen grootheden wordt gegarandeerd. Ondertussen wordt de stroombron in dergelijke apparaten meestal geïmplementeerd in de vorm van een droge galvanische cel, waarvan de EMF daalt wanneer deze wordt ontladen. Om een ​​correctie voor de verandering in te voeren?, zoals blijkt uit de vergelijking, is het mogelijk door de juiste aanpassing VAN" of Ik ben. In sommige ohmmeters VAN, wordt geregeld door de inductie in de opening van het magnetische systeem van de ampèremeter te veranderen met behulp van een magnetische shunt.

In dit geval blijft de relatie behouden en/en, en de kalibratiekarakteristiek van het apparaat behoudt zijn waarde ongeacht de waarde e. Aanpassing VAN, is als volgt gemaakt: de klemmen van het apparaat waarop het is aangesloten K x kortsluiting (Ik x = 0) en door de positie van de magnetische shunt aan te passen, wordt de ampèremeter op de schaal op nul gezet; de laatste bevindt zich op het uiterst rechtse punt van de schaal. Hiermee is de aanpassing voltooid en is het apparaat klaar om weerstand te meten.

In gecombineerde instrumenten, ampèremeters, aanpassing VAN, is onaanvaardbaar, omdat dit zal leiden tot een schending van de kalibratie van het apparaat in de modi voor het meten van stromen en spanningen. Daarom is in dergelijke apparaten de correctie voor de verandering in EMF ja geïntroduceerd door de weerstand van een variabele extra weerstand aan te passen.De aanpassingsprocedure is hetzelfde als bij apparaten met magnetische inductie die instelbaar zijn door een magnetische shunt in de werkspleet. In dit geval verandert de kalibratiekarakteristiek van het apparaat, wat leidt tot extra methodologische fouten. De circuitparameters zijn echter zo gekozen dat de aangegeven fout klein is.

Er is een andere manier om de gemeten weerstand aan te sluiten - niet in serie met de ampèremeter, maar parallel ermee (Fig. 10.4). Relatie tussen l en de afbuighoek van het bewegende deel is in dit geval ook niet-lineair, maar de nulmarkering op de schaal bevindt zich aan de linkerkant, niet aan de rechterkant, zoals het geval is in de vorige versie. Deze methode voor het aansluiten van de gemeten weerstand wordt gebruikt bij het meten van lage weerstanden, omdat u hiermee het stroomverbruik kunt beperken.

Elektronische ohmmeter kan worden geïmplementeerd op basis van een DC-versterker met een hoge versterking, aan-

Rijst. 10.4.

gemeten weerstand:

Bijvoorbeeld op een operationele versterker (op-amp). Een diagram van een dergelijk apparaat wordt getoond in Fig. 10.5. Het belangrijkste voordeel is de lineariteit van de schaal voor het aflezen van de meetresultaten. De op-amp wordt gedekt door negatieve feedback via de gemeten weerstand L, voeding gestabiliseerde spanning? / 0 wordt toegepast op de ingang van de versterker via een hulpweerstand /?, en een voltmeter is aangesloten op de uitgang RU Met een grote intrinsieke versterking van de op-amp, lage output en hoge ingangsimpedanties, is de uitgangsspanning van de op-amp:

en voor gegeven waarden en 0 en /?, de schaal van het meetinstrument kan worden geschaald in weerstandseenheden om de waarde te lezen K x bovendien zal het lineair zijn binnen de spanningsverandering van 0 naar? / out max - de maximale spanning aan de uitgang van de op-amp.

Rijst. 10.5. Elektronische ohmmeter

Uit formule (10.1) blijkt dat de maximale waarde van de gemeten weerstand is:

«, t „=-«,%="? 00.2)

Om de meetlimieten te wijzigen, schakelt u de waarden van de weerstand van de weerstand /? of spanning? / 0.

Bij het meten van weerstanden met lage weerstand is het mogelijk om de gemeten en hulpweerstanden in het circuit te verwisselen. Dan is de uitgangsspanning omgekeerd evenredig met de waarde L:

en wx = -u 0 ^. (10.3)

Opgemerkt moet worden dat deze schakelmethode het niet mogelijk maakt om weerstanden met een lage weerstand van minder dan tientallen ohm te meten, aangezien de interne weerstand van de referentiespanningsbron, die fracties of eenheden van ohm is, in serie blijkt te zijn geschakeld met de gemeten weerstand en introduceert een significante meetfout. Bovendien gaat in dit geval het belangrijkste voordeel van het apparaat verloren: de lineariteit van de aflezing van de gemeten weerstand en de nulverschuiving en de ingangsstroom van de versterker kunnen aanzienlijke fouten veroorzaken.

Overweeg een speciaal circuit voor het meten van lage weerstanden, vrij van deze tekortkomingen (Fig. 10.6). Gemeten weerstand: l samen met een weerstand ik 3 vormt een spanningsdeler aan de ingang van de op-amp. De spanning aan de uitgang van de schakeling is in dit geval:

Rijst. 10.6.

Als je kiest: " L, dan wordt de uitdrukking vereenvoudigd en is de instrumentschaal lineair ten opzichte van L:

Een elektronische ohmmeter maakt het meten van reactanties niet mogelijk, omdat de gemeten inductantie of

capaciteit in het circuit zal de faserelaties in het feedbackcircuit van het besturingssysteem veranderen en formules (10.1) - (10.4) worden onjuist. Bovendien kan de opamp zijn stabiliteit verliezen en zal er generatie in het circuit optreden.

ratiometrische methode. Deze methode is gebaseerd op het meten van de verhouding van twee stromen /, en / 2, waarvan er één door een circuit met een gemeten weerstand stroomt en de andere door een circuit waarvan de weerstand bekend is. Beide stromen worden gecreëerd door dezelfde spanningsbron, dus de instabiliteit van de laatste heeft praktisch geen invloed op de nauwkeurigheid van het meetresultaat. Een schematisch diagram van een ohmmeter op basis van een logometer wordt getoond in Fig. 10.7. De schakeling bevat een meetmechanisme op basis van een logometer, een magneto-elektrisch systeem met twee frames, waarvan het ene, wanneer stroom vloeit, een afbuigmoment creëert en het andere een herstellend moment. De gemeten weerstand kan in serie worden geschakeld (Fig. 10.7, maar) of parallel (Fig. 10.7, B) ten opzichte van het frame van het meetmechanisme.


Rijst. 10.7. Ohmmetercircuits gebaseerd op een ratiometer voor het meten van grote (maar)

en klein (B) weerstand

Seriële verbinding wordt gebruikt bij het meten van middelgrote en grote weerstanden, parallel - bij het meten van lage weerstanden. Overweeg de werking van een ohmmeter met behulp van het voorbeeldcircuit van Fig. 10.7, maar. Als we de weerstand van de wikkelingen van de logometerframes verwaarlozen, hangt de rotatiehoek van het bewegende deel a alleen af ​​van de verhouding van weerstanden: waar /, en / 2 - stromen door de frames van de ratiometer; ik 0 - weerstand van de frames van de logometer; /?, - bekende weerstand; L - gemeten weerstand.

De weerstand van de weerstand /?, stelt het weerstandsbereik in dat wordt gemeten door de ohmmeter. De voedingsspanning van de ratiometer beïnvloedt de gevoeligheid van het meetmechanisme voor veranderingen in de gemeten weerstand en mag niet onder een bepaald niveau liggen. Gewoonlijk wordt de voedingsspanning van de ratiometers met enige marge ingesteld, zodat eventuele schommelingen de nauwkeurigheid van het meetresultaat niet beïnvloeden.

De keuze van de voedingsspanning en de methode om deze te verkrijgen, hangt af van het doel van de ohmmeter en het bereik van gemeten weerstanden: bij het meten van lage en gemiddelde weerstanden worden droge batterijen, batterijen of voedingen van een industrieel netwerk gebruikt, bij het meten van hoge weerstanden , speciale generatoren met een spanning van 100, 500, 1000 V en meer.

De ratiometrische methode wordt gebruikt in megaohmmeters ES0202/1G en ES0202/2G met een interne elektromechanische spanningsgenerator. Ze worden gebruikt om grote (10..10 9 Ohm) elektrische weerstanden te meten, om de isolatieweerstand van elektrische draden, kabels, connectoren, transformatoren, wikkelingen van elektrische machines en andere apparaten te meten, evenals om de oppervlakte- en volumeweerstanden te meten van isolatiematerialen.

Bij het meten van elektrische isolatieweerstand met een megohmmeter moet rekening worden gehouden met de temperatuur en vochtigheid van de omringende lucht, waarvan de waarde bepalend is voor mogelijke ongecontroleerde stroomlekkage.

Digitale ohmmeters worden gebruikt in onderzoeks-, kalibratie- en reparatielaboratoria, in industriële ondernemingen die weerstanden produceren, d.w.z. waar een grotere meetnauwkeurigheid vereist is. Deze ohmmeters zorgen voor handmatige, automatische en afstandsbediening van meetbereiken. De output van informatie over het meetbereik, de numerieke waarde van de gemeten waarde wordt uitgevoerd in een parallelle binair-decimale code.

Het structurele diagram van de Shch306-2 ohmmeter wordt getoond in Fig. 10.8. De ohmmeter bevat een conversie-eenheid / weergave-eenheid 10, Besturingsblok 9, voeding, microcomputer 4 en uitvoerblok 11.


Rijst. 10.8. Structureel diagram van een ohmmeter type Shch306-2

Het conversieblok bevat een input scale converter 2, een integrator 8 en controle-eenheid 3. De gemeten weerstand 7 is verbonden met het terugkoppelcircuit van de operationele versterker. Afhankelijk van de meetcyclus wordt een stroom die overeenkomt met het meetbereik door de gemeten weerstand geleid, inclusief de extra stroom veroorzaakt door de nulpuntverschuiving van de operationele versterkers. Vanaf de uitgang van de schaalomzetter wordt de spanning toegepast op de ingang van de integrator, gemaakt volgens het principe van meervoudige integratie met de meting van de ontlaadstroom.

Het besturingsalgoritme zorgt voor de werking van de schaalomzetter en integrator, evenals voor de communicatie met de microcomputer.

In de besturingseenheid worden de tijdsintervallen gevuld met klokpulsen, die vervolgens bij de ingangen van de vier tellers van de meest significante en minst significante cijfers aankomen. De aan de uitgangen van de tellers ontvangen informatie wordt uitgelezen in het RAM (Random Access Memory) van de microcomputer.

Ophalen van informatie van de besturingseenheid over het meetresultaat en de werkingsmodus van de ohmmeter, verwerken en brengen van de gegevens in de vorm die nodig is voor indicatie, wiskundige verwerking van het resultaat, uitvoeren van gegevens naar het hulp-RAM van de besturingseenheid, het regelen van de werking van de ohmmeter en andere functies zijn toegewezen aan de microprocessor; 5, bevindt zich in de microcomputereenheid. Stabilisatoren bevinden zich in hetzelfde blok. 6 om de ohmmeter-apparaten van stroom te voorzien.

De ohmmeter is gebouwd op microschakelingen met een hoge mate van integratie.

Specificaties:

Meetbereik 10L..10 9 Ohm. Nauwkeurigheidsklasse voor meetlimieten: 0,01 / 0,002 voor 100 Ohm; 0,005/0,001 voor 1,10, 100 kΩ; 0,005/0,002 voor 1 MΩ; 0,01/0,005 voor 10 MΩ; 0,2/0,04 voor 100 MΩ; 0,5/0,1 voor 1 GΩ (in de teller worden de waarden gegeven in de modus zonder gegevensaccumulatie, in de noemer - met accumulatie).

Aantal decimalen: 4,5 in bereiken met een bovengrens van 100 MΩ, 1 GΩ; 5,5 in de overige bereiken in de modus zonder sommatie, 6,5 in de modus met sommatie.

Draagbare digitale multimeters, bijvoorbeeld de M83-productieserie Doolhoven/i kan worden gebruikt als ohmmeters met nauwkeurigheidsklasse 1.0 of 2.5.


5. Onderhoud van lineaire structuren
5.1. Algemene bepalingen
5.2. Inspectie en preventief onderhoud van lijnkabelstructuren
5.3. Inspectie en preventief onderhoud van luchtleidingen
5.4. Meting van elektrische eigenschappen van kabel, bovengrondse en gemengde lijnen
5.5. Controleren van nieuwe kabels, draden, kabelafsluitingen en fittingen die in gebruik worden genomen
6. Eliminatie van schade aan kabel, bovengrondse en gemengde lijnen
6.1. Organisatie van het werk om ongevallen en schade aan leidingen te voorkomen
6.2. Methoden voor het vinden en elimineren van schade aan kabellijnen
6.2.1. Algemene instructies
Regels voor onderhoud en reparatie van communicatiekabels
5.4. Meting van elektrische eigenschappen van kabel, bovengrondse en gemengde lijnen

5.4.1. De meting van de elektrische kenmerken van kabel-, bovengrondse en gemengde lijnen van lokale communicatienetwerken wordt uitgevoerd om te controleren of de kenmerken voldoen aan de vastgestelde normen en om een ​​noodsituatie te voorkomen.

5.4.2. Elektrische metingen van lijnen worden uitgevoerd door de meetgroep van het communicatiebedrijf volgens de huidige "Richtlijnen" voor elektrische metingen van GTS- en STS-lijnen.

5.4.3. De meetgroep voert de volgende soorten elektrische lijnmetingen uit:

Gepland (periodiek);

Metingen om de plaats van schade te bepalen;

Controlemetingen uitgevoerd na reparatie- en restauratiewerkzaamheden;

Metingen tijdens ingebruikname van nieuw gebouwde en gereconstrueerde lijnen;

Metingen ter verduidelijking van het tracé van de kabellijn en de diepte van de kabel;

Metingen voor het controleren van de kwaliteit van producten (kabels, draden, afleiders, zekeringen, sokkels, dozen, aansluitdozen, isolatoren, enz.) afkomstig uit de industrie, alvorens ze op leidingen te installeren (monteren).

Typen gemeten parameters en volumes van geplande, controle- en acceptatiemetingen van de elektrische kenmerken van kabel, bovengrondse en gemengde lijnen van lokale communicatienetwerken worden gegeven in die gespecificeerd in clausule 5.4.2. "Handleidingen".

5.4.4. De gemeten elektrische eigenschappen van kabel, bovengrondse en gemengde lijnen van lokale communicatienetwerken moeten voldoen aan de normen vermeld in bijlage 4.

5.4.5. De resultaten van geplande, controle- en noodmetingen van de elektrische eigenschappen van lijnen dienen als eerste gegevens bij het bepalen van de toestand van lineaire constructies en de basis voor de ontwikkeling van plannen voor huidige en grote reparaties en projecten voor de reconstructie van constructies.

Plan

Invoering

Huidige meters

Spanningsmeting

Gecombineerde apparaten van het magneto-elektrische systeem

Universele elektronische meetinstrumenten

Shunts meten

Instrumenten voor het meten van weerstand

Bepaling van de aardingsweerstand

magnetische flux

Inductie

Bibliografie


Invoering

Meten wordt het empirisch vinden van de waarde van een fysieke grootheid genoemd, met behulp van speciale technische middelen - meetinstrumenten.

Meting is dus een informatief proces om door ervaring een numerieke relatie te verkrijgen tussen een bepaalde fysieke grootheid en sommige van zijn waarden, genomen als een vergelijkingseenheid.

Het meetresultaat is een genoemd getal dat wordt gevonden door een fysieke grootheid te meten. Een van de belangrijkste meettaken is het schatten van de mate van benadering of het verschil tussen de werkelijke en werkelijke waarden van de gemeten fysieke grootheid - de meetfout.

De belangrijkste parameters van elektrische circuits zijn: stroomsterkte, spanning, weerstand, stroomsterkte. Om deze parameters te meten worden elektrische meetinstrumenten gebruikt.

De meting van de parameters van elektrische circuits wordt op twee manieren uitgevoerd: de eerste is een directe meetmethode, de tweede is een indirecte meetmethode.

Bij de directe meetmethode wordt direct een resultaat verkregen uit ervaring. Een indirecte meting is een meting waarbij de gewenste waarde wordt gevonden op basis van een bekende relatie tussen deze waarde en de door directe meting verkregen waarde.

Elektrische meetinstrumenten - een klasse apparaten die worden gebruikt om verschillende elektrische grootheden te meten. De groep elektrische meetinstrumenten omvat naast de eigenlijke meetinstrumenten ook andere meetinstrumenten - maatregelen, omvormers, complexe installaties.

Elektrische meetinstrumenten worden als volgt ingedeeld: volgens de gemeten en reproduceerbare fysieke grootheid (ampèremeter, voltmeter, ohmmeter, frequentiemeter, enz.); op doel (meetinstrumenten, maatregelen, meetopnemers, meetinstallaties en -systemen, hulpapparatuur); volgens de wijze van aanleveren van meetresultaten (tonen en vastleggen); volgens de meetmethode (apparaten voor directe evaluatie en vergelijkingsapparaten); volgens de methode van applicatie en ontwerp (paneel, draagbaar en stationair); volgens het werkingsprincipe (elektromechanisch - magneto-elektrisch, elektromagnetisch, elektrodynamisch, elektrostatisch, ferrodynamisch, inductie, magnetodynamisch; elektronisch; thermo-elektrisch; elektrochemisch).

In dit essay zal ik proberen te praten over het apparaat, het werkingsprincipe, een beschrijving en een korte beschrijving geven van de elektrische meetinstrumenten van de elektromechanische klasse.


Stroommeting

Ampèremeter - een apparaat voor het meten van de stroomsterkte in ampère (Fig. 1). De schaal van ampèremeters is ingedeeld in microampères, milliampères, ampères of kiloampères in overeenstemming met de meetlimieten van het apparaat. De ampèremeter is verbonden met het elektrische circuit in serie met dat gedeelte van het elektrische circuit (Fig. 2), de stroomsterkte waarin wordt gemeten; om de meetlimiet te verhogen - met een shunt of via een transformator.

De meest voorkomende ampèremeters, waarbij het bewegende deel van het apparaat met een pijl over een hoek draait die evenredig is met de waarde van de gemeten stroom.

Ampèremeters zijn magneto-elektrisch, elektromagnetisch, elektrodynamisch, thermisch, inductie, detector, thermo-elektrisch en foto-elektrisch.

Magneto-elektrische ampèremeters meten de sterkte van gelijkstroom; inductie en detector - wisselstroom; ampèremeters van andere systemen meten de sterkte van elke stroom. De meest nauwkeurige en gevoelige zijn magneto-elektrische en elektrodynamische ampèremeters.

Het werkingsprincipe van een magneto-elektrisch apparaat is gebaseerd op het creëren van koppel, vanwege de interactie tussen het veld van een permanente magneet en de stroom die door de framewikkeling gaat. Een pijl is verbonden met het frame, dat langs de schaal beweegt. De draaihoek van de pijl is evenredig met de sterkte van de stroom.

Elektrodynamische ampèremeters bestaan ​​uit een vaste spoel en een bewegende spoel die parallel of in serie zijn geschakeld. De interactie tussen de stromen die door de spoelen gaan, zorgt ervoor dat de bewegende spoel en de eraan verbonden pijl afbuigen. In een elektrisch circuit is de ampèremeter in serie geschakeld met de belasting en bij hoge spanning of hoge stromen via een transformator.

Technische gegevens van sommige soorten huishoudelijke ampèremeters, milliampèremeters, microampèremeters, magneto-elektrische, elektromagnetische, elektrodynamische en ook thermische systemen worden gegeven in tabel 1.

Tafel 1. Ampèremeters, milliampèremeters, microampèremeters

Instrument systeem: Instrumenttype: Nauwkeurigheidsklasse Meetlimieten
Magneto-elektrisch M109 0,5 een; 2; vijf; 10 A
M109/1 0,5 1,5-3 A
M45M 1,0 75mV
75-0-75mV
M1-9 0,5 10-1000 uA
M109 0,5 2; 10; 50 mA
200 mA
M45M 1,0 1,5-150 mA
elektromagnetisch E514/3 0,5 5-10 A
E514/2 0,5 2,5-5 A
E514/1 0,5 1-2 A
E316 1,0 1-2 A
3316 1,0 2,5-5 A
E513/4 1,0 0,25-0,5-1 A
E513/3 0,5 50-100-200 mA
E513/2 0,5 25-50-100 mA
E513/1 0,5 10-20-40 mA
E316 1,0 10-20 mA
Elektrodynamisch D510/1 0,5 0,1-0,2-0,5-1-2-5 A
Thermisch E15 1,0 30;50;100;300mA

Spanningsmeting

Voltmeter - direct afleesapparaat voor het bepalen van spanning of EMF in elektrische circuits (Fig. 3). Het is parallel geschakeld met de belasting of de bron van elektrische energie (Fig. 4).


Volgens het werkingsprincipe zijn voltmeters onderverdeeld in: elektromechanisch - magneto-elektrisch, elektromagnetisch, elektrodynamisch, elektrostatisch, gelijkrichter, thermo-elektrisch; elektronisch - analoog en digitaal. Op afspraak: gelijkstroom; wisselstroom; impuls; fase gevoelig; selectief; universeel. Naar ontwerp en wijze van aanbrengen: paneel; draagbaar; stationair. Technische gegevens van enkele huishoudelijke voltmeters, millivoltmeters van magneto-elektrische, elektrodynamische, elektromagnetische en ook thermische systemen worden weergegeven in tabel 2.

Tafel 2. Voltmeters en millivoltmeters

Instrument systeem: Instrumenttype: Nauwkeurigheidsklasse Meetlimieten
Elektrodynamisch D121 0,5 150-250V
D567 0,5 15-600V
Magneto-elektrisch M109 0,5 3-600V
M250 0,5 3; vijftig; 200; 400 V
M45M 1,0 75 mV;
75-0-75 mV
75-15-750-1500 mV
M109 0,5 10-3000 mV
elektrostatisch C50/1 1,0 30 V
С50/5 1,0 600 V
С50/8 1,0 3 kV
C96 1,5 7,5-15-30 kV
elektromagnetisch E515/3 0,5 75-600V
E515/2 0,5 7,5-60V
E512/1 0,5 1.5-15V
Met elektronische omvormer F534 0,5 0,3-300V
Thermisch E16 1,5 0,75-50V

Voor metingen in DC-circuits worden gecombineerde apparaten van het magneto-elektrische systeem, ampère-voltmeters, gebruikt. Technische gegevens voor sommige soorten apparaten worden gegeven in tabel 3.

tafel 3 Gecombineerde apparaten van het magneto-elektrische systeem .

Naam Type Nauwkeurigheidsklasse Meetlimieten
Millivolt-milliampèremeter M82 0,5 15-3000 mV; 0,15-60 mA
voltmeter M128 0,5 75mV-600V; vijf; 10; 20 A
ampervoltmeter M231 1,5

75-0-75mV; 100-0-100V;

0,005-0-0,05 A; 10-0-10 A

voltmeter M253 0,5 15mV-600V; 0,75mA-3A
Millivolt-milliampèremeter M254 0,5 0,15-60 mA; 15-3000 mV
Microamperevoltmeter M1201 0,5 3-750V; 0,3-750uA
voltmeter M1107 0,2 45mV-600V; 0,075mA-30A
milliampère voltmeter M45M 1 7,5-150V; 1,5 mA
Voltmeter M491 2,5

3-30-300-600V;

30-300-3000 kOhm

Ampèremeter voltmeter M493 2,5 3-300 mA; 3-600V; 3-300 kOhm
Ampèremeter voltmeter M351 1

75mV-1500V;

15 µA-3000 mA;

200 Ohm-200 Mohm

Technische gegevens over gecombineerde instrumenten - ampère-voltmeters en ampère-voltmeters voor het meten van spanning en stroom, evenals vermogen in wisselstroomcircuits.

Gecombineerde draagbare instrumenten voor het meten van DC- en AC-circuits meten DC- en AC-stromen en weerstanden, en sommige meten ook de capaciteit van elementen in een zeer breed bereik, ze zijn compact, zelfaangedreven, wat hun brede toepassing garandeert. De nauwkeurigheidsklasse van dit type apparaten bij gelijkstroom is 2,5; op een variabele - 4.0.

Universele elektronische meetinstrumenten

Universele meetinstrumenten (universele voltmeters) worden veel gebruikt voor het meten van elektrische grootheden. Deze apparaten maken het in de regel mogelijk om wissel- en constante spanningen en stromen, weerstanden en in sommige gevallen de frequentie van signalen over een extreem groot bereik te meten. In de literatuur worden ze vaak universele voltmeters genoemd, omdat elke waarde die door de instrumenten wordt gemeten, op de een of andere manier wordt omgezet in spanning, versterkt door een breedbandversterker. De apparaten hebben een pijlschaal (een apparaat van het elektromechanische type), of een display met een vloeibaar-kristalindicator, sommige apparaten hebben ingebouwde programma's en er wordt voorzien in wiskundige verwerking van de resultaten.

Informatie over sommige soorten moderne huishoudelijke universele apparaten wordt gegeven in tabel 4.

Tabel 4 Universele meetinstrumenten

Instrumenttype: Meetwaardegrenzen, extra functies Extra informatie
B7-21A

1 V-1000 V,

0,01 Ohm-12 Mohm,

frequentie tot 20 kHz

gewicht 5,5 kg
B7-34A

1 V-1000 V,

1 mΩ - 10 MΩ, fout 0,02%

gewicht 10 kg
B7-35

0.1mV-1000V,

0,1 V-10 A,

1 ohm-10 megaohm,

batterij aangedreven gewicht 2 kg
B7-36

0,1 mV-1000 V,

1 ohm-10 megaohm,

Aanwijzer, werkt op batterijen

Bij de universele instrumenten worden de volgende accessoires meegeleverd:

1. 50KHz-1GHz AC-spanningssonde voor het uitbreiden van AC-spanning met alle universele voltmeters en multimeters.

2. Hoogspannings-gelijkspanningsdeler tot 30 kV 1:1000. In tabel 5 staan ​​de technische gegevens van de universele V3-38V.

Tabel 5. Technische gegevens digitale millivoltmeter B3-38V

Eigenschappen Parameters: Betekenis
wisselspanning

Spanningsbereik

Meetlimiet

10 µV…300 V

1 mV/… /300 V

(12 p / bereiken, stap 1-3)

Frequentiebereik

Normaal gebied:

45 Hz...1 MHz

Werkgebieden:

20Hz ... 45Hz;

1 MHz-3 MHz;

3MHz-5MHz

Meetfout

Extra fout

Vestigings tijd

±2% (voor harmonischen)

±1/3xKg, bij Kg 20% ​​​​(voor niet-harmonische trillingen)

Maximale ingangsspanning

Ingangsimpedantie:

600 V (250 V gelijkstroom)

4 MΩ/25 pF binnen 1 mV/…/300 mV

5 MΩ / 15pF binnen 1 V / ... / 300 V

Spanningstransformator

Uitgangsspanning

Conversiefout

uitgangsimpedantie:

Breedbandversterker Maximale uitgangsspanning: (100±20) mV
Weergave

Type indicatoren

Weergaveformaat

LCD-indicator:

3 ½ cijfers

gemeenschappelijke gegevens

Voedingsspanning:

dimensionale gegevens

220V±10%, 50Hz

155x209x278 mm

Universele voltmeters met vloeibaar kristal indicatie van meetresultaten van gelijk- en wisselstromen en spanningen, weerstand op 2/4 draads circuit, frequenties en perioden, meting van rms waarde van wisselstroom en willekeurige spanning.

Bovendien bieden de apparaten, in aanwezigheid van vervangbare temperatuursensoren, temperatuurmeting van -200 tot +1110 0 , vermogensmeting, relatieve niveaus (dB), opnemen / uitlezen van maximaal 200 meetresultaten, automatische of handmatige selectie van meetlimieten , ingebouwd testcontroleprogramma, muzikale geluidsregeling.

Shunts meten

Shunts zijn ontworpen om de limieten van stroommetingen te vergroten. De shunt is een gekalibreerde, meestal platte, geleider (weerstand) van een speciaal ontwerp gemaakt van manganine, waar de gemeten stroom doorheen gaat. De spanningsval over de shunt is een lineaire functie van de stroom. De nominale spanning komt overeen met de nominale stroom van de shunt. Ze worden voornamelijk gebruikt in DC-circuits, compleet met magneto-elektrische meetinstrumenten. Bij het meten van kleine stromen (tot 30 A) zijn de shunts ingebouwd in de instrumentenkoffer. Bij het meten van hoge stromen (tot 7500 A) worden externe shunts gebruikt. Shunts zijn onderverdeeld volgens nauwkeurigheidsklassen: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 en 0,5.

Om de meetlimieten van spanningsapparaten te vergroten, worden gekalibreerde weerstanden gebruikt, extra weerstanden genoemd. Extra weerstanden zijn gemaakt van met manganine geïsoleerde draad en zijn ook onderverdeeld in nauwkeurigheidsklassen. Details van shunts worden weergegeven in Tabel 6.

Tabel 6 Shunts meten

Type Nominale stroom, A Nominale spanningsval, mV Nauwkeurigheidsklasse
R114/1 75 45 0,1
R114/1 150 45 0,1
R114/1 300 45 0,1
75RI 0,3-0,75 75 0,2
75RI 1,5-7,5 75 0,2
75RI 15-30 75 0,2
75RI 75 75 0,2
75SHS-0,2 300; 500; 750; 1000; 1500; 2000; 4000 75 0,2
75SHS 5; 10; 20; 30; 50 75 0,5
75SHSM 75; 100; 150; 200; 300; 500; 750; 1 000 75 0,5

Instrumenten voor het meten van weerstand

Instrumenten voor het meten van elektrische weerstand, afhankelijk van het weerstandsbereik dat door de instrumenten wordt gemeten, worden ohmmeters, microohmmeters, magohmmeters genoemd. Om de weerstand tegen stroomspreiding van aardingsapparaten te meten, worden aardingsmeters gebruikt. Informatie over sommige typen van deze apparaten wordt gegeven in tabel 7.

Tabel 7. Ohmmeters, microohmmeters, megaohmmeters, grondmeters

apparaat Type Meetlimieten Basisfout- of nauwkeurigheidsklasse
Ohmmeter M218

0,1-1-10-100 ohm

0,1-1-10-100 kOhm

0,1-1-10-100 MΩ

1,5-2,5%
Ohmmeter M371

100-10.000 kOhm;

±1,5%
Ohmmeter M57D 0-1500 ohm ± 2,5%
microohmmeter M246

100-1000 µOhm

10-100mΩ-10Ω

microohmmeter F415

100-1000 µOhm;

-
Megaohmmeter М4101/5 1
Megaohmmeter M503M 1
Megaohmmeter М4101/1 1
Megaohmmeter М4101/3 1

Bepaling van de aardingsweerstand

Aarding verwijst naar de elektrische verbinding van een circuit of apparatuur met aarde. Aarding wordt gebruikt om het potentieel van een aangesloten circuit of apparatuur zo dicht mogelijk bij het aardpotentiaal in te stellen en te houden. Het aardingscircuit wordt gevormd door een geleider, een klem waarmee de geleider is verbonden met de elektrode, de elektrode en de aarde rond de elektrode. Aarding wordt veel gebruikt voor elektrische beveiliging. In verlichtingsapparatuur wordt aarding bijvoorbeeld gebruikt om een ​​foutstroom naar aarde kort te sluiten om personeel en apparatuurcomponenten te beschermen tegen blootstelling aan hoogspanning. De lage weerstand van het aardingscircuit zorgt ervoor dat de foutstroom naar de grond vloeit en dat de beveiligingsrelais snel worden geactiveerd. Als gevolg hiervan wordt externe spanning zo snel mogelijk geëlimineerd om personeel en apparatuur er niet aan bloot te stellen. Om het referentiepotentiaal van de apparatuur voor ESD-beveiligingsdoeleinden zo goed mogelijk vast te stellen en om de spanningen op de behuizing van de apparatuur te beperken voor de bescherming van personeel, moet de ideale weerstand van het aardingscircuit nul zijn.

GRONDWEERSTAND METING PRINCIPE

Een voltmeter meet de spanning tussen pinnen X en Y en een ampèremeter meet de stroom die vloeit tussen pinnen X en Z (Fig. 5)

Merk op dat de punten X, Y en Z overeenkomen met de punten X, P en C van een 3-punts instrument, of de punten C1, P2 en C2 van een 4-punts instrument.

Met behulp van de formules van de wet van Ohm E \u003d R I of R \u003d E / I, kunnen we de aardingsweerstand van de elektrode R bepalen. Als bijvoorbeeld E \u003d 20 V en I \u003d 1 A, dan:

R = E / I = 20 / 1 = 20 ohm

Bij gebruik van een grondtester hoeft u deze berekeningen niet te maken. Het apparaat genereert zelf de stroom die nodig is voor de meting en geeft direct de waarde van de aardingsweerstand weer.

Overweeg bijvoorbeeld een meter van een buitenlandse fabrikant van het merk 1820 ER (Fig. 6 en Tabel 8).


Tabel 8 Technische gegevensmeter Type 1820 ER

Eigenschappen Parameters: Waarden
aardingsweerstand: Meetlimieten twintig; 200; 2000 ohm
Toestemming

0,01 ohm bij 20 ohm limiet

0,1 ohm bij 200 ohm limiet

1 ohm op de limiet van 2000 ohm

Meetfout ±(2,0%+2 cijfers)
testsignaal: 820 Hz, 2 mA
Aanraakspanning Meetlimieten 200 V, 50…60 Hz
Toestemming 1 V
Meetfout ±(1%+2 cijfers)
gemeenschappelijke gegevens Indicator LCD, maximaal weergegeven aantal 2000
Voedingsspanning: 1,5 V x 8 (type AA)
dimensies 170 x 165 x 92 mm
Gewicht 1 kg

magnetische flux

Algemene informatie.

magnetische flux- flux als integraal van de magnetische inductievector door het eindige oppervlak. Gedefinieerd via de integraal over het oppervlak


in dit geval wordt het vectorelement van het oppervlak gedefinieerd als

waar is een eenheidsvector loodrecht op het oppervlak.

waarbij α de hoek is tussen de magnetische inductievector en de normaal op het gebiedsvlak.

De magnetische flux door de lus kan ook worden uitgedrukt in termen van de circulatie van de vectorpotentiaal van het magnetische veld langs deze lus:

Eenheden

In het SI-systeem is de eenheid van magnetische flux weber (Wb, afmeting - V s \u003d kg m² s −2 A −1), in het CGS-systeem - maxwell (Mks); 1 Wb = 108 µs.

Een apparaat voor het meten van magnetische fluxen wordt genoemd Fluxmeter(van lat. fluxus - stroom en ... meter) of webermeter.

Inductie

Magnetische inductie- vectorgrootheid, de vermogenskarakteristiek van het magnetische veld op een bepaald punt in de ruimte. Toont de kracht waarmee het magnetische veld inwerkt op een lading die met een snelheid beweegt.

Preciezer gezegd, is een vector zodanig dat de Lorentzkracht die werkt op een lading die beweegt met een snelheid gelijk is aan

waarbij α de hoek is tussen de snelheids- en magnetische inductievectoren.

Magnetische inductie kan ook worden gedefinieerd als de verhouding van het maximale mechanische moment van krachten die inwerken op een stroomvoerende lus die in een uniform veld is geplaatst, tot het product van de stroomsterkte in de lus en zijn gebied.

Het is het belangrijkste kenmerk van het magnetische veld, vergelijkbaar met de vector van de elektrische veldsterkte.

In het CGS-systeem wordt de magnetische inductie van het veld gemeten in gauss (Gs), in het SI-systeem - in teslas (Tl)

1 T = 10 4 Gs

Magnetometers die worden gebruikt om magnetische inductie te meten, worden teslameters genoemd.


Bibliografie

1. Handboek van elektrotechniek en elektrische apparatuur, Aliev I.I.

2. Elektrotechniek, Ryabov V.I.

3. Moderne elektrische meetapparatuur, Zhuravlev A.

Plan

Invoering

Huidige meters

Spanningsmeting

Gecombineerde apparaten van het magneto-elektrische systeem

Universele elektronische meetinstrumenten

Shunts meten

Instrumenten voor het meten van weerstand

Bepaling van de aardingsweerstand

magnetische flux

Inductie

Bibliografie


Invoering

Meten wordt het empirisch vinden van de waarde van een fysieke grootheid genoemd, met behulp van speciale technische middelen - meetinstrumenten.

Meting is dus een informatief proces om door ervaring een numerieke relatie te verkrijgen tussen een bepaalde fysieke grootheid en sommige van zijn waarden, genomen als een vergelijkingseenheid.

Het meetresultaat is een genoemd getal dat wordt gevonden door een fysieke grootheid te meten. Een van de belangrijkste meettaken is het schatten van de mate van benadering of het verschil tussen de werkelijke en werkelijke waarden van de gemeten fysieke grootheid - de meetfout.

De belangrijkste parameters van elektrische circuits zijn: stroomsterkte, spanning, weerstand, stroomsterkte. Om deze parameters te meten worden elektrische meetinstrumenten gebruikt.

De meting van de parameters van elektrische circuits wordt op twee manieren uitgevoerd: de eerste is een directe meetmethode, de tweede is een indirecte meetmethode.

Bij de directe meetmethode wordt direct een resultaat verkregen uit ervaring. Een indirecte meting is een meting waarbij de gewenste waarde wordt gevonden op basis van een bekende relatie tussen deze waarde en de door directe meting verkregen waarde.

Elektrische meetinstrumenten - een klasse apparaten die worden gebruikt om verschillende elektrische grootheden te meten. De groep elektrische meetinstrumenten omvat naast de eigenlijke meetinstrumenten ook andere meetinstrumenten - maatregelen, omvormers, complexe installaties.

Elektrische meetinstrumenten worden als volgt ingedeeld: volgens de gemeten en reproduceerbare fysieke grootheid (ampèremeter, voltmeter, ohmmeter, frequentiemeter, enz.); op doel (meetinstrumenten, maatregelen, meetopnemers, meetinstallaties en -systemen, hulpapparatuur); volgens de wijze van aanleveren van meetresultaten (tonen en vastleggen); volgens de meetmethode (apparaten voor directe evaluatie en vergelijkingsapparaten); volgens de methode van applicatie en ontwerp (paneel, draagbaar en stationair); volgens het werkingsprincipe (elektromechanisch - magneto-elektrisch, elektromagnetisch, elektrodynamisch, elektrostatisch, ferrodynamisch, inductie, magnetodynamisch; elektronisch; thermo-elektrisch; elektrochemisch).

In dit essay zal ik proberen te praten over het apparaat, het werkingsprincipe, een beschrijving en een korte beschrijving geven van de elektrische meetinstrumenten van de elektromechanische klasse.


Stroommeting

Ampèremeter - een apparaat voor het meten van de stroomsterkte in ampère (Fig. 1). De schaal van ampèremeters is ingedeeld in microampères, milliampères, ampères of kiloampères in overeenstemming met de meetlimieten van het apparaat. De ampèremeter is verbonden met het elektrische circuit in serie met dat gedeelte van het elektrische circuit (Fig. 2), de stroomsterkte waarin wordt gemeten; om de meetlimiet te verhogen - met een shunt of via een transformator.

De meest voorkomende ampèremeters, waarbij het bewegende deel van het apparaat met een pijl over een hoek draait die evenredig is met de waarde van de gemeten stroom.

Ampèremeters zijn magneto-elektrisch, elektromagnetisch, elektrodynamisch, thermisch, inductie, detector, thermo-elektrisch en foto-elektrisch.

Magneto-elektrische ampèremeters meten de sterkte van gelijkstroom; inductie en detector - wisselstroom; ampèremeters van andere systemen meten de sterkte van elke stroom. De meest nauwkeurige en gevoelige zijn magneto-elektrische en elektrodynamische ampèremeters.

Het werkingsprincipe van een magneto-elektrisch apparaat is gebaseerd op het creëren van koppel, vanwege de interactie tussen het veld van een permanente magneet en de stroom die door de framewikkeling gaat. Een pijl is verbonden met het frame, dat langs de schaal beweegt. De draaihoek van de pijl is evenredig met de sterkte van de stroom.

Elektrodynamische ampèremeters bestaan ​​uit een vaste spoel en een bewegende spoel die parallel of in serie zijn geschakeld. De interactie tussen de stromen die door de spoelen gaan, zorgt ervoor dat de bewegende spoel en de eraan verbonden pijl afbuigen. In een elektrisch circuit is de ampèremeter in serie geschakeld met de belasting en bij hoge spanning of hoge stromen via een transformator.

Technische gegevens van sommige soorten huishoudelijke ampèremeters, milliampèremeters, microampèremeters, magneto-elektrische, elektromagnetische, elektrodynamische en ook thermische systemen worden gegeven in tabel 1.

Tafel 1. Ampèremeters, milliampèremeters, microampèremeters

Instrument systeem: Instrumenttype: Nauwkeurigheidsklasse Meetlimieten
Magneto-elektrisch M109 0,5 een; 2; vijf; 10 A
M109/1 0,5 1,5-3 A
M45M 1,0 75mV
75-0-75mV
M1-9 0,5 10-1000 uA
M109 0,5 2; 10; 50 mA
200 mA
M45M 1,0 1,5-150 mA
elektromagnetisch E514/3 0,5 5-10 A
E514/2 0,5 2,5-5 A
E514/1 0,5 1-2 A
E316 1,0 1-2 A
3316 1,0 2,5-5 A
E513/4 1,0 0,25-0,5-1 A
E513/3 0,5 50-100-200 mA
E513/2 0,5 25-50-100 mA
E513/1 0,5 10-20-40 mA
E316 1,0 10-20 mA
Elektrodynamisch D510/1 0,5 0,1-0,2-0,5-1-2-5 A
Thermisch E15 1,0 30;50;100;300mA

Spanningsmeting

Voltmeter - direct afleesapparaat voor het bepalen van spanning of EMF in elektrische circuits (Fig. 3). Het is parallel geschakeld met de belasting of de bron van elektrische energie (Fig. 4).


Volgens het werkingsprincipe zijn voltmeters onderverdeeld in: elektromechanisch - magneto-elektrisch, elektromagnetisch, elektrodynamisch, elektrostatisch, gelijkrichter, thermo-elektrisch; elektronisch - analoog en digitaal. Op afspraak: gelijkstroom; wisselstroom; impuls; fase gevoelig; selectief; universeel. Naar ontwerp en wijze van aanbrengen: paneel; draagbaar; stationair. Technische gegevens van enkele huishoudelijke voltmeters, millivoltmeters van magneto-elektrische, elektrodynamische, elektromagnetische en ook thermische systemen worden weergegeven in tabel 2.

Tafel 2. Voltmeters en millivoltmeters

Instrument systeem: Instrumenttype: Nauwkeurigheidsklasse Meetlimieten
Elektrodynamisch D121 0,5 150-250V
D567 0,5 15-600V
Magneto-elektrisch M109 0,5 3-600V
M250 0,5 3; vijftig; 200; 400 V
M45M 1,0 75 mV;
75-0-75 mV
75-15-750-1500 mV
M109 0,5 10-3000 mV
elektrostatisch C50/1 1,0 30 V
С50/5 1,0 600 V
С50/8 1,0 3 kV
C96 1,5 7,5-15-30 kV
elektromagnetisch E515/3 0,5 75-600V
E515/2 0,5 7,5-60V
E512/1 0,5 1.5-15V
Met elektronische omvormer F534 0,5 0,3-300V
Thermisch E16 1,5 0,75-50V

Voor metingen in DC-circuits worden gecombineerde apparaten van het magneto-elektrische systeem, ampère-voltmeters, gebruikt. Technische gegevens voor sommige soorten apparaten worden gegeven in tabel 3.

tafel 3 Gecombineerde apparaten van het magneto-elektrische systeem.

Naam Type Nauwkeurigheidsklasse Meetlimieten
Millivolt-milliampèremeter M82 0,5 15-3000 mV; 0,15-60 mA
voltmeter M128 0,5 75mV-600V; vijf; 10; 20 A
ampervoltmeter M231 1,5 75-0-75mV; 100-0-100 V, 0,005-0-0,05 A; 10-0-10 A
voltmeter M253 0,5 15mV-600V; 0,75mA-3A
Millivolt-milliampèremeter M254 0,5 0,15-60 mA; 15-3000 mV
Microamperevoltmeter M1201 0,5 3-750V; 0,3-750uA
voltmeter M1107 0,2 45mV-600V; 0,075mA-30A
milliampère voltmeter M45M 1 7,5-150V; 1,5 mA
Voltmeter M491 2,5 3-30-300-600 V, 30-300-3000 kΩ
Ampèremeter voltmeter M493 2,5 3-300 mA; 3-600V; 3-300 kOhm
Ampèremeter voltmeter M351 1 75mV-1500V;15uA-3000mA;200Ω-200MΩ

Technische gegevens over gecombineerde instrumenten - ampère-voltmeters en ampère-voltmeters voor het meten van spanning en stroom, evenals vermogen in wisselstroomcircuits.

Gecombineerde draagbare instrumenten voor het meten van DC- en AC-circuits meten DC- en AC-stromen en weerstanden, en sommige meten ook de capaciteit van elementen in een zeer breed bereik, ze zijn compact, zelfaangedreven, wat hun brede toepassing garandeert. De nauwkeurigheidsklasse van dit type apparaten bij gelijkstroom is 2,5; op een variabele - 4.0.

Universele elektronische meetinstrumenten

keer bekeken

Opslaan in Odnoklassniki Opslaan in VKontakte