Электроизмерительные приборы
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.
Нормативно-техническая документация
- ГОСТ 22261—94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»
- ГОСТ 14265—79 «Приборы электроизмерительные аналоговые контактные прямого действия. Общие технические условия»
- ГОСТ 19875—79 «Приборы электроизмерительные самопишущие быстродействующие. Общие технические условия»
© 2008-2021 ООО «Энергопромавтоматика» : измерительное оборудование и промышленная автоматика в Москве и области
127282 , г. Москва , ул. Полярная, д. 31Г, стр. 2 (ТК Деловые линии) +7 (495) 710-70-37
195220 , г. Санкт-Петербург , Проспект Науки, д. 21, корп.1 +7 (812) 507-89-13
Измерение тока. Виды и приборы. Принцип измерений и особенности
Нагрузка в электрической цепи характеризуется силой тока, измерение тока в амперах. Силу тока иногда приходится измерять для проверки допустимой величины нагрузки на кабель. Для прокладки электрической линии применяются кабели разного сечения. Если кабель работает с нагрузкой выше допустимой величины, то он нагревается, а изоляция постепенно разрушается. В результате это приводит к короткому замыканию и замене кабеля.
Способы измерения тока
Для измерения силы тока в электрической цепи, необходимо один вывод амперметра или другого прибора, способного измерять силу тока, подключить к положительной клемме источника тока или блока питания, а другой вывод к проводу потребителя. После этого можно делать измерение тока.
При измерениях необходимо соблюдать аккуратность, так как при размыкании действующей электрической цепи может возникнуть электрическая дуга.
Для измерения силы тока электрических устройств, подключаемых непосредственно к розетке или кабелю бытовой сети, измерительный прибор настраивается на режим переменного тока с завышенной верхней границей. Затем измерительный прибор подключают в разрыв провода фазы.
Все работы по подключению и отключению допускается производить только в обесточенной цепи. После всех подключений можно подавать питание и измерять силу тока. При этом нельзя касаться оголенных токоведущих частей, во избежание поражения электрическим током. Такие методы измерения неудобны и создают определенную опасность.
Значительно удобнее проводить измерения токоизмерительными клещами, которые могут выполнять все функции мультиметра, в зависимости от исполнения прибора. Работать такими клещами очень просто. Необходимо настроить режим измерения постоянного или переменного тока, развести усы и охватить ими фазный провод. Затем нужно проконтролировать плотность прилегания усов между собой и измерить ток. Для правильных показаний необходимо охватывать усами только фазный провод. Если охватить сразу два провода, то измерения не получится.
Токоизмерительные клещи служат только для замеров параметров переменного тока. Если их использовать для измерения постоянного тока, то усы сожмутся с большой силой, и раздвинуть их можно будет только, отключив питание.
Измерение тока рекомендуется делать в следующих случаях:
- После прокладки нового кабеля необходимо измерить проходящий через него ток при всех работающих электрических устройствах.
- Если к старой электропроводке подключена дополнительная нагрузка, то также следует проверить величину тока, которая не должна превышать допустимые пределы.
- При нагрузке, равной верхнему допустимому пределу, проверяется соответствие тока, протекающего через электрические автоматы. Его величина не должна превышать номинальное значение рабочего тока автоматов. В противном случае автоматический выключатель обесточит сеть из-за перегрузки.
- Измерение тока также необходимо для определения режимов эксплуатации электрических устройств. Измерение токовой нагрузки электродвигателей выполняется не только для проверки их работоспособности, но и для выявления превышения нагрузки выше допустимой, которая может возникнуть из-за большого механического усилия при работе устройства.
- Если измерить ток в цепи работающего обогревателя, то он покажет исправность нагревательных элементов.
- Работоспособность теплого пола в квартире также проверяется измерением тока.
Мощность тока
Кроме силы тока, существует понятие мощности тока. Этот параметр определяет работу тока, выполненную в единицу времени. Мощность тока равна отношению выполненной работы к промежутку времени, за которое эта работа была выполнена. Обозначают буквой «Р» и измеряют в ваттах.
Мощность рассчитывается путем перемножения напряжения сети на силу тока, потребляемого подключенными электрическими устройствами: Р = U х I. Обычно на электроприборах указывают потребляемую мощность, с помощью которой можно определить ток. Если ваш телевизор имеет мощность 140 Вт, то для определения тока делим эту величину на 220 В, в результате получаем 0,64 ампера. Это значение максимального тока, на практике ток может быть меньше при снижении яркости экрана или других изменениях настроек.
Измерение электрических параметров тока, напряжения, сопротивления.
Попробуем разобраться и чётко уяснить, каким образом осуществляется измерение таких первостепенных электрических параметров, как напряжение, сила тока и сопротивление. Между собой они взаимозависимые. К примеру, если в электрической цепи имеется постоянное значение напряжения, а сила тока увеличилась, то обязательно в этой цепи уменьшилось сопротивление. Либо же при понижении величины напряжения, но при постоянном сопротивлении, будет понижаться и сила тока в электрической цепи. Зная это можно не проводить все три измерения электрических параметров сопротивления, тока и напряжения, а измерив два — посчитать третье. Следует использовать закон Ома.
А теперь о самих электрических измерениях. Начнём с измерения напряжения. Итак, как известно, электрическое напряжение — это разность потенциалов между двумя точками, оно обуславливает непосредственное различие в величинах силы электрических зарядов, находящихся на разных участках цепи. Следовательно, и измерять напряжение следует относительно этих двух точек, что бы выяснить наличие и числовое значение данной разности в потенциалах. Для этого на специальных измерительных приборах, называемые вольтметрами, прежде выставляют диапазон измерений (так как на практике встречаются рабочие напряжения от милливольт и до киловольт, что представляет собой довольно широкий спектр мерности). Далее касаются щупами вольтметра измеряемых контактом, где проводится снятие значений электрического напряжения. Данное измерение проводится в параллель цепи схемы. Учтите, что измерение постоянного и переменного напряжения, это не одно и тоже.
Измерение электрических параметров силы тока отличается от рассмотренного выше измерения напряжения. Если в первом случае щупы просто прикладывались к двум точкам электрической схемы, то в случае с силой тока возникает необходимость разрыва того участка электрической цепи, где проводятся измерения, а к месту разрыва и присоединяются измерительные щупы прибора. Этот прибор, для измерения силы тока, называется амперметром. Данный разрыв цепи можно не делать, если у вы имеете дело с переменным током, и у вас имеется специальные токовые клещи. При таком измерении достаточно обхватить токовыми клещами тот проводник с током, где имеется необходимость в проведении измерения и выяснения значений электрического параметра. Следует учитывать, постоянный и переменный ток — разные вещи, и измеряют их по разному.
Теперь что касается измерения электрических параметров сопротивления. Измерительный прибор называется омметр. Для проведения измерений сопротивления следует также выбрать наиболее подходящий диапазон (предел) на приборе и щупами прикоснутся к измеряемому элементу. Если заранее не известно примерное значение измеряемого сопротивление, то начинайте с максимально возможного. То есть, выставляете на омметре (мультиметре, тестере) наибольший предел измерения (это обычно мегаомы) и смотрите на индикатор. Нет показаний, ставите на более низкий предел измерения, и так пока измеритель не выдаст конкретное значение величины сопротивления. Измерения сопротивления следует проводить независимо от электрической цепи, то есть прежде чем померить сопротивления детали, элемента, проводника его следует отсоединить от имеющейся схемы, так как велика вероятность, что омметр покажет неверное значение из-за захвата лишних участков электрической цепи.
В целом же, в настоящее время существует огромное количество электронных универсальных измерительных устройств, имея под рукой которые можно легко при необходимости измерить тот или иной электрический параметр с максимальной скоростью, точностью и удобством. Приобретите, если у вас ещё нет, обычный электронно-цифровой мультиметр (стоимость у него вполне доступная). На нём имеются все «жизненно» необходимые функции — измерения постоянного и переменного тока и напряжения, сопротивления, проводимости полупроводниковых элементов (проверка работоспособности диодов, транзисторов), прозвонка наличия обрыва в цепи. На более совершенных моделях помимо основных возможностей измерения электрических параметров имеются вдобавок — измерение ёмкости, частоты, индуктивности, температуры и т.д.
