- •Тема № 1. Основы метрологии и стандартизации. Основные понятия и определения.
- •Виды и методы измерения.
- •Системы измерений.
- •Электронные аналоговые приборы устройство и принцип действия Амперметры
- •Вольтметры
- •Ваттметры
- •Омметры
- •Осциллографы
- •Регистрирующие и отчетные устройства.
- •Виды аналоговой регистрации
- •Устройства записи временны́х графиков на визуальные носители
- •Тема № 3. Цифровые измерительные приборы. Преобразование аналогового сигнала в цифровой код
- •Аналого-цифровое преобразование сигнала
- •Цифровые вольтметры постоянного и переменного тока.
- •Тема № 4. Цифровые измерители частоты и интервалов времени. Отсчетные устройства цифровых измерительных устройств (индикаторы и их разновидности)
- •Тема № 5. Информационно-измерительные системы (иис). Основные понятия, классификация, обобщенная структура, состав
- •Тема № 6. Ведомственный надзор и поверка измерительной аппаратуры
Системы измерений.
Международная система единиц, СИ — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. В настоящее время СИ принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области техники, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы. В этих немногих странах (например, в США) определения традиционных единиц были изменены таким образом, чтобы связать их фиксированными коэффициентами с соответствующими единицами СИ.
Основная статья: Основные единицы СИ
Величина |
Единица | |||||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
| ||
русское |
французское/английское |
русское |
международное |
| ||
Длина |
L |
метр |
mètre/metre |
м |
m |
|
Масса |
M |
килограмм |
kilogramme/kilogram |
кг |
kg |
|
Время |
T |
секунда |
seconde/second |
с |
s |
|
Сила электрического тока |
I |
ампер |
ampère/ampere |
А |
A |
|
Термодинамическая температура |
Θ |
кельвин |
kelvin |
К |
K |
|
Количество вещества |
N |
моль |
mole |
моль |
mol |
|
Сила света |
J |
кандела |
candela |
кд |
cd |
|
Электронные аналоговые приборы устройство и принцип действия Амперметры
Амперме́тр (см. ампер + метр от μετρέω — измеряю) — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют; для увеличения предела измерений — снабжённый шунтом (для цепей постоянного и переменного тока),трансформатором тока (только для цепей переменного тока) или магнитным усилителем (для цепей постоянного тока). Комплектное устройство из токоизмерительной головки и трансформатора тока специальной конструкции называется «токоизмерительные клещи».
По конструкции амперметры делятся:
со стрелочной измерительной головкой без электронных схем;
со стрелочной измерительной головкой с использованием электронных схем;
с цифровым индикатором.
Приборы со стрелочной головкой
Наиболее распространены амперметры, в которых движущаяся часть прибора со стрелкой поворачивается на угол крена, пропорциональный величине измеряемого тока.
Амперметры бывают магнитоэлектрическими, электромагнитными, электродинамическими, тепловыми, индукционными, детекторными, термоэлектрическими и фотоэлектрическими.
Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными — силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.
Приборы со стрелочной головкой могут снабжаться дополнительными электронными схемами для усиления сигнала, подаваемого на головку, увеличения входного сопротивления прибора ( для уменьшения искажений в измеряемой цепи ), защиты головки от перегруза и прочее.
Приборы с цифровым индикатором
В последнее время приборы со стрелочной измерительной головкой стали вытесняться приборами с цифровым индикатором на основе жидких кристаллов и светодиодов.
Принцип действия стрелочной измерительной головки
Принцип действия самых распространённых в амперметрах систем измерения:
В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки (вращающий момент). С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента пружины.
В электромагнитной системе прибора вращающий момент стрелки создаётся между катушкой и подвижным ферромагнитным сердечником, к которому прикрепляется указательная стрелка.
В электродинамической системе измерительная головка состоит из неподвижной и подвижной катушек, соединённых параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через катушки, вызывает отклонения подвижной катушки и соединённой с нею стрелки.
Во всех вышеуказанных системах угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента сопротивления пружины.
Включение амперметра в электрическую цепь
В электрической цепи амперметр соединяется последовательно с нагрузкой, а при больших токах — через трансформатор тока, магнитный усилитель или шунт. Для измерения токов может также применяться милливольтметр и калиброванный шунт (первичные токи шунтов могут быть выбраны из стандартного ряда, вторичное напряжение стандартизировано - чаще всего 75 мВ). При высоких напряжениях (выше 1000В) - в цепях переменного тока для гальванической развязки амперметров также применяют трансформаторы тока, а цепях постоянного тока - магнитные усилители.