Elektriska mätinstrument

Elektriska mätinstrument  - en klass av enheter som används för att mäta olika elektriska storheter . I gruppen elektriska mätinstrument ingår, förutom själva mätinstrumenten, även andra mätinstrument - mått , omvandlare , komplexa installationer.

• AC amperemeter

• AC voltmeter

• Ohmmeter

• Amperemeter (kombinerat instrument)

Applikation

Medel för elektriska mätningar används i stor utsträckning inom energi , kommunikation , industri , transport , vetenskaplig forskning, medicin , såväl som i vardagen - för att ta hänsyn till förbrukad el . Med hjälp av speciella sensorer för att omvandla icke-elektriska storheter till elektriska, kan elektriska mätinstrument användas för att mäta en mängd olika fysiska storheter, vilket ytterligare utökar deras tillämpningsområde.

Klassificering

• Den viktigaste egenskapen för klassificeringen av elektrisk mätutrustning är en uppmätt eller reproducerbar fysisk kvantitet, i enlighet med detta är enheterna uppdelade i ett antal typer:
  • amperemetrar  - för att mäta styrkan hos elektrisk ström ;
  • voltmetrar och potentiometrar  - för mätning av elektrisk spänning ;
  • ohmmetrar  - för mätning av elektriskt motstånd ;
  • multimetrar (annars testare, avometrar) - kombinerade instrument
  • frekvensmätare  - för att mäta frekvensen av oscillationer av elektrisk ström;
  • resistanslager  - för att reproducera de givna resistanserna ;
  • wattmätare och varmare  - för att mäta effekten av elektrisk ström ;
  • elmätare  - för att mäta förbrukad el
  • och många andra typer.
• Dessutom finns det klassificeringar på andra grunder:
  • efter överenskommelse - mätinstrument , mätningar , mätgivare , mätinstallationer och -system , hjälpanordningar;
  • enligt metoden för att presentera resultaten av mätningar - visning och inspelning (i form av en graf på papper eller fotografisk film, utskrifter eller i elektronisk form);
  • enligt mätmetoden - enheter för direkt utvärdering och jämförelseenheter;
  • enligt metoden för applicering och design - panel (fixerad på en sköld eller panel), bärbar och stationär;
  • enligt handlingsprincipen:
    • elektromekanisk ( se artikeln Mätinstrumentsystem ):
      • magnetoelektriska;
      • elektromagnetiska;
      • elektrodynamisk;
      • elektrostatiska;
      • ferrodynamisk;
      • induktion;
      • magnetodynamiska;
    • elektronisk;
    • termoelektriska;
    • elektrokemiska.

Notation

I främmande länder är beteckningarna för mätinstrument fastställda av tillverkare, i Ryssland (och delvis i andra CIS-länder) har traditionellt antagits ett enhetligt system med beteckningar baserat på principerna för drift av elektriska mätinstrument. Beteckningen inkluderar en stor rysk bokstav som motsvarar enhetens funktionsprincip och ett nummer - det villkorliga modellnumret. Till exempel: C197 - elektrostatisk kilovoltmeter. Bokstäverna M (moderniserad), K (kontakt) och andra, som indikerar designfunktioner eller modifieringar av enheter, kan läggas till beteckningen.

• X  är normala element .
• U  - mätinstallationer.
• Och  - induktionsanordningar.
• B  - enheter av vibrationstyp (rör).
• D  - elektrodynamiska enheter.
• E  - mätgivare.
• K  - flerkanaliga och komplexa mätinstallationer och system.
• L  - logometrar .
• M  - magnetoelektriska enheter.
• N  - självregistrerande enheter.
• P  - hjälpmätanordningar.
• P  - mätningar, mätomvandlare, anordningar för att mäta parametrarna för element i elektriska kretsar.
• C  - elektrostatiska anordningar.
• T  - termoelektriska enheter.
• F  - elektroniska apparater.
• C  - enheter av likriktartyp.
• Ш  - mätgivare .
• U  - panelenheter.
• E  - elektromagnetiska enheter.

Historik

• Åren 1733-1737 skapade den franske vetenskapsmannen C. Dufay ett elektroskop . Åren 1752-1754 fortsatte hans arbete av M. V. Lomonosov och G. V. Richman i färd med att forska om atmosfärisk elektricitet. I mitten av åttiotalet av 1700-talet uppfann S. Coulomb en torsionsvåg  - en elektrostatisk mätanordning.
• Under första hälften av 1800-talet, när grunden för elektrodynamiken redan lades ( Biot  - Savart- och Faraday- lagar , Lenz- principen ), byggdes galvanometrar och några andra enheter, uppfanns de viktigaste metoderna för elektriska mätningar - ballistiska (E Lenz, 1832  ), bro (Christie, 1833  ), kompensatorisk ( I. Poggendorf , 1841. )
• I mitten av 1800-talet skapar forskare i olika länder mått på elektriska storheter som de tar som standard, gör mätningar i enheter reproducerbara med dessa mått och jämför till och med mått i olika laboratorier. I Ryssland, 1848, föreslog akademikern B.S. Jacobi att använda koppartråd 25 fot (7,61975 m) lång och vägande 345 grains (22,4932 g), lindad i spiral runt en cylinder av isolerande material, som standard för motståndsenheten. I Frankrike fungerade en järntråd med en diameter på 4 mm och en längd på 1 km (Breguet-enhet) som standardenhet för motstånd . I Tyskland var en sådan standard en kvicksilverpelare 1 m lång och 1 mm2 i tvärsnitt vid 0 °C.
• Andra hälften av 1800-talet var en period av tillväxt för en ny gren av kunskap - elektroteknik . Skapandet av elektriska energigeneratorer och deras användning för olika praktiska ändamål fick de största elektroingenjörerna under andra hälften av 1800-talet att uppfinna och utveckla olika elektriska mätinstrument, utan vilka vidareutvecklingen av teoretisk och praktisk elektroteknik blev otänkbar.
  • År 1871 tillämpade A. G. Stoletov först den ballistiska metoden för magnetiska mätningar och studerade beroendet av ferromagneters magnetiska känslighet på magnetfältets styrka, vilket skapade grunden för ett korrekt tillvägagångssätt för beräkning av magnetiska kretsar. Denna metod används fortfarande i magnetiska mätningar idag.
  • 1880-1881 byggde den franske ingenjören Despres och fysiologen D'Arsonval en serie mycket känsliga galvanometrar med speglar.
  • 1881 uppfann  den tyske ingenjören F. Uppenborn en elektromagnetisk anordning med en elliptisk kärna, och 1886 föreslog han också en elektromagnetisk anordning med en rund spole och två cylindriska kärnor.
  • 1894 uppfann  den tyske ingenjören T. Bruger logometern.
• I utvecklingen av elektrisk mätutrustning under slutet av andra hälften av 1800-talet och början av 1900-talet tillhör betydande förtjänster M. O. Dolivo-Dobrovolsky . Han utvecklade elektromagnetiska amperemetrar och voltmetrar, induktionsanordningar med ett roterande magnetfält (wattmätare, fasmätare) och en ferrodynamisk wattmätare.

Litteratur och dokumentation

Litteratur

• Voinarovsky P.D .,. Elektriska mätanordningar // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 volymer (82 volymer och 4 ytterligare). - St Petersburg. 1890-1907.
• Panev B. I.  Electrical Measurements: A Handbook (i frågor och svar)  - M .: Agropromizdat, 1987.
• Elektriska mätningar. Mätmedel och -metoder (allmän kurs). Ed. E. G. Shramkova - M .: Higher School, 1972.  (otillgänglig länk)
• Handbok för elektriska mätinstrument ; Ed. K. K. Ilyunina - L .: Energoatomizdat, 1983.
• Atamalyan E. G. Enheter och metoder för att mäta elektriska storheter  - DROFA förlag, 2005.
• Panfilov V. A. Elektriska mätningar  - förlag "Academy", 2008
• Polishchuk ES Elektriska mätningar av elektriska och icke-elektriska storheter.
• Evtikhiev N. N. Mätning av elektriska och icke-elektriska storheter - M .: Energoatomizdat, 1990.
• Shkurin G.P. Handbok för elektriska och elektroniska mätinstrument  - M .: 1972.

Normativ-teknisk dokumentation

• GOST 22261-94 Medel för att mäta elektriska och magnetiska storheter. Allmänna tekniska villkor»
• GOST 30012.1-2002 (IEC 60051-1-97) "Analoga direktverkande elektriska indikeringsinstrument och hjälpdelar till dem. Del 1. Definitioner och grundläggande krav som är gemensamma för alla delar
• GOST 9999-94 (IEC 258-68) "Elektriska självregistrerande instrument för direkt verkan och hjälpdelar till dem"
• GOST 13607-68 "Digitala elektriska mätinstrument och omvandlare. Grundläggande termer och definitioner»
• GOST 14265-79 "Elektriska mätinstrument analog kontakt direktverkan. Allmänna tekniska villkor»
• GOST 19875-79 "Höghastighets självregistrerande elektriska mätinstrument. Allmänna tekniska villkor»
• GOST 23217-78 (IEC 51) "Analoga elektriska mätinstrument med direkt avläsning. Tillämpade symboler»

Se även

• mätinstrument
• Mätteknik
• mätmekanism
• Radiomätinstrument
• kabeltestare