Электроизмерительные приборы

“Электроизмерительные приборы”

Электроизмерительные приборы - класс приборов для измерения различных электрических величин. К ним так же относятся индикаторы, преобразователи, комплексные приборы. При измерениях в цепях электрического тока требуется измерять следующие электрические величины:
ток - амперметры;
напряжение - вольтметры;
мощность - ваттметры;
электрическое сопротивление - омметры;
фаза - фазометры;
частота - частотомеры;
форма - осциллографы;

• Амперметр — 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. Поэтому, чем ниже внутреннее сопротивление амперметра тем меньше будет влияние прибора на исследуемый объект, и тем выше будет точность измерения. Для увеличения предела измерений амперметр снабжается 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». Очень опасно пытаться использовать амперметр в качестве вольтметра (подключать его непосредственно к источнику питания), что может привести к коротким замыканиям.

Виды амперметров
На сегодняшний день, существует несколько видов амперметров. Рассмотрим технические характеристики основных из этих приборов:

1. 1. Магнитоэлектрические амперметры. Такие амперметры основаны именно на взаимодействии подвижной катушки и магнитных полей постоянного магнита. Этот прибор конечно имеет как свои плюсы, так и минусы. Положительные стороны магнитоэлектрического амперметра заключаются в том, что для него характерна очень высокая чувствительность и очень малая потребляемая мощность. Равномерная шкала прибора также не может не послужить большим плюсом основных характеристик этого амперметра. Но есть и отрицательные стороны: очень сложное устройство по своей сути (объясняется наличием подвижной катушки) и работа только на постоянном токе, что конечно является не универсальностью устройства.
2. 2. Электромагнитные амперметры. Данный амперметр представляют собой особый механизм с неподвижной катушкой, по которой протекает электрический ток, а также имеется специальные сердечники – один или несколько, установленных непосредственно на оси. Недостатками такого прибора являются низкая чувствительность (в отличии от магнитоэлектрического амперметра), а также низкая точность измерения. Достоинства – работа как при постоянном, так и при переменном токе, очень просты в своем устройстве.
3. 3. Электродинамические амперметры. Такие устройства основаны на взаимодействии магнитных полей токов, которые протекают по подвижной и неподвижной катушкам. В этих амперметрах в основном используются параллельное и последовательное включение этих катушек. Главным недостатком таких измерительных приборов является очень сильная реакция на сторонние магнитные поля, поэтому их применение в качестве измерителей не желательно.
4. 4. Ферродинамические амперметры. Вот такие приборы вполне достойны уважения. Они почти не подвергаются воздействию сторонних магнитных полей и обладают достаточно высокой прочностью. Ферродинамический амперметр состоит из замкнутого магнитопровода из ферромагнитного материала, центрального сердечника, а также неподвижной катушки. Применяются в основном в сфере безопасности и обороны благодаря своей высокой точности измерения.

Правило подключения амперметров
Существуют определенные правила подключения амперметра к прибору, благодаря которым можно произвести точные и правильные измерения силы тока. Во-первых, нужно выбрать необходимый шунт, предельный ток которого будет порядком ниже измеряемого тока. Теперь, необходимо прикрепить шунты к амперметру при помощи специальных гаек на амперметре.     Во-вторых, необходимо в обязательном порядке обесточить измеряемое устройство путем разрыва цепи питания. Затем необходимо включить амперметр в цепь с шунтом. Не стоит забывать, что соблюдение полярности крайне важно. После всего этого можно подключать питание и читать необходимые показания на амперметре.
Применение амперметров
Область применения такого прибора, как амперметр достаточно обширна. Например, их очень широко используют на промышленных предприятиях, связанных с производством электрической и тепловой энергии. Несомненно, каждая физическая лаборатория просто обязана иметь в своем наличии такие измерительные приборы для точных показаний. Строительство, наука и индустрия, автомобильная промышленность – везде амперметры нашли свое достаточно широкое применение.
 Даже рядовые автолюбители стараются иметь в наличии этот прибор, чтобы всегда суметь выявить характеристику работы энергоснабжения своего автомобиля.

• Вольтметр

В первую очередь вольтметр — это прибор, который служит в качестве измерительного устройства величины напряжения до 1000В в сетях постоянного и переменного тока, промышленной частоты и используется в информационно-измерительных системах. Идеальный вольтметр обладает чрезвычайно высоким, бесконечным сопротивлением, за счет большого сопротивления прибора достигается наиболее высокая точность и широкие сферы использования.
Виды вольтметров
Существует два вида вольтметров:

1. 1) Портативные или переносные вольтметры, предназначенные для проверки (тестирования) напряжения в сети. Как правило, такой прибор включается в конструкцию тестера, различаются цифровые или стрелочные приборы, кроме измерения напряжения они выполняют функцию по измерению токов нагрузки, сопротивления цепи, температуры и т. д.

• Если цифровые приборы отличаются точностью показаний, то типы вольтметров, относящиеся к аналоговым (стрелочным) приборам, способны реагировать на малейшие отклонения параметров, не определяемых цифровым прибором.

1. 2) Стационарные приборы устанавливаются на приборных панелях в электрораспределительных щитах для контроля работы оборудования, эти приборы принадлежат к электромагнитному типу.

Как подключить вольтметр
Вольтметр включают в цепь параллельно нагрузке и источнику напряжения, это делается для того чтобы высокое сопротивление, используемое в приборе, не оказывало влияние на показания прибора. Величина тока, протекающего через прибор должна быть минимальной.
Порядок работы с универсальным вольтметром
Главное, что нужно усвоить – это требования техники безопасности. Подробно останавливаться на них не будем, поскольку они являются общими для всех электроприборов. При измерении напряжения нужно правильно установить на приборе тип измеряемого напряжения. Если вы по ошибке установите постоянное напряжение, то подключение прибора к цепи с переменным напряжением может вывести его из строя. Как не ошибиться? Постоянное напряжение всегда указывается со знаком (+27 В или -5 В). Переменное напряжение иногда пишется с волной (~220 В).
Еще один немаловажный нюанс – перед проведением измерений нужно установить диапазон измерения. Т.е., если вы хотите проверить наличие напряжение +27 В, то нужно установить: постоянное напряжение, пределы измерения больше измеряемого напряжения.
Если величина напряжения в цепи неизвестна, то нужно установить максимально возможный предел измерения, затем постепенно его уменьшать до появления читаемых показаний. Если сделать наоборот и установленный диапазон будет меньше измеряемого напряжения, то прибор выйдет из строя вследствие перенапряжения. Соблюдайте правила техники безопасности!