Электроизмерительных приборов

Измерительные приборы характеризуются диапазоном измерений, ценой деления шкалы и классом точности.

Диапазон измерений – область значений измеряемой величины, для которой нормированы до­пускаемые погрешности прибора. Приборы, имеющие несколько диапазонов измерений, назы­ваются многопредельными. Диапазон измерений изменяют при помощи переключателей или добавочных устройств, например шунтов, сопротивлений.

 

Диапазон измерений имеет верхний предел измерения. Верхним пределом измерения прибора называется наибольшее значение измеряемой величины. У однопредельных приборов верхний предел измерений проставляется на шкале (рис.1).

 

Рис.1.

У многопредельных приборов обозначение верхнего предела ставится на переключателе пределов измерений, или возле зажимов, которыми прибор подключают к цепи. При этом каждому положению переключателя соответствует свой верхний предел измерений (рис.2).

 

 

Рис.2.

Информацию о процессе, т. е. результаты измерения, наблюдатель получает, как правило, визу­ально по отсчетному устройству. Например, в ана­логовых приборах, непрерывно измеряющих или регистрирующих измеряемую величину, есть шкала (или несколько шкал) и указатель. Шкалой называется совокупность отметок, изобра­жающих ряд последовательных чисел, соответствующих значениям измеряемой величины. В результате измерения могут перемещаться шкала или указатель. На шкале каждого прибора проставляют соответствующие условные обозначения (Приложение 1), характеризующие назначение прибора (амперметр, вольтметр и т. д.), его класс точности, род тока, при котором он может применяться, систему прибора, нормальное его положение при измерениях, испытательное напряжение, при котором проверялась изоляция прибора, и пр. Для указания назначения прибора в его условное обозначение вписывают буквенные символы измеряемых величин, например А (амперметр), V (вольтметр), W (ваттметр).

Для того, чтобы измерить физическую величину, необходимо знать цену деления прибора. Цена деления шкалы прибора – изменение измеряемой величины, вызывающее перемещение указателя на одно деление. Для определения цены деления прибора верхний предел измерения делят на число делений шкалы.

Пример 1. Определим цену деления С прибора, показанного на рис.1. Верхний предел измерений – 50 А; число делений – 25 дел. Цена деления .

Для определения показаний прибора надо цену деления умножить на число делений, соответствующее данному отклонению подвижной системы (стрелки).

Пример 2. Определить показания I прибора (рис.3).

Рис.3.

Цена деления прибора С = 2 А/дел. Число делений, на которые отклонилась стрелка n = 15 дел.

Показания прибора

Пример 3. Определим цену деления многопредельного прибора (рис.4) и снимем с него показания. Если амперметр включен в цепь так, как показано на рис. 4, то верхний предел измерений прибора равен 1 А, а число делений равно 20.

Цена деления шкалы в этом случае . Так как стрелка отклонилась на 15 делений, то амперметр показывает силу тока

Решим обратную задачу. Определим по заданному значению электрической величины, на сколько делений должна отклониться стрелка. Допустим, необходимо установить на амперметре (рис. 4) значение силы тока 0,8 А. Необходимо разделить 0,8 А на цену деления прибора (с учетом предела). В нашем случае на при пределе 1 А, цена деления прибора 0,05 А. Получаем, что стрелку необходимо отклонить на 16 делений.

Рис.4.

Некоторые приборы позволяют определить не одну какую-то конкретную физическую величину, а несколько. Такие приборы называются мультиметрами. Мультиметр (тестер) – электронный измерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций: вольтметр, амперметр и омметр, но обычно функций в нем больше.

Мультиметры бывают аналоговые и цифровые (рис.5.). В настоящий момент большинство мультиметров выпускают в цифровом исполнении. Многие из выпускаемых цифровых мультиметров могут работать под управлением компьютера и передавать на него результаты измерений для дальнейшей обработки.

Рис.5.

 

Мультиметр состоит из (рис.6): 1 – центрального переключателя – с его помощью выбирается нужная нам измеряемую величину. Одновременно этот переключатель служит для выключения питания прибора (в положении "off"); 2 – панели индикации – 3,5 разрядного жидкокристаллического индикатора, имеет три полных и один (старший) неполный разряд индикации; 3 – гнезда "СОМ" – минусовое гнездо измерительных щупов; 4 – гнезда для измерения напряжения, сопротивления и тока на всех пределах (кроме измерения тока с максимальной силой 10 ампер); 5 – гнезда для измерения тока на верхнем пределе (10 ампер).

Рис.6.

Вся окружность у центрального переключателя разделена на сектора (выделены обычно цветной краской). Каждое фиксированное положение переключателя отмечено точкой с обозначением верхнего предела измерения. Для примера – положение переключателя имеет оцифровку "200" в секторе "DCV". Это означает, что прибор будет измерять напряжение постоянного тока величиной до 200 вольт (точнее – до 199,9 вольта, так как старший разряд индикатора не может отображать значение, большее "1").

Для измерения переменного напряжения переключатель прибора устанавливаем в секторе "ACV". Здесь обычно всего два предела измерений – но этого вполне достаточно...

Перед началом измерения той или иной величины нужно определиться, на каком пределе начинать проведение измерений. Например, мы проводим измерение напряжений в транзисторной схеме с напряжением питания 9 вольт. Очевидно, что верхнее измеряемое напряжение не может превышать напряжение питания, поэтому выбираем предел в секторе "DCV" и ставим переключатель в положение "20". Минимальная погрешность измерения у цифрового прибора ограничена количеством знаков и в данном случае равна 0,01 вольта. Если мы будем измерять такое же напряжение на пределе "200", то погрешность увеличится до 0,1 вольта (в 10 раз!). При проведении измерений в цепях постоянного тока (DC) на табло также отображается полярность приложенного напряжения, относительно гнезда "СОМ" (общего черного проводника щупов).

Измерительный сектор прибора, обозначенный латинской буквой "омега" используется для измерения сопротивлений. Перед началом измерений необходимо убедиться в целостности проводов выносных щупов, соединив их вместе (переключатель в положении выбранного предела измерений). Прибор должен показывать сопротивление цепи около нуля (допускается изменение показаний на диапазоне "200 ом" на несколько единиц).

Далее касаемся щупами выводов измеряемого резистора и отсчитываем показания на табло. Измеряя сопротивление резисторов не следует касаться пальцами оголенных мест щупов – это может привести к значительному повышению погрешности измерений (кожа человека также обладает определенной проводимостью) и даже привести к травме (при измерении в цепях с напряжением выше 100 вольт)!

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: