1.3. Засоби вимірювання
Засіб вимірювань - технічний засіб (або їх комплекс), призначений для вимірювань, що має нормовані метрологічні характеристики, що відтворює і зберігає одиницю фізичної величини, розмір якої приймається незмінним у межах встановленої похибки і протягом відомого інтервалу часу.
За
метрологічним призначенням
засоби вимірювань поділяються на:
-
робочі засоби вимірювань, призначені
для вимірювань фізичних величин, не
пов'язаних з передачею розміру одиниці
іншим засобам вимірювань. РСИ є самими
численними і широко застосовуються.
Приклади РСИ: електролічильник - для
виміру електричної енергії; теодоліт
- для виміру плоских кутів; нутромери -
для вимірювання малих довжин (діаметрів
отворів); термометр - для вимірювання
температури; вимірювальна система
теплоелектростанції, яка одержує
отримати вимірювальну інформацію про
ряд фізичних величин у різних енергоблоках;
-
зразкові засоби вимірювань, призначені
для забезпечення єдності вимірювань в
країні.
За стандартизації засоби вимірювання поділяються на: - стандартизовані засоби вимірювань, виготовлені відповідно до вимог державного або галузевого стандарту. - нестандартизовані засоби вимірювань - унікальні засоби вимірювань, призначені для спеціальної вимірювальної завдання, у стандартизації вимог до якого немає необхідності. Нестандартизовані засоби вимірів не піддаються державним випробувань (перевірка), а підлягають метрологічним атестацій.
За ступенем автоматизації засоби вимірювання поділяються на: - автоматичні засоби вимірювань, що проводять в автоматичному режимі всі операції, пов'язані з обробкою результатів вимірювань, їх реєстрацією, передачею даних або виробленням керуючого сигналу; - автоматизовані засоби вимірювань, що проводять в автоматичному режимі одну або частину вимірювальних операцій; - неавтоматичні засоби вимірювань, які не мають пристроїв для автоматичного виконання вимірювань і обробки їх результатів (рулетка, теодоліт і т. д.).
За конструктивним виконанням засоби вимірювання поділяються на: - заходи; - вимірювальні перетворювачі; - вимірювальні прилади; - вимірювальні установки; - вимірювально-інформаційні системи;
Міра - засіб вимірювань, призначений для відтворення фізичної величини заданого розміру. Міра виступає в якості носія одиниці фізичної величини і служить основою для вимірювань. Приклади заходів: стандартний елемент - міра е.р.с. з номінальною напругою 1В; кварцовий резонатор - міра частоти електричних коливань.
Вимірювальний прилад - засіб вимірювань, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації у формі, доступній для безпосереднього сприйняття людиною (оператором).
2. Вимірювання постійної складової та середнєквадратичного значення пульсуючого струму, що протікає в колі з комплексним навантаженням rl .
2.1. Розрахунок загальних параметрів
Вимірювання струму в різних ланцюгах - типова задача, для вирішення якого необхідно її проаналізувати, вибрати засоби вимірювання та оцінити правильність і точність показань засобів вимірювань. Напруга синусоїдальної форми, що надходить з виходу генератора Г, підсумовується за допомогою пасивного суматора R1-R3 з постійною напругою, що надходять від джерела Е. На навантаженні суматора R3 в точці А утворюється пульсуюче напруга, що містить постійну складову Uпост і змінну складову з амплітудою Um і періодом Т.
Напруга на виході джерела пульсуючого напруги змінюється за законом:
U(t)=Uпост+UmSin(wt),
де w=2πа – кругова частота.
Ця напруга викликає у досліджуваному RL колі пульсуючий струм, що змінюється по закону:
де
- опір
кола постійному струму.
З цього
слідує, теоретичний струм в досліджуваному
колі повинен мати постійну складову
та змінну складову
,
що розраховуються по законам Ома та
Кірхгофа:
.
-
комплексний опір кола.
- модуль
комплексного опору кола.
L – індуктивність котушки.
Постійна складова пульсуючого струму:
Амплітудне значення змінної складової пульсуючого струму
Середньоквадратичне значення пульсуючого струму знаходиться за формулою:
.
Далі згадаємо особливості користування електромеханічних амперметрів різних систем – магнітоелектричної, електромагнітної та електродинамічної. Для вимірів заданих параметрів слід використати амперметри магнітоелектричної та електромагнітної систем.