75) Метрологические характеристики средств измерений.

Метрологическими характеристиками, называются технические характеристики, описывающие эти свойства и оказывающие влияние на результаты и на погрешности измерений, предназначенные для оценки технического уровня и качества средства измерений, для определения результатов измерений и расчетной оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерений.

Характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называются нормируемыми, а определяемые экспериментально — действительными.

Характеристики, предназначенные для определения результатов:

- Функция преобразования измерительного преобразователя, а также измерительного прибора с неименованной шкалой;

- Значение однозначной меры;

- Цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры;

- Вид выходного кода для цифровых средств измерений;

Характеристики погрешностей средств измерений;

Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам;

Динамические погрешности средств измерений

76) Методы измерений

Метод непосредственной оценки — метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.

Метод сравнения с мерой — метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.

Метод измерений замещением — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.

Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.

Дифференциальный метод измерений — метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.

77)Классификация измерительных приборов

По способу индикации:

показывающий измерительный прибор — измерительный прибор, допускающий только отсчитывание показаний значений измеряемой величины например спидометр

регистрирующий измерительный прибор — измерительный прибор, в котором предусмотрена регистрация показаний. Например гиетограф - прибор для измерения и регистрации изменения интенсивности дождя во времени. Регистрация значений может осуществляться в аналоговой или цифровой формах. Различают самопишущие и печатающие регистрирующие приборы

По методу измерений:

измерительный прибор прямого действия — измерительный прибор, например, манометр, амперметр в котором осуществляется одно или несколько преобразований измеряемой величины и значение ее находится без сравнения с известной одноименной величиной

измерительный прибор сравнения — измерительный прибор, предназначенный для непосредственного сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно

По форме представления показаний:

аналоговый измерительный прибор — измерительный прибор, показания которого или выходной сигнал являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины (вольтметр, амперметр)

цифровой измерительный прибор — измерительный прибор, показания которого представлены в цифровой форме

По другим признакам:

суммирующий измерительный прибор — измерительный прибор, показания которого функционально связаны с суммой двух или нескольких величин, подводимых к нему по различным каналам, например: ваттметр, суммирующий мощности нескольких электрических генераторов

интегрирующий измерительный прибор — измерительный прибор, в котором значение измеряемой величины определяются путем ее интегрирования по другой величине (счетчики: электрические, газовые

94.. Измерение силы тока и напряжения в цепях постоянного тока Для измерения в цепях постоянного тока следует применять магнитоэлектрические приборы., имеющие равномерную шкалу, обладающие высокой точностью и стабильностью показаний и не подверженные влиянию внешних магнитных полей. Измерение силы тока и напряжения бывают двух видов: 1) Постоянные измерения, 2) Оперативные измерения Постоянные измерения это когда измерительные приборы установлены в электрооборудовании на постоянной основе. Амперметры обычно подключают через трансформаторы тока, так как ток может быть слишком большой для подключения прибора на прямую. Трансформаторы тока такие же, как и при подключении электросчетчика. При измерении постоянного тока, Амперметр подключают параллельно сопротивлению. Для измерения напряжения вольтметры в сетях ниже 1000 Вольт подключают напрямую. А свыше 1000 Вольт через трансформаторы напряжения.. Измерение постоянного тока должно производиться в цепях: 1. аккумуляторных батарей, зарядных, подзарядных и разрядных устройств; 2. генераторов постоянного тока и силовых преобразователей; 3. возбуждения синхронных генераторов, компенсаторов, а также электродвигателей с регулируемым возбуждением. Если возможно изменение полярности тока, амперметры постоянного тока должны иметь шкалу с нулевой отметкой посередине. Измерение напряжения, должно производиться в цепях: 1.  силовых преобразователей, аккумуляторных батарей, зарядных и подзарядных устройств. 2. генераторов постоянного и переменного тока, синхронных компенсаторов, а также в отдельных случаях в цепях агрегатов специального назначения. 3. возбуждения синхронных машин мощностью 1 МВт и более. В цепях возбуждения гидрогенераторов измерение не обязательно; 4. на секциях сборных шин постоянного и переменного тока, которые могут работать раздельно. 5. дугогасящих реакторов. На трансформаторных подстанциях напряжение измеряется на стороне низшего напряжения, в тех случаях, когда установка трансформаторов напряжения на стороне высшего напряжения не требуется для других целей (например, для электросчетчиков).

95. Измерение силы тока и напряжений в цепях переменного тока Для измерения силы тока и напряжения в цепях переменного тока, как правило, используют электромагнитные приборы, а для измерения мощности — электродинамические или ферродинамические ваттметры. Необходимо оценивать порядок измеряемой величины и подбирать прибор на такой предел измерения, чтобы показания его можно было снимать в конце шкалы или во второй ее половине. В цепях переменного трехфазного тока обычно, измеряют ток одной фазы. Измерение тока каждой фазы должно производиться: для синхронных турбогенераторов мощностью 12 МВт и более; для линий электропередачи с пофазным управлением; линий с продольной компенсацией; линий для которых предусматривается возможность длительной работы в неполнофазном режиме; в некоторых случаях на линий электропередачи 330 кВ и выше с трехфазным управлением; для дуговых электропечей.

96. Измерение мощности в цепях постоянного тока. Косвенный метод: исходя из произведения напряжения и тока   , мощность может быть определена по результатам измерения напряжения и тока магнитоэлектрическим амперметром и вольтметром. Прямой метод – с помощью электродинамического ваттметра. Элементы конструкции ваттметра: неподвижная катушка – работает как амперметр; подвижная катушка – работает как вольтметр. Угол поворота подвижной части ваттметра  всегда пропорционален измеряемой мощности:  .

97. Измерение мощности в  цепях переменного тока.

В однофазных цепях активная мощность

Реактивная мощность измеряется только в трехфазных цепях.

С целью расширения пределов измерения ваттметра его включают через измерительные трансформаторы тока и напряжения. При этом

В трехфазных цепях активную мощность измеряют электродинамическими и ферродинамическими ваттметрами. В зависимости от вида трехфазной системы, ее симметрии, схемы соединении фаз приемника энергии, различают несколько схем измерения.

Трехпроводная система с симметричной нагрузкой фаз, независимо от схемы соединения фаз приемника энергии (звезда или треугольник)  – метод одного ваттметра,  .

Трехпроводная система с несимметричной нагрузкой фаз независимо от схемы соединения – метод двух ваттметров,

Четырехпроводная система – метод трех ваттметров,

Можно пользоваться и одним трехэлементным ваттметром.

Косвенный метод: исходя из произведения  ,

мощность может быть определена по результатам измерения напряжения и тока магнитоэлектрическим амперметром и вольтметром.

Прямой метод – с помощью электродинамического ваттметра. Элементы конструкции ваттметра: неподвижная катушка – работает как амперметр; подвижная катушка – работает как вольтметр. Угол поворота подвижной части ваттметра  всегда пропорционален измеряемой мощности:  .

Измерение мощности в  цепях переменного тока.

В однофазных цепях активная мощность

Реактивная мощность измеряется только в трехфазных цепях.

С целью расширения пределов измерения ваттметра его включают через измерительные трансформаторы тока и напряжения. При этом

В трехфазных цепях активную мощность измеряют электродинамическими и ферродинамическими ваттметрами. В зависимости от вида трехфазной системы, ее симметрии, схемы соединении фаз приемника энергии, различают несколько схем измерения.

Трехпроводная система с симметричной нагрузкой фаз, независимо от схемы соединения фаз приемника энергии (звезда или треугольник)  – метод одного ваттметра,  .

Трехпроводная система с несимметричной нагрузкой фаз независимо от схемы соединения – метод двух ваттметров,

Четырехпроводная система – метод трех ваттметров,

Можно пользоваться и одним трехэлементным ваттметром.

Измерение реактивной мощности в трехфазных цепях. Для этого используют однофазные (одноэлементные ваттметры). Однако для получения фазового сдвига между векторами тока и напряжения используют схему с замененным напряжением (после-довательная цепь ваттметра включается так же, как и при измерении активной мощности, а параллельная – на такое напряжение, чтобы обеспечить отставание по фазе). При этом

 

Способы измерения сопротивлений в цепях постоянного тока – метод непосредственной оценки (омметр, мегомметр) и косвенные:

– метод амперметра и вольтметра;

– компенсационный метод  (на  потенциометре);

– метод сравнения (мостовой).

Метод амперметра и вольтметра предназначен для измерения средних сопротивлений. Применяют две схемы включения амперметра и вольт­метра.

1) вольтметр перед амперметром:  

Эту схему при­меняют для измерений сопро­тивлений  , больших по срав­нению с сопротивлением амперметра  ;

2) амперметр перед вольтметром:  .

Эту схему при­меняют для измерений сопро­тивлений, меньших по срав­нению с сопротивлением вольтметра  .

Одинарные мосты предназначены для измерения сопротив­лений  .

Для измерения малых сопротивлений приме­няют спе­циальные двойные мосты, а большие сопротивления (сопротив­ления изоляции) измеряют при помощи других средств.

Выражение    – условие равновесия одинарного моста постоянного тока, заключающееся в равенстве произведений со­противлений противолежащих плеч.

Чувствительность моста:

– абсолютная  ;   

– относительная  .

Измерение сопротивлений в цепях переменного  токаосуществляется косвенно следующими методами:

– компенсаторами переменного тока;

– мостами переменного тока;

– с помощью амперметра, вольтметра и ваттметра;

– резонансным методом.

В цепях переменного тока измеряют полное сопротивление Z. Комплексное значение полного сопротивления 

модуль  .