ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Методические указания

к лабораторным работам

для студентов всех направлений обучения

Составители:

О. В. Гудиева, Ф. П. Кадзаева, П. К. Коротков

В ладикавказ 2012

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СЕВЕРО–КАВКАЗСКИЙ горно-металлургический ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

КАФЕДРА ФИЗИКИ

ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Методические указания

к лабораторным работам

для студентов всех направлений обучения

Составители:

О. В. Гудиева, Ф. П. Кадзаева, П. К. Коротков

Допущено редакционно-издательским советом Северо-Кавказского горно-металлургического института (государственного технологического университета).

В ладикавказ 2012

УДК 621.317

ББК 31.2

Г 93

Рецензент:

Доктор техн. наук, проф. Хасцаев Б. Д.

Г 93 Электроизмерительные приборы. Методические указания к лабораторным работам для студентов всех направлений обучения / Сост. О. В. Гудиева, Ф. П. Кадзаева, П. К. Коротков; Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). – Владикавказ: Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). Изд-во «Терек», 2012. 35 с.

УДК 621.317

ББК 31.2

Редактор: Иванченко Н. К.

Компьютерная верстка Гугкаева Р. А.

 Составление. Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет), 2012

 Гудиева О. В., Кадзаева Ф. П., Коротков П. К., составление, 2012

Подписано в печать 23.11.12. Формат 60 х 84 ¹/₁₆. Бумага офсетная. Гарнитура «Таймс». Печать на ризографе. Усл. п. л. 2,03. Тираж 100 экз. Заказ №_____

Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). Изд-во «Терек»

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии СКГМИ (ГТУ).

3 62021, Владикавказ, ул. Николаева, 44.

Содержание

Электроизмерительные приборы .4

Основная классификация электроизмерительных приборов .4

Основные характеристики электроизмерительных приборов .7

Погрешности и классы точности электроизмерительных приборов 15

Принцип действия электроизмерительных приборов 17

Приборы магнитоэлектрической системы 18

Приборы электромагнитной системы 20

Приборы электродинамической системы 21

Приборы электростатической системы 24

Цифровые измерительные приборы 25

Приложение 1. Условные обозначения, наносимые на электроизмерительные приборы 27

ЛИТЕРАТУРА 35

Электроизмерительные приборы

Электроизмерительные приборы – класс устройств, применяемых для измерения различных электрических величин (тока, напряжения, мощности, частоты, сдвига фаз, сопротивления и других электрических величин). Они весьма разнообразны по прин­ципу действия и конструктивному оформлению. Как правило, измерительный прибор имеет устройства для преобразования измеряемой величины в сигнал измерительной информации и устройство для его индикации в форме, наиболее доступной для восприятия. Во многих случаях устройство для индикации имеет шкалу со стрелкой, диаграмму, цифровое табло или дисплей, благодаря которым может быть произведен отсчет или регистрация результата измерений. В компьютеризированных системах измерения регистрация результата измерений может проводиться автоматически на носитель того или иного вида.

Основная классификация электроизмерительных приборов

По способу представления результатов измерений различают следующие виды измерительных приборов: аналоговые (выходной сигнал является непрерывной функцией измеряемой величины) и цифровые (выходной сигнал представлен в цифровом виде), показывающие (допускают только отсчитывание показаний) и регистрирующие (предусмотрена регистрация результатов измерений), суммирующие (показания функционально связаны с суммой двух или нескольких величин) и интегрирующие (значение измеряемой величины определяется путем ее интегрирования по другой величине).

Наиболее существенным признаком для классификации электроизмерительной аппаратуры является измеряемая или воспроизводимая физическая величина, в соответствии с этим приборы подразделяют на ряд видов:

• амперметры – для измерения силы электрического тока;

• вольтметры – для измерения электрического напряжения;

• омметры – для измерения электрического сопротивления;

• мультиметры (иначе тестеры, авометры) – комбинированные приборы;

• частотомеры – для измерения частоты колебаний электрического тока;

• магазины сопротивлений – для воспроизведения заданных сопротивлений;

• ваттметры и варметры – для измерения мощности электрического тока;

• электрические счётчики – для измерения потреблённой электроэнергии и множество других видов.

В зависимости от способа отсчета электроизмерительные приборы разделяют на приборы непосредственной оценки и приборы сравнения.

Приборами непосредственной оценки, или показывающими, называются такие, которые позволяют производить отсчет измеряемой величины непосредственно на шкале.

К ним относятся амперметры, вольтметры, ваттметры и др. Основной частью каждого такого прибора является измерительный механизм. При воздействии измеряемой электрической величины (тока, напряжения, мощности и др.) на измерительный механизм прибора подается соответствующий сигнал на отсчетное устройство, по которому определяют значение измеряемой величины.

По конструкции отсчетного устройства показывающие приборы делят на приборы с механическим указателем (стрелочные), со световым указателем (зеркальные), с пишущим устройством (самопишущие) и электронные приборы со стрелочным или цифровым указателем отсчета. В стрелочных приборах измерительный механизм поворачивает стрелку на некоторый угол, который определяет значение измеряемой величины (шкала прибора проградуирована в соответствующих единицах: амперах, вольтах, ваттах и пр.).

В электроизмерительных приборах сравнения измерения осуществляют путем сравнения измеряемой величины с какой-либо образцовой мерой или эталоном. К ним относятся различные мосты для измерения сопротивления и компенсационные измерительные устройства (потенциометры). Последние измеряют разность между измеряемым напряжением или э. д. с. и компенсирующим образцовым напряжением (э. д. с). В качестве сравнивающего прибора обычно используют гальванометр.

Действие электроизмерительных приборов непосредственной оценки основано на различных проявлениях электрического тока (магнитном, тепловом, электродинамическом и пр.), используя которые можно при помощи различных измерительных механизмов вызвать перемещение стрелки. В зависимости от принципа действия, положенного в основу устройства измерительного механизма, электроизмерительные приборы относят к различным системам:

• электромеханические (магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, ферродинамические, индукционные, магнитодинамические);

• электронные;

• термоэлектрические (тепловые);

• электрохимические.