2.6.1. Прилади для вимірювання електричних па­раметрів та їх класифікація

Електровимірювальні прилади - це пристрої, за допо­могою яких здійснюють порівняння деякої фізичної вели­чини з еталоном, прийнятим за одиницю вимірювання. Для цього використовують різні прояви дії електричного стру­му. Найбільш широко застосовуються прилади, принцип роботи яких базується на механічних проявах електро­магнітної взаємодії, в результаті яких рухома частина при­ладу обертається, переміщуючи покажчик вздовж шкали. В сучасній техніці все більш широко використовуються елек­тровимірювальні прилади з цифровою індикацією.

Мал. 2.42. Мал. 2.43.

а) У приладах магнітоелектричної системи викори­стовується дія моменту сил на рамку зі струмом, яка знахо­диться в полі постійного магніту (мал. 2.42). Момент сил М прямо пропорційно залежить від сили струмутому і кут, на який повертається рамка, прямо пропорційний І. Напря­мок М залежить від напрямку струму. Жорстко зв'язаний з рамкою покажчик відзначає на проградуйованій шкалі чи­слові значення вимірюваної величини. Прилади цієї систе­ми високочутливі, достатньо точні, мають рівномірну шка­лу. Використовуються для вимірювання лише постійних

електричних величин. Належність приладу до цієї системи позначається символом

б) Прилади електромагнітної системи базуються на явищі втягування залізного сердечника в магнітне поле со­леноїда (мал. 2.43). Сила, з якою сердечник втягується в со­леноїд, залежить від величини і не залежить від напрямку сили струму. Сердечник закручує пружину і переміщує по­кажчик вздовж шкали. Прилади цієї системи прості, надійні, дешеві, але малочутливі, мають нерівномірну шка­лу і невисоку точність. Вони придатні для вимірювання як постійних, так і змінних електричних величин. Познача­ються знаком

в) У приладах електродинамічної системи для вимі­рювання використовується обертання рамки зі струмом в магнітному полі соленоїда. Кут повороту рамки залежить від сили струму як в рамці, так і в соленоїді. Напрямок по­вороту залежить від напрямку обох струмів. Ці прилади достатньо точні, мають нерівномірну шкалу, придатні для вимірювання постійних і змінних величин.

г) Прилади теплової системи. Принцип роботи базу­ється на тепловій дії струму і на термічному розширенні металів. Прилади цієї системи придатні для вимірювання як постійних, так і змінних величин (діапазон частот досить широкий). Належність приладу до даної системи позна­чається знаком

Вивчення принципу роботи електронних цифрових приладів виходить за рамки цього курсу.

Крім позначення системи приладу, на його шкалі вка­зується характер вимірюваної величини - змінна, по­стійна, обидві і клас точності приладу.

Точність вимірювальних приладів

На всіх електровимірювальних приладах вказано їх клас точності (цифра на шкалі, як правило, в колі). Клас точності показує максимальну відносну похибку вимірювань при повному відхиленні стрілки приладу, виражену у відсотках. Наприклад, амперметр класу точності 1.5 з верхньою межею вимірювання 1 А дає при повному відхиленні стрілки абсолютну похибку

Ця абсолютна похибка однакова при рівномірній шкалі, а для нерівномірної збільшується в напрямку до початку шкали. Відносна похибка завжди зростає при зміщенні до початку шкали. Тому прилад необхідно вибирати так, щоб вимірювання відбувалось у другій половині шкали.