2.1. Основные теоретические сведения

2.1.1 Электроизмерительные приборы, классификация, маркировка

Электроизмерительными приборами называют устройства, предназначенные для выработки сигналов измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Основными характеристиками электроизмерительных приборов являются: чувствительность и точность измерений (погрешность).

Чувствительностью прибора называется отношение приращения перемещения указателя к приращению измеряемой величины :

. (1)

Величина, обратная чувствительности (), называется ценой деления (постоянной) прибора. Она равна числу единиц измеряемой величины, приходящихся на одно деление шкалы. Например, при 10 дел/В  постоянная 0,1 В/дел.

Точность измерения характеризуется его возможной погрешностью. Различают погрешности абсолютные, относительные и приведенные. Абсолютная погрешность — это разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины :

. (2)

Относительная погрешность — отношение абсолютной погрешности к значению измеряемой величины . Обычно относительную погрешность выражают в процентах:

. (3)

Приведенная погрешность (в процентах) — отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению :

. (4)

Нормирующее значение обычно принимают равным верхнему пределу рабочей шкалы для приборов, у которых нулевая отметка находится на краю шкалы или вне ее; арифметической сумме конечных значений диапазона измерений, если нулевая отметка находится внутри шкалы.

Приведенная погрешность определяет класс точности прибора. Для электроизмерительных приборов установлены следующие классы точности:

0,05;  0,1;  0,2;  0,5;  1,0;  1,5;  2,5;  4.

Эти числа указывают приведенную погрешность в процентах. Абсолютная и относительная погрешности могут быть представлены тогда в виде

,     . (5)

Электроизмерительные приборы классифицируются:

1) По типу отсчетного устройства: аналоговые и цифровые (измеряемая величина преобразуется в числовой эквивалент, регистрируемый цифровым индикатором).

2) По роду измеряемой величины: амперметры, вольтметры, ваттметры, счетчики электрической энергии, частотомеры, фазометры, омметры или мегаомметры и др.

3) По роду тока: постоянный, переменный, переменный и постоянный, трехфазный.

4) По принципу действия (см. таблицу 1) — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, индукционные и др.

5) По степени точности.

Таблица 1 – Условные обозначения принципа действия (системы) прибора

Наименование системы	Условное обозначение
Магнитоэлектрический прибор
Электромагнитный прибор

Продолжение таблицы 1

Электродинамический прибор
Ферродинамический прибор
Индукционный прибор

На шкалы электроизмерительных приборов наносят отметки, соответствующие определенным значениям измеряемой величины. Интервал между соседними отметками шкалы называется делением. Шкалы могут быть равномерными (деления постоянной длины) и неравномерными (деления различной длины). Наименьшее значение, указанное на шкале, называется начальным, наибольшее — конечным. Область между начальным и конечным значениями прибора называется диапазоном.

Для правильного применения электроизмерительного прибора важны его технические особенности. Эти особенности указываются на шкале прибора условными обозначениями, приведенными в таблице 2.

Таблица 2 – Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов

Технические характеристики прибора	Условное обозначение
Прибор постоянного тока
Прибор переменного тока
Прибор постоянного и переменного тока
Прибор трехфазного тока
Зашита от внешних магнитных полей, например 2 мТл
Защита от внешних электрических полей, например 10 кВ/м
Класс точности прибора
Горизонтальное положение шкалы
Вертикальное положение шкалы
Наклонное положение шкалы под определенным углом к горизонту, например
Измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением, например 2 кВ

Продолжение таблицы 2

Прибор испытанию прочности изоляции не подлежит
Осторожно ! Прочность изоляции измерительной цепи по отношению к корпусу не соответствует нормам

Так, например, электроизмерительному прибору, шкала которого изображена на рисунке 1, можно дать следующую техническую характеристику: вольтметр (V) для измерения переменного напряжения в пределах от 0 до 180 В, электромагнитной системы, вертикального положения, класса точности 1,0. Изоляция прибора испытана напряжением 2 кВ, год выпуска 2007, заводской номер 3275.

Рисунок 1 – Шкала электроизмерительного прибора