Учебная дисциплина «Электротехнические измерения»

Лекция 1 Раздел 1. Государственная система обеспечения единства

Тема 1.1. Основные виды и методы измерений, их классификация

План:

1. Определение понятия «измерение».

2. Единицы физических величин

3. Классификация методов измерений и их краткая характеристика

4. Понятие о средствах измерений

5. Классификация и маркировка электроизмерительных приборов.

Начну тему: Электротехнические измерения Понятие измерения, с общего пояснения данного термина и его смысла. Итак, что такое измерение в целом? Это, следуя книжным определениям: некая совокупность различных операций, для установления определённых отношений одних измеряемых величин к другим, что ранее были приняты за основу измерения этой величины.

 

А теперь простыми словами. Давайте подумаем с Вами, что значит, измерить что-либо? По сути, мы при измерении совершаем некоторое преобразование, какого либо явления, события, процесса, действия и т.д., которое нами подразумевается как нечто существующее, при помощи определённых приспособлений и механизмов, в наглядное число (целое или дробное, положительное или отрицательное) с дальнейшим названием этой измеряемой величины (В, А, Ом и т.д.).

 

Приведу простой пример, для наилучшего понимания. Мы захотелиизмерить напряжение на выходе трансформатора. Подадим на первичную обмотку переменное напряжение от электросети. Нам известно, что теоретически оно должно появится и на выходе, но наглядно этого невидно, разве что прикоснутся проводами вторички друг к другу и увидеть искру, либо прикоснутся руками (нежелательно по электробезопасности).

 

Но не первый и не второй способ, нам с Вами не даст точного значения, а лишь поможет увидеть и почувствовать признаки наличия да и только, по которым можно сказать только «много или мало». Однажды поняв это, люди придумали более наглядный способ осуществлятьэлектротехнические измерения (и не только), путём выражения в числовом эквиваленте, используя переходные процессы и явления, при помощи различных устройств и механизмов.

 

Напряжение, это разность потенциалов, а проще говоря, сила взаимодействия между двумя точками с наличием электрических потенциалов. В нашем случае этими точками являются выходные клеммы трансформатора. Зрительно мы это не увидим, а значит нужно каким-то косвенным путём, через определённые преобразования, перевести эту данность в наглядность.

 

Д ля этого давайте мы воспользуемся теми процессами, что происходят при взаимодействии с напряжением и их может быть несколько различных вариантов. Кстати, различныеизмерительные приборы, могут быть построены именно на таких принципах и различаются этим друг от друга. Давайте с Вами рассмотрим, как работает простой электромеханический вольтметр, для того что-бы понять суть измерений. А начнём с азов. Нам известно, что подав напряжение на катушку, в ней начинает течь ток, в результате чего создаётся вокруг неё электромагнитное поле. Это есть основы физики.

 

Возникшее поле способно отталкивать либо притягивать предметы, обладающие магнитными свойствами (постоянный магнит, некоторые металлы и вещества), то есть, если мы соберём прибор, состоящий из проволочной катушки (с большим сопротивлением, чтобы не создавать значительное падение напряжения), постоянного магнита, компенсаторов в виде пружинок, размеченным циферблатом, стрелкой и соединить всё воедино, то получим простой вольтметр.

 

А подсоединив выводы катушки этого простейшего вольтметра к концам вторичной обмотки нашего трансформатора, мы заметим следующее: напряжение от трансформатора породило небольшой ток в катушки вольтметра, в результате чего возникшее магнитное поле начнёт действовать на постоянный магнит, толкая его. Этот магнит закреплён на одной оси со стрелкой, которая движется вдоль размеченного циферблата, причём, чем больше будет измеряемое напряжение, тем сильней сдвинется стрелка. Зависимость здесь относительно прямолинейна.

 

При снятии же напряжения, возвратные пружины вернут стрелку в исходное положение. В итоге мы создали способ, который путём преобразования электрической величины (у нас это напряжения), даёт возможность в наглядном виде, судить о численном значении этого напряжения. Как Вы сами поняли, подобный принцип преобразования одного свойства в другое, даёт возможность не ощутимые органами чувств, явления, преобразовывать в наглядные числовые величины и с весьма точными результатами, хотя погрешность присутствует всегда.

 

Этим примером, я хотел продемонстрировать не сам принцип действия вольтметра, а показать Вам, как происходит ход событий и саму идею, преобразования неявного в наглядное. На этом и данную тему: Электромеханические измерения Понятие измерения. До следующих статей и всего хорошего.