border=0


border=0

Všeobecné charakteristiky metód a prostriedkov elektrických meraní

<== predchádzajúci článok | nasledujúci článok ==>

Elektrické merania zahŕňajú merania fyzikálnych veličín, ako sú napätie, odpor, prúd, výkon. Merania sa vykonávajú rôznymi spôsobmi - meracími prístrojmi, obvodmi a špeciálnymi zariadeniami. Typ meracieho zariadenia závisí od typu a veľkosti (rozsahu hodnôt) meranej hodnoty, ako aj od požadovanej presnosti merania. Pri elektrických meraniach sa používajú základné jednotky systému SI: volt (V), ohm (Ohm), farad (F), Henry (G), ampér (A) a sekunda (s).

Elektrické meranie je zistenie (experimentálnymi metódami) fyzikálnej veličiny vyjadrenej v príslušných jednotkách.

Hodnoty jednotiek elektrických veličín sú určené medzinárodnou dohodou v súlade so zákonmi fyziky. Keďže „údržba“ jednotiek elektrických veličín určená medzinárodnými dohodami je náročná, predstavujú ich „praktické“ normy pre jednotky elektrických veličín.

Normy podporujú štátne metrologické laboratóriá v rôznych krajinách. Z času na čas sa uskutočňujú experimenty na objasnenie zhody medzi hodnotami noriem noriem elektrických veličín a definíciami týchto jednotiek. V roku 1990 podpísali štátne metrologické laboratóriá v priemyselných krajinách dohodu o harmonizácii všetkých praktických noriem jednotiek elektrických veličín navzájom as medzinárodnými definíciami jednotiek týchto veličín.

Elektrické merania sa vykonávajú v súlade so štátnymi normami pre jednotky napätia a jednosmerného prúdu, jednosmerného odporu, indukčnosti a kapacitancie. Takéto normy sú zariadenia so stabilnými elektrickými charakteristikami alebo zariadenia, v ktorých sa na základe určitého fyzikálneho javu vypočítava elektrická veličina vypočítaná zo známych hodnôt základných fyzikálnych konštánt. Normy Watt a Watt-hour nie sú podporované, pretože je vhodnejšie vypočítať hodnoty týchto jednotiek pomocou riadiacich rovníc, ktoré ich spájajú s jednotkami iných množstiev.

Elektrické spotrebiče najčastejšie merajú okamžité hodnoty elektrických veličín alebo neelektrických veličín prevedených na elektrické. Všetky zariadenia sú rozdelené na analógové a digitálne. Prvý z nich zvyčajne ukazuje hodnotu nameranej hodnoty pomocou šípky pohybujúcej sa pozdĺž stupnice s deleniami. Druhý je vybavený digitálnym displejom, ktorý ukazuje nameranú hodnotu množstva vo forme čísla.

Vo väčšine meraní sú preferované digitálne prístroje, pretože sú vhodnejšie na odčítanie údajov a vo všeobecnosti sú všestrannejšie. Digitálne univerzálne meracie prístroje („multimetre“) a digitálne voltmetre sa používajú na meranie jednosmerného a striedavého napätia a prúdu so strednou a vysokou presnosťou.

Analógové zariadenia sa postupne nahrádzajú digitálnymi, aj keď stále nachádzajú aplikáciu, kde sú dôležité nízke náklady a vysoká presnosť nie je potrebná. Pre najpresnejšie merania odporu a impedancie (impedancie) sú k dispozícii meracie mostíky a ďalšie špecializované merače. Na zaznamenávanie priebehu nameranej hodnoty v priebehu času sa používajú záznamové zariadenia - magnetofóny a elektronické osciloskopy, analógové a digitálne.

Merania elektrických veličín sú jedným z najbežnejších typov meraní. Vďaka vytvoreniu elektrických zariadení, ktoré prevádzajú rôzne neelektrické veličiny na elektrické, sa metódy a prostriedky elektrických zariadení používajú na meranie takmer všetkých fyzikálnych veličín.

Rozsah elektrických spotrebičov:

· Vedecký výskum vo fyzike, chémii, biológii atď .;

· Technologické procesy v energetickom, metalurgickom, chemickom priemysle atď .;

· Doprava;

· Prieskum a ťažba;

· Meteorologické a oceánografické práce;

· Lekárska diagnostika;

· Výroba a prevádzka rádiových a televíznych prístrojov, lietadiel a kozmických lodí atď.

Široká škála elektrických veličín, široká škála ich hodnôt, požiadavky na vysokú presnosť meraní, rôzne podmienky a aplikácie elektrických meracích prístrojov viedli k množstvu metód a prostriedkov elektrických meraní.

Meranie „aktívnych“ elektrických veličín (prúdová sila, elektrické napätie atď.) Charakterizujúcich energetický stav meraného objektu je založené na priamom účinku týchto veličín na prostriedky citlivého prvku a spravidla je sprevádzané spotrebou určitého množstva elektrickej energie z meraného objektu.

Meranie „pasívnych“ elektrických veličín (elektrický odpor, jeho zložité súčasti, indukčnosť, dielektrická strata tangens, atď.) Charakterizujúce elektrické vlastnosti meraného objektu vyžaduje napájanie meraného objektu z vonkajšieho zdroja elektrickej energie a meranie parametrov signálu odozvy.
Metódy a prostriedky elektrických meraní v jednosmerných a striedavých obvodoch sa výrazne líšia. V obvodoch striedavého prúdu závisia od frekvencie a povahy zmeny veličín, ako aj od toho, aké charakteristiky premenných elektrických veličín (okamžitých, efektívnych, maximálnych, priemerných) sa merajú.

Na elektrické merania v jednosmerných obvodoch sa najčastejšie používajú magnetoelektrické meracie prístroje a digitálne meracie zariadenia. Na elektrické merania v obvodoch so striedavým prúdom - elektromagnetické prístroje, elektrodynamické prístroje, indukčné zariadenia, elektrostatické zariadenia, usmerňovacie elektrické meracie zariadenia, osciloskopy, digitálne meracie zariadenia. Niektoré z uvedených zariadení sa používajú na elektrické merania v striedavých aj jednosmerných obvodoch.

Hodnoty meraných elektrických veličín sú približne v rozsahu: prúdová sila - od na A, napätie - z na B, odpor - od na Ohm, sila - z W až desiatky GW, striedavé frekvencie - od na Hz. Rozpätie nameraných hodnôt elektrických veličín má tendenciu rozširovať sa. Merania pri vysokých a ultravysokých frekvenciách, meranie nízkych prúdov a vysokých odporov, vysokého napätia a charakteristík elektrických veličín vo vysokovýkonných elektrárňach sú rozdelené do sekcií, ktoré vyvíjajú špecifické metódy a prostriedky elektrických meraní.

Rozšírenie meracích rozsahov elektrických veličín je spojené s vývojom technológie elektrických meracích prevodníkov, najmä s vývojom techniky zosilnenia a útlmu elektrických prúdov a napätí. K špecifickým problémom elektrických meraní ultranízkych a mimoriadne veľkých hodnôt elektrických veličín patrí boj proti skresleniam sprevádzajúcim procesy zosilnenia a útlmu elektrických signálov a vývoj metód na extrahovanie užitočného signálu z rušenia.

Medzné hodnoty chýb pri elektrických meraniach sa pohybujú od približne jednotiek po %. Na relatívne drsné merania sa používajú prístroje na priame meranie. Na presnejšie meranie sa používajú metódy pomocou mostíkových a kompenzačných elektrických obvodov.

Aplikácia elektrických metód merania na meranie neelektrických veličín je založená na známom vzťahu medzi neelektrickými a elektrickými veličinami alebo na použití meracích prevodníkov (snímačov).

Na zabezpečenie spoločnej činnosti snímačov so sekundárnymi meracími zariadeniami, prenášajúcich elektrické výstupné signály snímačov na diaľku, zvyšujúcich odolnosť prenášaných signálov proti šumu, sa používa celý rad elektrických medziľahlých meracích prevodníkov, ktoré súčasne vykonávajú spravidla funkcie zosilnenia (menej často útlm) elektrických signálov, ako aj nelineárne transformácie s účel kompenzácie nelinearity senzorov.

Akékoľvek elektrické signály (veličiny) sa môžu privádzať na vstup medziľahlých meracích prevodníkov, zatiaľ čo výstupné signály sa najčastejšie používajú unifikované elektrické signály jednosmerného, ​​sínusového alebo pulzného prúdu (napätie). Pre striedavý výstup sa používa amplitúda, frekvencia alebo fázová modulácia. Digitálne prevodníky sú čoraz rozšírenejšie ako prechodné meracie prevodníky.

Integrovaná automatizácia vedeckých experimentov a technologických procesov viedla k vytvoreniu integrovaných meracích prístrojov, meracích a informačných systémov, ako aj k rozvoju telemetrie a rádiotelemechaniky.

Moderný vývoj elektrických meraní je charakterizovaný použitím nových fyzikálnych efektov. Napríklad v súčasnosti sa na vytváranie vysoko citlivých a vysoko presných elektrických meracích prístrojov používajú kvantové účinky Josephsona, Hall a ďalších. Úspešné výsledky elektroniky sú široko implementované v meracej technike, mikrominiaturizácii meracích prístrojov, ich prepojení s počítačmi, automatizácii elektrických meracích procesov, ako aj pri zjednocovaní metrologických a metrologických postupov. ďalšie požiadavky na ne.

<== predchádzajúci článok | nasledujúci článok ==>





Prečítajte si tiež:

Digitálne jitter meranie

Zariadenie a princíp činnosti elektronického osciloskopu

Prístroj a princíp činnosti digitálnych meracích prístrojov

Zariadenia s magnetoelektrickým systémom

Analógové elektrické prístroje

Charakteristika IIS

Meracie informačné systémy (IMS)

Implementácia metódy vyrovnávacej transformácie pri meraní parametrov elektrického obvodu

Zásady budovania bezdrôtových systémov na zhromažďovanie primárnych informácií o meraní

Symboly použité na stupnici zariadenia elektromechanického systému

Metódy merania

Meracie zosilňovače

Meracie transformátory prúdu a napätia

Druhy digitálnych meracích prístrojov

Použitie metódy nabíjania kondenzátora na meranie rýchlosti opakovania signálu

Späť na obsah: Metódy a prostriedky merania elektrických veličín

Pozreté: 6704

11.45.9.27 © edudocs.pro Nie je autorom publikovaných materiálov. Poskytuje však možnosť bezplatného použitia. Došlo k porušeniu autorských práv? Napíšte nám | Spätná väzba .