Назначение и классификация электроизмерительных приборов часть 2

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

ТЕМА: НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.............................................................3

Общие сведения об электрических измерениях. Классификация электроизмерительных приборов……………5

Щитовые и переносные электроизмерительные устройства. Общие правила эксплуатации электроизмерительных приборов…………............................................9

ВВЕДЕНИЕ

В учебном пособии изложены назначение, технические характеристики электроизмерительных приборов используемых при эксплуатации электроустановок.

При изложении учебных вопросов используются видеофильмы, что помогает обучающимся быстрее и глубже разобраться в излагаемом материале.

ВОПРОСЫ

1. Общие сведения об электрических измерениях. Классификация электроизмерительных приборов.

2. Щитовые и переносные электроизмерительные приборы. Общие правила эксплуатации электроизмерительных приборов.

Электроизмерительные приборы служат для контроля режима работы электроустановок, а также установок связи, для их испытания, учёта расходуемой электроэнергии и т. д.

1. По принципу действия приборы подразделяются на:

-приборы магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой или с подвижным магнитом, основанные на взаимодействии магнитных полей и катушки, по которой проходит ток

-приборы электромагнитной системы, основанные на свойстве катушки втягивать стальные сердечники, когда по ней проходит электрический ток.

-приборы электродинамической системы, принцип действия которых основан на взаимодействии магнитных полей двух катушек, по которым проходит ток.

-тепловые измерительные приборы, в которых используется свойство проволоки удлиняться при прохождении по ней электрического тока.

-приборы термоэлектрической системы, представляющие собой совокупность термопары с чувствительным магнитоэлектрическим прибором.

-приборы вибрационной системы, основанные на принципе механического резонанса вибрирующих тел.

2. По роду измеряемой величины электрические приборы делят на вольтметры, амперметры, ваттметры и т.д.;

3. По роду измеряемого тока приборы делят на приборы постоянного тока, приборы переменного тока промышленной частоты 50 Гц (однофазные и трехфазные) и повышенной частоты;

4. По способу получения отсчета измерительные приборы делят на приборы с непосредственным отсчетом, приборы с управляемым отсчетом (измерительный мост) и самопишущие приборы;

5. По степени точности в соответствии с ГОСТ 1845-59 электроизмерительные приборы делятся на восемь классов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4;

6. По способу защиты от внешних полей приборы делят на неэкранированные, экранированные и астатические;

7. По характеру применения приборы делят на стационарные и переносные;

8. По устойчивости и механическим воздействиям приборы делят на обыкновенные, тряскопрочные, вибропрочные, тряскоустойчивые.

Вопрос 2 .

Независимо от назначения электроизмерительных приборов их общее устройство и сущность работы в основном одинаковы. Почти во всяком приборе имеется подвижная и неподвижная части. Подвижная часть находится на одной оси со стрелкой. Показания прибора считываются со шкалы .

Сущность работы приборов заключается в том, что электрический ток, проходя через прибор, оказывает то или иное воздействие на подвижную часть. Подвижная часть, а вместе с ней и стрелка отклоняются на определённый угол. По отклонению стрелки на шкале прибора можно прочесть ток, напряжение, сопротивление и т. д. в зависимости от того, для измерения каких величин предназначен прибор.

Магнитоэлектрические приборы .

Неподвижная часть прибора состоит из постоянного подковообразного магнита, полюсных надставок и стального цилиндра, помещенного между надставками. Воздушный зазор между полюсными надставками и стальным цилиндром делается небольшим. Магнитное поле в зазоре получается очень сильным (магнитное сопротивление цепи мало), направленным по радиусам цилиндра и практически равномерным.

Подвижная часть прибора состоит из легкой алюминиевой рамки, на которую намотана тонкая изолированная проволока. Рамка укреплена на двух металлических полуосях и может вращаться. К передней полуоси прикреплена стрелка - указатель. Один конец стрелки перемещается вдоль шкалы прибора, а другой имеет противовесы для уравновешивания подвижной системы прибора.

Две спиральные пружины, прикрепленные к полуосям, предназначены для противодействия вращению рамки, возврата стрелки в исходное положение и подведения тока к обмотке рамки. Для установки стрелки на ноль имеется специальное приспособление, называемое корректором.

Принцип действия основан на взаимодействии магнитных полей постоянного магнита и катушки, по которой проходит электрический ток. В результате такого взаимодействия катушка поворачивается вокруг своей оси и стремится занять такое положение, при котором через нее проходил бы наибольший магнитный поток.

К вращению рамки прибора противодействуют спиральные пружины. Поэтому в зависимости от величины тока, проходящего через обмотку рамки, она поворачивается на какой-то определенный угол. Чем больше ток пройдет через обмотку рамки, тем на больший угол она повернется, а значит, и на больший угол повернется стрелка-указатель.

Достоинство приборов:

• высокая точность;
• высокая чувствительность;
• малое потребление мощности;
• равномерность шкалы;
• малая зависимость показаний от влияния внешних магнитных полей.

Недостатки приборов:

• измерение только постоянного тока до 30 мА, десятки mV;
• чувствительность к перегрузкам;
• соблюдение полярности;

• сложность конструкции.

Неподвижную часть прибора составляет катушка из изолированной проволоки. Подвижная часть состоит из сердечника (лепестка), укрепленного на оси. К этой же оси крепится стрелка-указатель и противодействующая вращению спиральная пружина. Для успокоения стрелки после отклонения имеется специальный воздушный успокоитель, состоящий из камеры и поршня. При движении поршня воздух камеры оказывает ему противодействие, за счет чего и происходит успокоение стрелки.

Принцип действия основан на свойстве катушки с током втягивать стальной сердечник, если по ней проходит электрический ток.

Направление втягивания стального сердечника не зависит от направления тока в катушке, т. к. одновременно с изменением полярности катушки происходит перемагничивание сердечника.

Наличие стального сердечника усложняет зависимость угла отклонения стрелки от величины проходящего тока. Поэтому шкала прибора получается неравномерной.

Достоинство приборов:

простота и надежность конструкции;

невысокая стоимость;

высокая устойчивость к перегрузкам;

пригодность для измерений в цепях переменного и постоянного токов;

малое влияние окружающей температуры на точность.

Недостатки приборов:

малая чувствительность;

зависимость от внешних магнитных полей;

неравномерность шкалы;

непригодность для измерения малых токов и напряжений;

зависимость показаний от частоты измеряемого тока.

Шкала прибора представляет собой ряд делений. Каждому делению соответствует определенное значение измеряемой величины, указанное на шкале цифрами.

Числовое значение измеряемой величины, соответствующее одному делению, называется ценой деления шкалы .

В зависимости от типа прибора его шкала может быть равномерной и неравномерной .

Все электроизмерительные приборы, находящиеся в эксплуатации или вышедшие из ремонта, должны иметь клеймо органа Комитета стандартов, мер и измерительных приборов или органа ведомственного надзора.

На стенке прибора клеймо должно иметь дату проверки (год и квартал).

Щитовые электроизмерительные приборы должны иметь класс точности не ниже 2,5. Для трансформаторных и распределительных пунктов допускается применение амперметров класса точности 4,0.

Необходимо выбирать пределы измерений электроизмерительных приборов с учетом возможных длительных отклонений измеряемых величин от номинальных значений.

Электроизмерительные приборы устанавливаются в сухих помещениях. Если необходимо установить приборы в сырых, пыльных помещениях или помещениях с наличием газа, то приборы должны иметь герметические корпуса или устанавливаться в защитных шкафах.

Электроизмерительные приборы устанавливаются так, чтобы к ним было удобно подойти для наблюдения за показаниями и для обслуживания их. При этом основания, к которым крепятся приборы, должны защищать их от сотрясений и вибраций. Щитовые приборы должны устанавливаться в вертикальном положении без перекоса и изгиба корпуса.

Если электроизмерительные приборы устанавливаются на заземленных конструкциях, то корпуса их не заземляются.