Електричні Вимірювання
План
1. Методи вимірювання.
2. Похибка при вимірюванні.
3. Класифікація електровимірювальних приладів.
4. Вимірювання струму, напруги, опору, потужності і енергії.
1. Методи вимірювання.�
Вимірюванням називається пізнавальний процес порівнювання вимірювальної величини з деяким значенням тієї ж величини, прийнятої за одиницю.
В залежності від способу отримання результатів вимірювання поділяють на два види: прямі і непрямі (опосередковані).
Прямими називають вимірювання, коли значення фізичної величини визначають безпосередньо за показаннями вимірювальних приладів.
До них відносять вимірювання струму амперметром, електроенергії лічильником, напруги вольтметром та інші.
Опосередкованими називають вимірювання, при яких шукане значення вимірювальної величини знаходять на основі відомої залежності між цією величиною та величинами, отриманими в результаті прямих вимірювань.
В залежності від способів і засобів вимірювання розрізняють методи безпосередньої оцінки і методи порівнювання.
Метод безпосередньої оцінки полягає в тому, що значення вимірювальної величини визначають безпосередньо за відліковим пристроєм вимірювального приладу (значення струму – за амперметром, значення напруги – за вольтметром тощо).
Цей метод оцінки простий, але має порівняно невисоку точність.
Метод, порівнювання полягає в тому, що вимірювальна величина порівнюється з величиною, відтворювальною мірою.
Цей метод забезпечує велику точність вимірювання в порівнянні з методом безпосередньої оцінки, але процес вимірювання ускладнюється.
Метод порівнювання має кілька різновидів: нульовий, диференційний і заміщення.
При нульовому методі результуючий ефект дії порівнювальних величин на вимірювальному приладі доводиться до нуля (вимірювання електричного опору за допомогою урівноважувального мосту).
При диференціальному методі на вимірювальний пристрій діє різниця вимірювальної величини і величини, відтворювальної мірою (вимірювання електричного опору за допомогою неврівноваженого мосту).
При методі заміщення вимірювальну величину заміняють відомою величиною, відтворювальною мірою. При цьому, шляхом зміни відомої величини, досягають такого ж показання приладу, яке було при дії вимірювальної величини.
2. Похибка при вимірюванні.�
Похибка вимірювання – це відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної фізичної величини.
Деякі можливі причини виникнення систематичних похибок:
За джерелами виникнення похибки вимірювання бувають інструментальні, методичні та особисті (похибки оператора).�
Інструментальна похибка - складова похибки вимірювання, обумовлена властивостями засобу вимірювання.
Методична похибка — складова похибки вимірювання, обумовлена недосконалістю методу вимірювання або невідповідністю об'єкта вимірювання його моделі, прийнятій для вимірювання.
Похибка оператора - складова похибки вимірювання, обумовлена індивідуальними властивостями оператора.
3. Класифікація електровимірювальних приладів.�
4. Вимірювання струму, напруги, опору, потужності і енергії.�
Для вимірювання сили струму в колі служить амперметр, літерне позначення якого на принципових електричних схемах – РА. Він включається послідовно в коло, у якому виконується вимірювання (рис.9.1). Опір котушки вимірювального механізму повинний бути мінімальним, щоб сила струму в колі не змінилася при включенні амперметра. Для цього котушку виконують з невеликою кількістю витків із проводу з великим перетином.
Для вимірювання напруги в колі служить вольтметр, літерне позначення якого на принципових електричних схемах – РV. Він включається паралельно в коло, у якому виконується вимірювання (рис.9.2). Опір котушки вимірювального механізму повинний бути максимальним, щоб напруга в колі не змінилася при включенні вольтметра. Для цього котушку виконують з великою кількістю витків із проводу з невеликим перетином.
Для вимірювання активної потужності в колі служить ватметр, літерне позначення якого на принципових електричних схемах – РW. Вимірювальний механізм ватметра складається з двох котушок: нерухомої та рухомої, зв'язаної зі стрілкою приладу. Нерухома котушка (струмова обмотка) має невелику кількість витків та виконана з проводу із великим перетином; включається в коло послідовно. Рухома котушка (обмотка напруги) має велику кількість витків та виконана з проводу із невеликим перетином; включається в коло паралельно.