Măsurarea caracteristicilor electrice de bază. Rezumat: Parametrii de măsurare ai circuitelor electrice. Măsurători ale caracteristicilor electrice ale cablurilor, liniilor aeriene și mixte

Măsurătorile parametrilor electrici ai liniilor de comunicație prin cablu

1. Măsurătorile parametrilor electrici ai liniilor de comunicație prin cablu

1.1 Dispoziții generale

Proprietățile electrice ale liniilor de comunicație prin cablu sunt caracterizate prin parametrii de transmisie și parametrii de influență.

Parametrii de transmisie evaluează propagarea energiei electromagnetice de-a lungul unui lanț de cabluri. Parametrii de influență caracterizează fenomenele de transfer de energie de la un circuit la altul și gradul de protecție împotriva interferențelor reciproce și externe.

Parametrii de transmisie includ parametrii primari:

R - rezistență,

L - inductanță,

C - capacitate,

G - conductivitatea izolației și parametrii secundari,

Z - impedanța undei,

o - coeficient de atenuare,

β - coeficientul de fază.

Parametrii de influență includ parametrii primari;

K - conexiune electrică,

M - cuplaj magnetic și parametri secundari,

Pierderea de cuplare la capătul apropiat

Bℓ este pierderea de cuplare la capătul îndepărtat.

În regiunea de joasă frecvență, calitatea și gama de comunicații sunt determinate în principal de parametrii de transmisie, iar atunci când se folosesc circuite de înaltă frecvență, cele mai importante caracteristici sunt parametrii de influență.

La operarea liniilor de comunicație prin cablu, se efectuează măsurători ale parametrilor electrici ai acestora, care sunt împărțiți în preventiv, control și urgență. Măsurătorile preventive sunt efectuate la anumite intervale pentru a evalua starea liniilor de comunicație și pentru a aduce parametrii acestora la standarde. Măsurătorile de control sunt efectuate după întreţinereși alte tipuri de muncă pentru a evalua calitatea implementării acestora. Măsurătorile de urgență sunt efectuate pentru a determina natura și locația deteriorării liniei de comunicație.

1.2 Măsurarea rezistenței circuitului

Există o distincție între rezistența circuitului (Rc) la curentul continuu și rezistența circuitului la curent alternativ. Rezistența DC a 1 km de fir depinde de materialul firului (rezistivitate - p), diametrul firului și temperatură. Rezistența oricărui fir crește odată cu creșterea temperaturii și scade odată cu creșterea diametrului.

Pentru orice rezistență la temperatură de la 20 °C, rezistența poate fi calculată folosind formula:

Rt =Rt=20 [1+a (t -20) ]Ohm/km ,

unde Rt este rezistența la o temperatură dată,

a este coeficientul de temperatură al rezistenței.

Pentru circuitele cu două fire, valoarea rezistenței rezultată trebuie înmulțită cu două.

Rezistența a 1 km de fir la curent alternativ depinde, pe lângă factorii de mai sus, și de frecvența curentului. Rezistența la curentul alternativ este întotdeauna mai mare decât la curentul continuu datorită efectului pielii.

Dependența rezistenței firului de curent alternativ de frecvență este determinată de formula:

R=K1 × Rt Ohm/km ,

unde K1 este un coeficient care ține cont de frecvența curentă (cu creșterea frecvenței curente, K1 crește)

Rezistența circuitului de cablu și a firelor individuale este măsurată la secțiunile de amplificare montate. Pentru a măsura rezistența, se folosește un circuit de punte DC cu un raport constant al brațului de echilibru. Această schemă este furnizată de instrumentele de măsură PKP-3M, PKP-4M, P-324. Schemele de măsurare care utilizează aceste instrumente sunt prezentate în Fig. 1 și fig. 2.

Orez. 1. Schemă de măsurare a rezistenței circuitului folosind dispozitivul PKP

Orez. 2. Schema de masurare a rezistentei circuitului cu dispozitivul P-324

Rezistența măsurată este recalculată pe 1 km de circuit și comparată cu standardele pentru un cablu dat. Standardele de rezistență pentru unele tipuri de cabluri ușoare și simetrice sunt date în tabel. 1.

Tabelul 1

ParametruCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSDC Rezistența circuitului ( ¦ = 800Hz), la +20 °C, Ohm/km115 ÷ 12536,0d=0,4 £ 148d=0,8 £ 56,155,5d=1,2 £ 31,9d=0,9 £ 28,5d=0,75 £ 95d=0,9 £ 28,5d=1,4 £ 23,8d=1,2 £ 15,85d=0,6 £ 65,8d=1,0 £ 23,5d=0,7 £ 48d=1,2 £ 16,4d=1,4 £ 11,9

Rezistența curentului continuu d este egală, iar rezistența activă a cablurilor de comunicare în câmp luminos (P-274, P-274M, P-275) nu depinde de metodele de așezare a liniilor și de condițiile meteorologice („uscat”, „umed” ) și are doar o dependență de temperatură, crescând cu temperatura mediu(aer, sol etc.).

Dacă, ca urmare a comparației, valoarea măsurată a rezistenței este mai mare decât în ​​mod normal, aceasta poate indica prezența unui contact slab în îmbinările cablurilor sau în jumătățile de conectare.

1.3 Măsurarea capacității

Capacitatea (Cx) este unul dintre cei mai importanți parametri primari de transmisie ai circuitelor de linie de comunicație prin cablu. După dimensiunea sa, puteți judeca starea cablului și puteți determina natura și locația deteriorării acestuia.

În natura reală, capacitatea cablului este similară cu capacitatea unui condensator, unde rolul plăcilor este jucat de suprafețele firelor, iar materialul izolator situat între ele (hârtie, styroflex etc.) servește ca dielectric. .

Capacitatea circuitelor liniei de comunicație prin cablu depinde de lungimea liniei de comunicație, designul cablului, materialele izolante și tipul de răsucire.

Valoarea capacității circuitelor de cabluri simetrice este influențată de nucleele și mantale de cablu învecinate, deoarece acestea sunt toate în imediata apropiere unele de altele.

Măsurătorile capacității cablurilor sunt efectuate folosind instrumente de măsurare precum PKP-3M, PKP-4M, P-324. La măsurarea dispozitivului PKP se folosește metoda de măsurare balistică, iar dispozitivul P-324 măsoară folosind un circuit de punte AC cu un raport variabil al brațelor de echilibru.

Pe liniile de comunicație prin cablu se pot efectua următoarele:

măsurarea capacității unei perechi de miezuri;

măsurarea capacității miezului (față de masă).

1.3.1 Măsurarea capacității unei perechi de nuclee folosind dispozitivul P-324

Capacitatea unei perechi de nuclee este măsurată conform diagramei prezentate în Fig. 3.

Orez. 3. Schema de masurare a capacitatii unei perechi de nuclee

Unul dintre brațele de echilibru este un set de rezistențe nR, de trei ori un depozit de rezistență - Rms. Celelalte două brațe sunt capacitatea de referință Co și capacitatea măsurată Cx.

Pentru a asigura egalitatea unghiurilor de pierdere a umerilor, se folosesc potențiometrele BALANCE Cx ROUGH și BALANCE Cx SMOOTH. Echilibrul punții este asigurat cu ajutorul unui depozit de rezistență Rms. Dacă unghiurile de pierdere ale brațelor și echilibrul podului sunt egale, este valabilă următoarea egalitate:

Deoarece Co și R sunt constante pentru un anumit circuit de măsurare, capacitatea măsurată este invers proporțională cu rezistența magaziei. Prin urmare, acumulatorul de rezistență este calibrat direct în unități de capacitate (nF), iar rezultatul măsurării este determinat din expresia:

Cx = n SMS.

1.3.2 Măsurarea capacității miezului față de masă

Măsurarea capacității conductorului față de pământ se efectuează conform diagramei din Fig. 4.

Orez. 4. Schema de măsurare a capacității miezului față de masă

Normele pentru capacitatea medie de lucru a unei perechi de miezuri pentru unele tipuri de linii de comunicație prin cablu sunt date în tabel. 2.

Tabelul 2

ParametruCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSValoarea medie a capacității de lucru, nF/km32,6 ÷ 38.340.45d =0.4 d =0.5 C=50d =0.8 C=3836.0d =1.2 C=27 d =1.4 C=3624.0 ÷ 25d =0,9 С=33,5d =0,6 С=40d =1,0 С=34d =0,7 С=41d =1,2 С=34,5d =1,4 С=35,5

Nota:

. Capacitatea cablurilor de comunicare în câmp luminos variază în funcție de metoda de instalare, condițiile meteorologice și temperatura mediului ambiant. Cea mai mare influență se exercită prin umezirea sau acoperirea mantalei cablului cu straturi semiconductoare (sol, precipitații, funingine etc.) Capacitatea cablului P-274 se modifică considerabil odată cu creșterea temperaturii și frecvenței (odată cu creșterea temperaturii capacitatea crește, iar odată cu creșterea temperaturii). crescand frecventa scade).

Capacitatea de lucru a cablului MKSB, MKSG depinde de numărul de quad-uri (single, patru și șapte-quad) și de numărul de nuclee de semnal.

1.4 Măsurarea rezistenței de izolație

Atunci când se evaluează calitatea izolației unui circuit, se utilizează de obicei conceptul de „rezistență de izolație” (Riz). Rezistența izolației este inversul conductivității izolației.

Conductivitatea izolației circuitului depinde de materialul și starea izolației, de condițiile atmosferice și de frecvența curentului. Conductivitatea izolației crește semnificativ atunci când izolația este contaminată, dacă există fisuri în ea sau dacă integritatea stratului de izolație al cablului este deteriorată. Pe vreme umedă, conductivitatea izolației este mai mare decât pe vreme uscată. Pe măsură ce frecvența curentului crește, conductivitatea izolației crește.

Rezistența de izolație poate fi măsurată cu dispozitive PKP-3, PKP-4, P-324 în timpul testelor preventive și de control. Rezistența de izolație se măsoară între conductori și între conductor și masă.

Pentru a măsura rezistența de izolație Riz, înfășurarea de control a MU este conectată în serie cu sursa de tensiune și cu rezistența de izolație măsurată. Cu cât valoarea Riz-ului măsurat este mai mică, cu atât este mai mare curentul în înfășurarea de control a MU și, prin urmare, cu atât EMF este mai mare în înfășurarea de ieșire a MU. Semnalul amplificat este detectat și înregistrat de dispozitivul IP. Cântarul instrumentului este calibrat direct în megaohmi, deci citirea valorii măsurate este Riz. se efectuează pe scara superioară sau mijlocie, ținând cont de poziția comutatorului LIMIT Rmom.

La măsurarea rezistenței de izolație cu dispozitivul PKP, se utilizează un circuit ohmmetru, care constă dintr-un microampermetru și o sursă de alimentare de 220V conectate în serie. Scara microampermetrului este calibrată de la 3 la 1000 MΩ.

Standardele de rezistență la izolație pentru unele tipuri de cabluri de comunicație sunt prezentate în tabel. 3.

Tabelul 3

ParameterCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSRezistența de izolație a nucleelor ​​simple față de alte nuclee, la t=20 °C nu mai puțin de, MOhm/km 100÷1000 250÷2500 500050001000050001000010000

Rezistența de izolație a cablurilor de comunicare în câmp luminos depinde în mare măsură de metoda de instalare, condițiile de funcționare, precum și de temperatura mediului ambiant.

1.5 Măsurarea parametrilor secundari de transmisie

1.5.1 Impedanța caracteristică

Impedanța caracteristică (Zc) este rezistența pe care o întâlnește o undă electromagnetică atunci când se propagă de-a lungul unui circuit omogen fără reflexie. Este caracteristic acestui tip de cablu și depinde doar de parametrii primari și de frecvența curentului transmis. Mărimea impedanței undei caracterizează circuitul, deoarece arată relația dintre tensiune (U) și curent ( eu ) în orice punct pentru un lanț omogen valoarea este constantă, independent de lungimea acestuia.

Deoarece toți parametrii primari, cu excepția capacității, depind de frecvența curentului, pe măsură ce frecvența curentului crește, impedanța caracteristică scade.

Măsurarea și evaluarea valorii rezistenței undelor pot fi efectuate cu ajutorul dispozitivului P5-5. În acest scop, se lucrează de la ambele capete ale liniei de comunicație prin cablu. La un capăt, circuitul care se măsoară este întrerupt de o rezistență activă, pentru care se recomandă utilizarea rezistențelor de mastic de înaltă frecvență SP, SPO sau un magazin de rezistențe fără fir, la celălalt dispozitivul P5-5; . Prin ajustarea rezistenței la capătul îndepărtat al circuitului și creșterea câștigului dispozitivului la capătul apropiat al circuitului, obținem o reflexie minimă de la capătul îndepărtat al liniei conform dispozitivului P5-5. Valoarea rezistenței selectată la capătul îndepărtat al circuitului în acest caz va corespunde impedanței caracteristice a circuitului.

Standardele pentru valoarea medie a rezistenței undelor sunt date în tabel. 4.

Tabelul 4

Frecvență, kHzCableP-274P-274MP-270TG, TBTZG, TZSP-296MKB MKGMKSB MKSGsukhov watersukhov apă0,8720495823585798 ÷1085 368 ÷648 43548749010,0230155258181146231 ÷308 147 ÷200 160190,519616,0205135222158139133 ÷174 15218218660131142 ÷147 130174174,6120129142 ÷146 171168,4200128169,2167,3300126168,2166,3

1.5.2 Atenuare de funcționare

Când este distribuit energie electrica de-a lungul firelor, amplitudinile curentului și tensiunii scad sau, după cum se spune, suferă o atenuare. Scăderea energiei pe o lungime a lanțului de 1 km este luată în considerare prin coeficientul de atenuare, care altfel se numește atenuare kilometrică. Coeficientul de atenuare este indicat prin litera o si se masoara in neperi la 1 km. Coeficientul de atenuare depinde de parametrii primari ai circuitului și este cauzat de două tipuri de pierderi:

atenuare datorată pierderilor de energie datorate încălzirii sârmei metalice;

atenuarea datorita pierderilor de imperfectiune a izolatiei si a pierderilor dielectrice.

În intervalul de frecvență inferioară, domină pierderile în metal, iar pierderile în dielectric încep să le afecteze mai mult.

Deoarece parametrii primari depind de frecvență, atunci o depinde de frecvență: cu creșterea frecvenței curente o crește. Creșterea atenuării se explică prin faptul că odată cu creșterea frecvenței curentului, rezistența activă și conductivitatea izolației cresc.

Cunoașterea coeficientului de atenuare a circuitului ( o ) și lungimea lanțului (ℓ), atunci putem determina atenuarea intrinsecă a întregului lanț (a):

a= o × ℓ, Np

Pentru rețelele cu patru căi care formează un canal de comunicație, de obicei nu este posibil să se asigure pe deplin condițiile pentru comutarea consecventă. Prin urmare, pentru a lua în considerare inconsecvența atât în ​​circuitele de intrare cât și de ieșire ale canalului de comunicație format în condiții reale (reale), nu este suficient să cunoaștem doar propria sa atenuare.

Atenuarea de funcționare (ap) este atenuarea circuitului cablului în condiții reale, adică. sub orice sarcină la capete.

De regulă, în condiții reale atenuarea de funcționare este mai mare decât atenuarea intrinsecă (ar >O).

O metodă de măsurare a atenuării de funcționare este metoda diferenței de nivel.

Când se măsoară folosind această metodă, este necesar un generator cu un EMF cunoscut și o rezistență internă cunoscută Z®. Nivelul absolut de tensiune la sarcina Z® a generatorului potrivit este măsurat de indicatorul de nivel de stație A și se determină:

și nivelul absolut de tensiune la sarcina Z i măsurată prin indicatorul B la nivel de stație.

Standardele pentru coeficientul de atenuare al circuitelor unor tipuri de linii de comunicație prin cablu sunt prezentate în tabel. 5.

Parametrii secundari ai cablurilor de comunicație în câmp ușor depind în mod semnificativ de metoda de așezare a liniilor (suspensie, pe sol, în pământ, în apă).

1.6 Măsurarea parametrilor de influență

Gradul de influență între circuitele unei linii de comunicație prin cablu este de obicei evaluat prin mărimea atenuării tranzitorii. Atenuarea tranzitorie caracterizează atenuarea curenților de influență în timpul tranziției lor de la circuitul de influență la circuit, influențat. Când curentul alternativ trece prin circuitul de influență, în jurul acestuia se creează un câmp magnetic alternativ, care traversează circuitul afectat.

Se face o distincție între atenuarea de cuplare la capătul apropiat Ao și atenuarea de cuplare la capătul îndepărtat Aℓ.

Atenuarea curenților tranzitori care apar la capătul circuitului unde este amplasat generatorul de circuit de influență se numește atenuare tranzitorie la capătul apropiat.

Atenuarea curenților tranzitori care sosesc la capătul opus al celui de-al doilea circuit se numește atenuare tranzitorie la capătul îndepărtat.

Tabelul 5. Standarde pentru coeficientul de atenuare a circuitului, Np/km.

Frecvență, kHzCableP-274P-274MP-270TG, TBTZG, TZSP-296MKB MKGMKSB MKSGSukhov vodesukhov vode0,80,1080,1570,0950,1440,065 0,04÷0,670,043÷0,066 0,0440,043100,2840,3980,2680,3740,1160,344÷0,6440,091÷0,170 0,200,0910,087160,3200,4450,3040,4210,1360,103÷0,1 820,230,0960,092300,1740,129÷0,220 0,240,1110,114600,2290,189÷0,275 0,280,1500,1451200,3110,299÷0,383 0,380,2180,2102000,3920,460,2940,2743000,4740,3720,3325520,81

1.6.1 Pierderea de cuplare la capătul apropiat

Pierderea de cuplare la capătul apropiat este important de măsurat și evaluat pentru sistemele cu patru fire în direcții diferite transmisie si receptie. Astfel de sisteme includ sisteme de transmisie cu un singur cablu (P-303, P-302, P-301, P-330-6, P-330-24) care funcționează pe un singur cablu cu patru (P-296, P-270).

Cea mai comună metodă de măsurare a atenuării tranzitorii este metoda de comparație utilizată atunci când se utilizează un set de instrumente VIZ-600, P-322. Când se măsoară cu dispozitivul P-324, se utilizează o metodă mixtă (comparare și adăugare).

Esența metodei de comparare și adăugare este că în poziția 2 valoarea atenuării tranzitorii (Ao) este completată de atenuarea magazinului (amz) la o valoare mai mică de 10 Np. Prin modificarea atenuării magaziei se realizează condiția Ao + amz ≥10 Np.

Pentru comoditatea citirii valorii măsurate, numerele de pe comutatorul NP nu sunt atenuarea amz, care este de fapt introdusă de magazin, ci diferența de 10 - amz.

Deoarece atenuarea magazinului nu se schimbă fără probleme, dar în pași de 1 Np, restul atenuării în Np este măsurată pe o scară de indicator (PI) cuprinsă între 0 și 1 Np.

Înainte de măsurare, instrumentul (IP) este calibrat, pentru care comutatorul circuitului NP este setat în poziția GRAD (poziția 1 din Fig. 9). În acest caz, ieșirea generatorului este conectată la contor printr-un cablu prelungitor de referință (EC) cu o atenuare de 10 Np.

Standardele pentru atenuarea tranzitorie sunt date în tabel. 6.

Tabelul 6. Standarde pentru atenuarea tranzitorie la capătul apropiat în interiorul și între cvadruple adiacente, nu mai puțin, Np

Tip cablu Frecvență, kHz Lungime linie, km Atenuare diafonie P-27060106.0 P-29660108.8 MKB MKG100 2000.850 0.8506.8 6.8 MKSB, MKSG Întregul interval de frecvență 0.6507.2

Pentru cablul P-296, atenuarea diafoniei este verificată și la frecvențe de 10 kHz și 30 kHz.

1.6.2 Diafonie la capătul îndepărtat

Diafonia la capătul îndepărtat este important de măsurat și evaluat și pentru sistemele cu patru fire, dar cu aceleași direcții de recepție și transmisie. Astfel de sisteme includ sisteme de transmisie cu două cabluri, cum ar fi P-300, P-330-60.

Pentru a măsura atenuarea tranziției la capătul îndepărtat al lui Aℓ, este necesar să aveți două dispozitive P-324 instalate la capetele opuse ale circuitelor măsurate. Măsurarea se efectuează în trei etape.

De asemenea, folosind dispozitivul P-324, este posibil să se măsoare atenuări de cel puțin 5 Np la intrarea dispozitivului, se pornește un prelungitor UD 5 Np, care face parte din dispozitiv, pentru a verifica funcționalitatea; dispozitivul.

Rezultatul măsurării rezultat este împărțit la jumătate și se determină atenuarea unui circuit.

După aceasta, circuitul este asamblat și traseul de măsurare al dispozitivului stației B conectat la circuitul de influență este calibrat. În acest caz, suma atenuării circuitului, prelungitorului UD 5Np și magazinului de atenuare trebuie să fie de cel puțin 10 Np, restul atenuării care depășește 10 Np este setat pe dispozitivul pointer.

Al treilea pas măsoară atenuarea cuplajului la capătul îndepărtat. Rezultatul măsurării este suma citirilor comutatorului NP și a dispozitivului indicator.

Valoarea măsurată a atenuării cuplajului la capătul îndepărtat este comparată cu norma. Norma atenuării tranzitorii la capătul îndepărtat este dată în tabel. 7.

Tabelul 7

Tip cablu Frecvență, kHz Lungime linie, km Atenuare tranziție P-27060105.5 P-29660105.0 MKB MKG100 2000.850 0.8507.8 7.8 MKSB, MKSG Întregul interval de frecvență 0.6508.2

În toate circuitele de cablu simetrice, atenuarea tranzitorie scade odată cu creșterea frecvenței aproximativ conform unei legi logaritmice. Pentru a crește atenuarea tranzitorie între circuite, în timpul producției, miezurile conductoare sunt răsucite în grupuri (perechi, patru, opt), grupurile sunt răsucite într-un miez de cablu, circuitele sunt ecranate, iar la așezarea liniilor de comunicație prin cablu, cablul este echilibrat. . Echilibrarea pe cablurile de joasă frecvență constă în încrucișarea suplimentară a acestora în timpul desfășurării și pornirea condensatorilor. Echilibrarea pe cablurile HF este încrucișarea și includerea circuitelor de contracuplare. Necesitatea echilibrării poate apărea atunci când parametrii de influență ai cablului se deteriorează în timpul utilizării sale pe termen lung sau în timpul construcției unei linii de comunicații la distanță lungă. Necesitatea echilibrării cablului trebuie determinată în fiecare caz concret, pe baza valorii efective a atenuării tranzitorii a circuitelor, care depinde de sistemul de comunicații (sistemul de utilizare a circuitelor de cablu și echipamente de compactare) și de lungimea liniei. .

2. Determinarea naturii și locației deteriorării liniilor de comunicație prin cablu

2.1 Prevederi generale

Cablurile de comunicație pot avea următoarele tipuri deteriora:

scăderea rezistenței de izolație între miezurile cablurilor sau între miezuri și pământ;

scăderea rezistenței de izolație „cochilie - pământ” sau „blindată - pământ”;

rupere completă a cablului;

defalcare dielectrică;

asimetria rezistenței miezului;

perechi rupte într-un cablu echilibrat.

2.2 Teste pentru a determina natura daunelor

Determinarea naturii deteriorării („pământ”, „ruptură”, scădere „scurtă” a rezistenței de izolație) se realizează prin testarea fiecărui miez de cablu folosind circuite megger sau ohmmetru ale diferitelor instrumente de măsurare (de exemplu, P-324, PKP-). 3, PKP-4, KM- 61C etc.). Un dispozitiv combinat „tester” poate fi folosit ca ohmmetru.

Testele sunt efectuate în următoarea ordine:

Se verifică rezistența de izolație între un miez și celelalte conectate la ecranul împământat.

La stația A, unde se efectuează testele, toate nucleele, cu excepția unuia, sunt conectate împreună și la ecran și împământate. La stația B conductoarele sunt izolate. Rezistența de izolație este măsurată și comparată cu standardul pentru un anumit tip de cablu. Testele și analizele sunt efectuate pentru fiecare miez de cablu. Dacă valoarea măsurată a rezistenței de izolație este sub normă, atunci se determină natura deteriorării:

deteriorarea izolației față de pământ;

deteriorarea izolației față de ecranul cablului;

deteriorarea izolației față de alte miezuri de cablu.

Pentru a determina natura daunelor la stația A, îndepărtează alternativ „pământul” din miezurile cablurilor și efectuează o analiză:

a) dacă îndepărtarea „pământului” dintr-un miez (de exemplu, din miezul 2 din Fig. 13) duce la crestere brusca rezistența de izolație, apoi izolația dintre miezul testat (miezul 1) și cel din care se scoate „pământul” (miezul 2) este deteriorată;

b) dacă îndepărtarea „pământului” din toate miezurile nu duce la o creștere a rezistenței de izolație la normă, atunci izolația miezului testat (miezul 1) este deteriorată în raport cu ecranul cablului (împământare).

Dacă în timpul următorului test se dovedește că rezistența de izolație este de sute de ohmi sau unități de kOhmi, atunci aceasta indică un posibil scurtcircuit între miezurile cablurilor testate (de exemplu, este afișat un „scurt” între miezurile 3 și 4). ;

Se verifică integritatea nucleelor ​​cablurilor, pentru care toate nucleele de la stația B sunt conectate între ele și la ecran. La stația A, fiecare miez este verificat pentru integritate cu un ohmmetru.

Stabilirea naturii prejudiciului vă permite să alegeți una dintre metodele de determinare a locației prejudiciului.

2.3 Determinarea locației deteriorării izolației firului

Pentru a determina locația deteriorării izolației miezului, se folosesc circuite de punte, a căror alegere depinde dacă un anumit cablu are miezuri reparabile sau nu.

Dacă există o sârmă de serviciu egală ca rezistență cu cea deteriorată și dacă rezistența de izolație a sârmei deteriorate este de până la 10 mOhm, măsurătorile se fac folosind metoda punții cu un raport variabil al brațelor echilibrate.

În timpul măsurătorilor, valorile rezistenței brațelor de punte Ra și Rm sunt selectate astfel încât să nu existe curent în diagonala podului în care este conectată sursa de alimentare.

Atunci când se determină locația deteriorării izolației folosind metoda punții cu un raport variabil al brațului de echilibru, se folosesc dispozitive PKP-3, PKP-4, KM-61S. La aceste aparate rezistenta Rm este variabila si este determinata de masuratori in momentul echilibrului puntii, iar rezistenta Ra este constanta iar pentru aparatele PKP se alege egala cu 990 Ohmi, pentru aparatul KM-61S - 1000 Ohms.

Dacă firele bune și cele deteriorate au rezistențe diferite, atunci măsurătorile sunt luate de la ambele capete ale liniei de comunicație prin cablu.

Când utilizați dispozitive PKP-3, PKP-4, alte metode de măsurare a rezistenței de izolație pot fi utilizate pentru a determina locația deteriorării cablului:

  1. Metoda pod cu raport variabil al brațului de echilibru cu linie auxiliară. Este utilizat atunci când există fire care nu sunt egale ca rezistență cu cea deteriorată, iar rezistența de izolație a firului deteriorat este de până la 10 MOhm, iar firul auxiliar este de peste 5000 MOhm,
  2. Metoda punte cu raport constant al brațului de echilibru folosind metoda buclei duble. Este utilizat în prezența curenților de interferență semnificativi și a rezistenței de izolație a firului deteriorat până la 10 M0 m și auxiliar - peste 5000 MOhm.
  3. Metoda podului cu un raport constant al brațului de echilibru la rezistențe tranzitorii ridicate. Este utilizat atunci când există un fir care poate fi reparat, cu rezistență egală cu cel deteriorat și o rezistență de tranziție la locul deteriorării izolației de până la 10 MOhm.
  4. Metoda de măsurare în două sensuri a rezistenței buclei a firelor deteriorate. Este utilizat în absența firelor care pot fi reparate, iar rezistența de tranziție este de ordinul rezistenței buclei.

5. Metoda viteza de mers în golși scurtcircuit atunci când se utilizează o punte cu un raport constant al brațului de echilibru. Este utilizat în absența firelor care pot fi reparate, iar rezistența de tranziție la locul deteriorării izolației este de până la 10 kOhm.

Metoda fără sarcină și în scurtcircuit atunci când se utilizează o punte cu raport variabil al brațului de echilibru. Este utilizat în absența firelor care pot fi reparate, iar rezistența de tranziție la locul deteriorării izolației este de la 0,1 la 10 MOhm.

În absența unor fire care pot fi reparate, determinarea locației deteriorării izolației folosind metode de punte cu suficientă precizie prezintă anumite dificultăți. În acest caz, se pot folosi metode cu puls și inductive. Pentru măsurători folosind metoda pulsului, se folosesc dispozitivele P5-5, P5-10, a căror rază de acțiune poate ajunge la 20-25 km pe cabluri de comunicație simetrice.

2.4 Determinarea locației firelor rupte

Determinarea locației unei ruperi de sârmă se poate face folosind următoarele metode:

Metoda punții cu curent pulsat. Se foloseste atunci cand exista un fir de lucru care are rezistenta egala cu cel deteriorat.

Metoda de comparare a capacităților (metoda balistică). Este utilizat atunci când capacitatea specifică a firelor bune și deteriorate este egală.

Metodă de comparare a capacităților cu măsurători pe două fețe. Este utilizat atunci când capacitatea specifică a firelor deteriorate și care pot fi reparate este inegală și, în special, atunci când este imposibilă împământarea firelor necontorizate ale liniei.

Pentru a determina locația unei ruperi de sârmă, pot fi utilizate dispozitive PKP-3, PKP-4, KM-61C, P-324.

Dacă există un miez de serviciu în cablu și este posibilă împământarea tuturor celorlalte miezuri de cablu, capacitatea de lucru a miezului de funcționare (Cℓ) este măsurată alternativ, apoi miezul deteriorat (Cx).

Dacă, din cauza condițiilor de funcționare ale cablului, împământarea conductoarelor rămase nemăsurate este imposibilă, atunci pentru a obține un rezultat fiabil, conductorul rupt este măsurat pe ambele părți, iar distanța până la punctul de rupere este calculată folosind formula:

Obiecte măsurători electrice sunt toate mărimile electrice și magnetice: curent, tensiune, putere, energie, flux magnetic etc. Determinarea valorilor acestor mărimi este necesară pentru a evalua funcționarea tuturor dispozitivelor electrice, ceea ce determină importanța excepțională a măsurătorilor în electrotehnică.

Dispozitivele electrice de măsurare sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă pentru măsurarea mărimilor neelectrice (temperatură, presiune etc.), care în acest scop sunt convertite în proporții cu acestea. cantități electrice. Astfel de metode de măsurare sunt cunoscute în mod colectiv ca măsurători electrice ale mărimilor neelectrice. Utilizarea metodelor de măsurare electrică face posibilă transmiterea relativ ușoară a citirilor instrumentelor pe distanțe lungi (telecontorizare), controlul mașinilor și dispozitivelor (control automat), efectuarea automată a operațiunilor matematice asupra cantităților măsurate, pur și simplu înregistrarea (de exemplu, pe bandă) progresul a proceselor controlate etc. Astfel, măsurătorile electrice sunt necesare atunci când se automatizează o mare varietate de procese de producţie.

În Uniunea Sovietică, dezvoltarea producției de instrumente electrice decurge în paralel cu dezvoltarea electrificării țării și mai ales rapid după Marele Război Patriotic. Calitatea înaltă a echipamentului și acuratețea necesară a instrumentelor de măsură în uz sunt garantate de supravegherea de stat a tuturor măsurilor și instrumentelor de măsurare.

12.2 Măsuri, instrumente de măsurare și metode de măsurare

Măsurarea oricărei mărimi fizice constă în compararea acesteia printr-un experiment fizic cu valoarea mărimii fizice corespunzătoare luată ca unitate. În cazul general, pentru o astfel de comparație a mărimii măsurate cu o măsură - o reproducere reală a unei unități de măsură - aveți nevoie dispozitiv de comparație. De exemplu, o bobină de rezistență standard este utilizată ca măsură de rezistență împreună cu un dispozitiv de comparație - o punte de măsurare.

Măsurarea este mult simplificată dacă există dispozitiv de citire directă(numit și instrument indicator), care arată valoarea numerică a unei mărimi măsurate direct pe o scală sau cadran. Exemplele includ ampermetru, voltmetru, wattmetru, contor de energie electrică. Când se măsoară cu un astfel de dispozitiv, nu este necesară o măsură (de exemplu, o bobină de rezistență standard), dar a fost necesară o măsură la calibrarea scalei acestui dispozitiv. De regulă, instrumentele de comparație au acuratețe și sensibilitate mai mari, dar măsurarea cu instrumente de citire directă este mai simplă, mai rapidă și mai ieftină.

În funcție de modul în care sunt obținute rezultatele măsurătorilor, măsurătorile se disting între directe, indirecte și cumulative.

Dacă rezultatul măsurării oferă în mod direct valoarea dorită a cantității studiate, atunci o astfel de măsurătoare este una dintre cele directe, de exemplu, măsurarea curentului cu un ampermetru.

Dacă mărimea măsurată trebuie determinată pe baza măsurătorilor directe ale altor mărimi fizice cu care mărimea măsurată este legată printr-o anumită relație, atunci măsurarea este clasificată drept indirectă. De exemplu, o măsurătoare indirectă va fi rezistența unui element al unui circuit electric atunci când se măsoară tensiunea cu un voltmetru și curentul cu un ampermetru.

Trebuie avut în vedere faptul că cu măsurarea indirectă este posibilă o scădere semnificativă a preciziei în comparație cu acuratețea cu măsurarea directă datorită adăugării erorilor în măsurătorile directe ale mărimilor incluse în ecuațiile de calcul.

Într-un număr de cazuri, rezultatul final al măsurării a fost derivat din rezultatele mai multor grupuri de măsurători directe sau indirecte ale mărimilor individuale, iar valoarea studiată depinde de mărimile măsurate. Această măsurătoare se numește cumulativ. De exemplu, măsurătorile cumulate includ determinarea coeficientului de temperatură al rezistenței electrice a unui material pe baza măsurătorilor rezistenței materialului la diferite temperaturi. Măsurătorile cumulate sunt tipice pentru studiile de laborator.

În funcție de metoda de utilizare a instrumentelor și măsurilor, se obișnuiește să se distingă următoarele metode principale de măsurare: măsurare directă, zero și diferențială.

Când se utilizează metoda de masurare directa(sau citire directă) mărimea măsurată este determinată de

citirea directă a citirii unui dispozitiv de măsurare sau compararea directă cu o măsură a unei mărimi fizice date (măsurarea curentului cu un ampermetru, măsurarea lungimii cu un metru). În acest caz, limita superioară a preciziei de măsurare este precizia dispozitivului indicator de măsurare, care nu poate fi foarte mare.

La măsurare metoda zero o cantitate exemplară (cunoscută) (sau efectul acțiunii sale) este ajustată și valoarea ei este adusă la egalitate cu valoarea mărimii măsurate (sau efectul acțiunii sale). Folosirea unui dispozitiv de măsurare în acest caz atinge doar egalitatea. Dispozitivul trebuie să fie de mare sensibilitate și se numește dispozitiv zero sau indicator nul. Galvanometrele magnetoelectrice sunt de obicei folosite ca dispozitive zero pentru curent continuu (vezi § 12.7) și pentru curent alternativ - indicatori electronici nul. Precizia de măsurare a metodei zero este foarte mare și este determinată în principal de acuratețea măsurilor de referință și de sensibilitatea instrumentelor zero. Dintre metodele de măsurare electrică cu punct zero, cele mai importante sunt metodele de punte și compensare.

O precizie și mai mare poate fi obținută cu metode diferențiale măsurători. În aceste cazuri, mărimea măsurată este echilibrată de o mărime cunoscută, dar circuitul de măsurare nu este adus la echilibru complet, iar diferența dintre mărimile măsurate și cele cunoscute se măsoară prin citire directă. Metodele diferențiale sunt folosite pentru a compara două mărimi ale căror valori diferă puțin una de cealaltă.

Plan

Introducere

Contoare de curent

Măsurarea tensiunii

Dispozitive combinate ale sistemului magnetoelectric

Instrumente electronice de măsurare universale

Măsurarea șunturilor

Instrumente pentru măsurarea rezistenței

Determinarea rezistenței la pământ

Fluxul magnetic

Inducţie

Referințe


Introducere

Măsurarea este procesul de găsire experimentală a valorii unei mărimi fizice, folosind special mijloace tehnice– instrumente de măsură.

Deci măsurarea este proces de informare obținerea experimentală a unei relații numerice între o mărime fizică dată și unele dintre valorile acesteia luate ca unitate de comparație.

Rezultatul unei măsurători este un număr numit găsit prin măsurarea unei mărimi fizice. Una dintre sarcinile principale ale măsurării este de a evalua gradul de aproximare sau diferență dintre valorile adevărate și reale ale mărimii fizice măsurate - eroare de măsurare.

Principalii parametri ai circuitelor electrice sunt: ​​curent, tensiune, rezistență, putere curentă. Pentru măsurarea acestor parametri se folosesc instrumente electrice de măsură.

Măsurarea parametrilor circuitelor electrice se realizează în două moduri: primul este o metodă de măsurare directă, al doilea este o metodă de măsurare indirectă.

Metoda de măsurare directă presupune obținerea rezultatului direct din experiență. O măsurătoare indirectă este o măsurătoare în care cantitatea dorită se găsește pe baza unei relații cunoscute între această mărime și cantitatea obținută ca urmare a măsurării directe.

Instrumentele electrice de măsurare sunt o clasă de dispozitive utilizate pentru măsurarea diferitelor mărimi electrice. Grupul de instrumente electrice de măsură mai include, pe lângă instrumentele de măsurare în sine, și alte instrumente de măsură - manometre, convertoare, instalații complexe.

Instrumentele electrice de măsură se clasifică după cum urmează: după măsurat și reproductibil mărime fizică(ampermetru, voltmetru, ohmmetru, frecvențămetru etc.); dupa scop (instrumente de masura, masuri, traductoare de masura, instalatii si sisteme de masura, dispozitive auxiliare); prin metoda furnizării rezultatelor măsurătorilor (afișare și înregistrare); după metoda de măsurare (dispozitive de evaluare directă și aparate de comparare); după metoda de aplicare și proiectare (panou, portabil și staționar); după principiul de funcționare (electromecanic - magnetoelectric, electromagnetic, electrodinamic, electrostatic, ferodinamic, inducție, magnetodinamic; electronic; termoelectric; electrochimic).

În acest eseu voi încerca să vorbesc despre dispozitiv, despre principiul de funcționare, să dau o descriere și scurtă descriere instrumente electrice de măsură din clasa electromecanica.


Măsurarea curentului

Ampermetrul este un dispozitiv pentru măsurarea curentului în amperi (Fig. 1). Scara ampermetrelor este calibrată în microamperi, miliamperi, amperi sau kiloamperi în conformitate cu limitele de măsurare ale dispozitivului. Într-un circuit electric, ampermetrul este conectat în serie cu secțiunea circuitului electric (Fig. 2) în care se măsoară curentul; pentru a crește limita de măsurare - cu un șunt sau printr-un transformator.

Cele mai comune ampermetre sunt acelea în care partea în mișcare a dispozitivului cu indicatorul se rotește printr-un unghi, proporţional cu mărimea curent măsurat.

Ampermetrele sunt magnetoelectrice, electromagnetice, electrodinamice, termice, de inducție, detectoare, termoelectrice și fotoelectrice.

Ampermetrele magnetoelectrice măsoară curentul continuu; inducție și detector - curent alternativ; ampermetrele altor sisteme măsoară puterea oricărui curent. Cele mai precise și sensibile sunt ampermetrele magnetoelectrice și electrodinamice.

Principiul de funcționare al unui dispozitiv magnetoelectric se bazează pe crearea unui cuplu datorită interacțiunii dintre câmpul unui magnet permanent și curentul care trece prin înfășurarea cadrului. O săgeată este conectată la cadru, care se mișcă de-a lungul scalei. Unghiul de rotație al săgeții este proporțional cu puterea curentului.

Ampermetrele electrodinamice constau din bobine fixe și mobile conectate în paralel sau în serie. Interacțiunea dintre curenții care trec prin bobine determină deviații ale bobinei în mișcare și ale săgeții conectate la aceasta. Într-un circuit electric, ampermetrul este conectat în serie cu sarcina și la tensiuni înalte sau curenți mari - printr-un transformator.

Datele tehnice ale unor tipuri de ampermetre, miliampermetre, microampermetre, sisteme magnetoelectrice, electromagnetice, electrodinamice și termice de uz casnic sunt date în Tabelul 1.

Tabelul 1. Ampermetre, miliampermetre, microampermetre

Sistemul dispozitivului Tipul dispozitivului Clasa de precizie Limite de măsurare
Magnetoelectric M109 0,5 1; 2; 5; 10 A
M109/1 0,5 1,5-3 A
М45М 1,0 75mV
75-0-75mV
M1-9 0,5 10-1000 pA
M109 0,5 2; 10; 50 mA
200 mA
М45М 1,0 1,5-150 mA
Electromagnetic E514/3 0,5 5-10 A
E514/2 0,5 2,5-5 A
E514/1 0,5 1-2 A
E316 1,0 1-2 A
3316 1,0 2,5-5 A
E513/4 1,0 0,25-0,5-1 A
E513/3 0,5 50-100-200 mA
E513/2 0,5 25-50-100 mA
E513/1 0,5 10-20-40 mA
E316 1,0 10-20 mA
Electrodinamic D510/1 0,5 0,1-0,2-0,5-1-2-5 A
Termic E15 1,0 30;50;100;300 mA

Măsurarea tensiunii

Voltmetru - metru citire directă pentru a determina tensiunea sau EMF în circuitele electrice (Fig. 3). Conectat în paralel cu sarcina sau sursa de energie electrică (Fig. 4).


Conform principiului de funcționare, voltmetrele se împart în: electromecanic - magnetoelectric, electromagnetic, electrodinamic, electrostatic, redresor, termoelectric; electronice - analogice și digitale. După scop: curent continuu; AC; puls; sensibil la faza; selectiv; universal. După proiectare și modalitate de aplicare: panou; portabil; staţionar. Datele tehnice ale unor voltmetre de uz casnic, milivoltmetre ale sistemelor magnetoelectrice, electrodinamice, electromagnetice și termice sunt prezentate în Tabelul 2.

Tabelul 2. Voltmetre și milivoltmetre

Sistemul dispozitivului Tipul dispozitivului Clasa de precizie Limite de măsurare
Electrodinamic D121 0,5 150-250 V
D567 0,5 15-600 V
Magnetoelectric M109 0,5 3-600 V
M250 0,5 3; 50; 200; 400 V
М45М 1,0 75 mV;
75-0-75 mV
75-15-750-1500 mV
M109 0,5 10-3000 mV
Electrostatic C50/1 1,0 30 V
C50/5 1,0 600 V
C50/8 1,0 3 kV
S96 1,5 7,5-15-30 kV
Electromagnetic E515/3 0,5 75-600 V
E515/2 0,5 7,5-60 V
E512/1 0,5 1,5-15 V
Cu convertor electronic F534 0,5 0,3-300 V
Termic E16 1,5 0,75-50 V

Pentru măsurători în circuite de curent continuu se folosesc instrumente combinate ale sistemului magnetoelectric, amperi-voltmetre. Datele tehnice ale anumitor tipuri de dispozitive sunt prezentate în Tabelul 3.

Tabelul 3. Dispozitive combinate ale sistemului magnetoelectric .

Nume Tip Clasa de precizie Limite de măsurare
Milivolt-miliampermetru M82 0,5 15-3000 mV; 0,15-60 mA
Voltametru M128 0,5 75mV-600V; 5; 10; 20 A
Amperi-voltmetru M231 1,5

75-0-75 mV; 100-0-100 V;

0,005-0-0,005 A; 10-0-10 A

Voltametru M253 0,5 15mV-600V; 0,75 mA-3 A
Milivolt-miliampermetru M254 0,5 0,15-60 mA; 15-3000 mV
Microamperevoltmetru M1201 0,5 3-750 V; 0,3-750 pA
Voltametru M1107 0,2 45mV-600V; 0,075 mA-30 A
Miliamp-voltmetru М45М 1 7,5-150 V; 1,5 mA
Volt-ohmmetru M491 2,5

3-30-300-600 V;

30-300-3000 kOhm

Amperi-voltmetru M493 2,5 3-300 mA; 3-600 V; 3-300 kOhm
Amperi-voltmetru M351 1

75mV-1500V;

15 pA-3000 mA;

200 Ohm-200 Mohm

Date tehnice privind instrumentele combinate - amperi-voltmetre și amperi-voltmetre pentru măsurarea tensiunii și curentului, precum și a puterii în circuitele de curent alternativ.

Instrumentele portabile combinate pentru măsurarea circuitelor de curent continuu și alternativ asigură măsurarea curenților și rezistențelor continue și alternative, iar unele oferă, de asemenea, capacitatea elementului într-o gamă foarte largă, sunt compacte și au putere autoalimentată, ceea ce asigură aplicarea lor largă. Clasa de precizie a acestui tip de dispozitive este DC 2,5; pe variabilă – 4.0.

Instrumente electronice de măsurare universale

Instrumentele de măsurare universale (voltmetre universale) sunt utilizate pe scară largă pentru măsurarea mărimilor electrice. Aceste dispozitive, de regulă, fac posibilă măsurarea tensiunilor și curenților alternativi și continui, a rezistenței și, în unele cazuri, a frecvenței semnalului pe o gamă extrem de largă. În literatură, ele sunt adesea numite voltmetre universale, datorită faptului că orice valoare măsurată de dispozitive este cumva convertită în tensiune și amplificată de un amplificator de bandă largă. Dispozitivele au o scală cu cadran (un dispozitiv de tip electromecanic) sau un afișaj cu un indicator cu cristale lichide unele dispozitive au programe încorporate care asigură procesarea matematică a rezultatelor;

Informațiile despre unele tipuri de dispozitive universale moderne sunt prezentate în Tabelul 4.

Tabelul 4. Instrumente de măsurare universale

Tipul dispozitivului Limitele valorilor măsurate, funcții suplimentare Mai multe informații
V7-21A

1 µV-1.000 V,

0,01 Ohm-12 Mohm,

frecvență de până la 20 kHz

greutate 5,5 kg
V7-34A

1 µV-1.000 V,

1 mOhm - 10 Mohm, eroare 0,02%

greutate 10 kg
B7-35

0,1 mV-1000 V,

0,1 µV-10 A,

1 Ohm-10 MOhm,

Greutate alimentata de la baterie 2 kg
V7-36

0,1 mV-1.000 V,

1 Ohm-10 MOhm,

Indicator, alimentat de la baterie

Accesorii incluse cu dispozitivele universale:

1. Sondă de tensiune AC în intervalul 50KHz-1GHz pentru extinderea tensiunii AC cu toate voltmetrele și multimetrele universale.

2. Divizor de tensiune DC de înaltă tensiune până la 30 kV 1: 1000. Tabelul 5 prezintă datele tehnice ale universalului B3-38V.

Tabelul 5. Date tehnice ale milivoltmetrului digital V3-38V

Caracteristici Opțiuni Sens
Tensiune AC

Gama de tensiune

Limita de masurare

10 µV...300 V

1 mV/… /300 V

(12 p/domeni, pasul 1-3)

Gama de frecvente

Zona normala:

45 Hz...1 MHz

Spații de lucru:

20 Hz…45 Hz;

1 MHz-3 MHz;

3 MHz-5 MHz

Eroare de măsurare

Eroare suplimentară

Timp de stabilire

±2% (pentru vibrații armonice)

±1/3хКг, la Кг 20% (pentru vibrații nearmonice)

Tensiune maximă de intrare

Impedanța de intrare

600 V (250 V DC)

4 MOhm/25 pF la 1 mV/…/300 mV

5 MOhm/15pF la 1 V/…/300 V

Convertor de tensiune

Tensiune de ieșire

Eroare de conversie

Impedanta de iesire

Amplificator cu bandă largă Tensiune maximă de ieșire (100±20) mV
Afişa

Tipul de indicatori

Format de afișare

Indicator LCD

3 ½ cifre

Informații generale

Tensiune de alimentare

Date dimensionale

220V±10%, 50Hz

155x209x278 mm

Voltmetre universale cu afișaj cu cristale lichide a rezultatelor măsurării curenților și tensiunilor continue și alternative, rezistenței într-un circuit cu 2/4 fire, frecvențe și perioade, măsurarea valorii efective a curentului alternativ și a tensiunii arbitrare.

În plus, dacă există senzori de temperatură înlocuibili, dispozitivele asigură măsurarea temperaturii de la -200 la +1110 0 C, măsurarea puterii, niveluri relative (dB), înregistrarea/citirea a până la 200 de rezultate de măsurare, automată sau selectie manuala limite de măsurare, program de control al testului încorporat, control al sunetului muzical.

Măsurarea șunturilor

Shunturile sunt proiectate pentru a extinde limitele de măsurare a curentului. Un șunt este un conductor (rezistor) calibrat, de obicei plat, cu un design special realizat din manganin, prin care trece curentul măsurat. Căderea de tensiune pe șunt este o funcție liniară a curentului. Tensiunea nominală corespunde curentului nominal al șuntului. Sunt utilizate în principal în circuitele de curent continuu în combinație cu instrumente de măsurare magnetoelectrice. La măsurarea curenților mici (până la 30 A), în corpul dispozitivului sunt încorporate șunturi. La măsurarea curenților mari (până la 7500 A), sunt utilizate șunturi externe. Shunt-urile sunt împărțite în clase de precizie: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 și 0,5.

Pentru a extinde limitele de măsurare ale dispozitivelor de tensiune, se folosesc rezistențe calibrate, numite rezistențe suplimentare. Rezistoarele suplimentare sunt fabricate din fire izolate cu manganin și sunt, de asemenea, împărțite în clase de precizie. Informațiile despre șunturi sunt prezentate în Tabelul 6.

Tabelul 6. Măsurarea șunturilor

Tip Curentul nominal, A Căderea de tensiune nominală, mV Clasa de precizie
P114/1 75 45 0,1
P114/1 150 45 0,1
P114/1 300 45 0,1
75RI 0,3-0,75 75 0,2
75RI 1,5-7,5 75 0,2
75RI 15-30 75 0,2
75RI 75 75 0,2
75ShS-0,2 300; 500; 750; 1000; 1500; 2000; 4000 75 0,2
75ShS 5; 10; 20; 30; 50 75 0,5
75ShSM 75; 100; 150; 200; 300; 500; 750; 1 000 75 0,5

Instrumente pentru măsurarea rezistenței

Dispozitivele de măsurare a rezistenței electrice, în funcție de domeniul de rezistență măsurat de dispozitive, se numesc ohmmetre, microohmmetre, magaohmmetre. Pentru a măsura rezistența la răspândirea curentului a dispozitivelor de împământare, se folosesc contoare de împământare. Informații despre unele tipuri de aceste dispozitive sunt prezentate în Tabelul 7.

Tabelul 7. Ohmmetre, microohmmetre, megaohmmetre, contoare de împământare

Dispozitiv Tip Limite de măsurare Eroare de bază sau clasa de precizie
Ohmmetru M218

0,1-1-10-100 Ohm

0,1-1-10-100 kOhm

0,1-1-10-100 MOhm

1,5-2,5%
Ohmmetru M371

100-10.000 kOhm;

±1,5%
Ohmmetru M57D 0-1 500 ohmi ±2,5%
Microohmmetru M246

100-1.000 µOhm

10-100 mOhm-10 Ohm

Microohmmetru F415

100-1.000 µOhm;

-
Megaohmmetru M4101/5 1
Megaohmmetru M503M 1
Megaohmmetru M4101/1 1
Megaohmmetru M4101/3 1

Determinarea rezistenței la pământ

Termenul de împământare înseamnă conexiune electrică orice circuit sau echipament la masă. Împământarea este utilizată pentru a seta și menține potențialul unui circuit sau echipament conectat cât mai aproape de potențialul de masă. Circuitul de împământare este format dintr-un conductor, o clemă cu care conductorul este conectat la un electrod, un electrod și pământul din jurul electrodului. Împământarea este utilizată pe scară largă în scopuri de protecție electrică. De exemplu, în echipamentele de iluminat, împământarea este utilizată pentru a scurtcircuita curentul de defect la masă pentru a proteja personalul și componentele echipamentelor de expunerea la tensiune înaltă. Rezistența scăzută a circuitului de împământare asigură că curentul de avarie curge la pământ și funcționarea promptă a releelor ​​de protecție. Ca rezultat, tensiunea străină este îndepărtată cât mai repede posibil pentru a evita expunerea personalului și echipamentului la aceasta. La în cel mai bun mod posibil fixaţi potenţialul de referinţă al echipamentului pentru a-l proteja de electricitate staticăși limitați tensiunile pe cadrul echipamentului pentru a proteja personalul, rezistența ideală a circuitului de masă ar trebui să fie zero.

PRINCIPIUL MĂSURĂRII REZISTENTĂ LA PĂMĂNIRE

Un voltmetru măsoară tensiunea dintre pinii X și Y și un ampermetru - curentul care circulă între pinii X și Z (Fig. 5)

Rețineți că punctele X,Yși Z corespund punctele X,Pși C al unui dispozitiv care funcționează pe un circuit în 3 puncte sau punctele C1, P2 și C2 ale unui dispozitiv care funcționează pe un circuit în 4 puncte.

Folosind formulele legii lui Ohm E = R I sau R = E / I, putem determina rezistența de împământare a electrodului R. De exemplu, dacă E = 20 V și I = 1 A, atunci:

R = E / I = 20 / 1 = 20 Ohm

Dacă utilizați un tester de împământare, nu va trebui să faceți aceste calcule. Dispozitivul în sine va genera curentul necesar pentru măsurare și va afișa direct valoarea rezistenței de împământare.

De exemplu, luați în considerare un contor de la un producător străin, marca 1820 ER (Fig. 6 și Tabelul 8).


Tabelul 8. Specificațiile contorului tip 1820 ER

Caracteristici Opțiuni Valori
Rezistenta la sol Limite de măsurare 20; 200; 2000 ohmi
Permisiune

0,01 Ohm la limita de 20 Ohm

0,1 Ohm la limita de 200 Ohm

1 ohm la limita de 2.000 ohm

Eroare de măsurare ±(2,0%+2 unități de cifre)
Semnal de testare 820 Hz, 2 mA
Tensiune la atingere Limite de măsurare 200 V, 50…60 Hz
Permisiune 1 V
Eroare de măsurare ±(1%+2 unități de cifre)
Informații generale Indicator LCD, număr maxim afișat 2.000
Tensiune de alimentare 1,5 V x 8 (tip AA)
Dimensiuni 170 x 165 x 92 mm
Greutate 1 kg

Fluxul magnetic

Informații generale.

Fluxul magnetic- flux ca o integrală a vectorului de inducție magnetică printr-o suprafață finită. Determinată prin integrala de suprafață


în acest caz elementul vectorial al suprafeţei este definit ca

unde este vectorul unitar normal la suprafață.

unde α este unghiul dintre vectorul de inducție magnetică și normala la planul ariei.

Fluxul magnetic printr-un circuit poate fi exprimat și în termeni de circulație a potențialului vectorial câmp magnetic de-a lungul acestui circuit:

Unități de măsură

În sistemul SI, unitatea de măsură a fluxului magnetic este weber (Wb, dimensiunea - V s = kg m² s −2 A −1), în sistemul CGS este maxwell (Mks); 1 Wb = 10 8 μs.

Un dispozitiv pentru măsurarea fluxurilor magnetice se numește Fluxmetru(din latină fluxus - debit și ... metru) sau webermetru.

Inducţie

Inductie magnetica- mărime vectorială, care este forța caracteristică câmpului magnetic într-un punct dat din spațiu. Indică forța cu care acționează un câmp magnetic asupra unei sarcini care se mișcă cu o viteză.

Mai precis, este un astfel de vector încât forța Lorentz care acționează asupra unei sarcini care se mișcă cu viteza este egală cu

unde α este unghiul dintre vectorii viteză și de inducție magnetică.

De asemenea, inducția magnetică poate fi definită ca raportul maximului cuplul mecanic forțe care acționează asupra unui cadru cu curent plasat într-un câmp uniform, la produsul puterii curentului din cadru și aria acestuia.

Este principala caracteristică a unui câmp magnetic, asemănătoare vectorului intensității câmpului electric.

În sistemul CGS, inducția câmpului magnetic este măsurată în gauss (G), în sistemul SI - în tesla (T)

1 T = 10 4 G

Magnetometrele folosite pentru a măsura inducția magnetică se numesc teslametre.


Referințe

1. Manual de electrotehnică și echipamente electrice, Aliev I.I.

2. Inginerie electrică, Ryabov V.I.

3. Echipamente electrice moderne de măsurare, Zhuravlev A.

Măsurarea este procesul de găsire experimentală a valorii unei mărimi fizice folosind mijloace tehnice speciale. Instrumentele electrice de măsură sunt utilizate pe scară largă în monitorizarea funcționării instalațiilor electrice, în monitorizarea stării și a modurilor de funcționare a acestora, în luarea în considerare a consumului și a calității energiei electrice, în repararea și reglarea echipamentelor electrice.

Instrumentele electrice de măsurare sunt instrumente electrice de măsurare concepute pentru a genera semnale care sunt legate funcțional de mărimile fizice măsurate într-o formă care poate fi înțeleasă de un observator sau de un dispozitiv automat.

Instrumentele electrice de măsurare sunt împărțite în:

  • după tipul de informații primite pe instrumentele de măsurare a cantităților electrice (curent, tensiune, putere etc.) și neelectrice (temperatură, presiune etc.);
  • după metoda de măsurare - pentru aparatele de evaluare directă (ampermetru, voltmetru etc.) și aparate de comparație (punți de măsurare și compensatoare);
  • după metoda de prezentare a informaţiei măsurate – analogică şi discretă (digitală).

Cele mai utilizate dispozitive analogice pentru evaluarea directă sunt clasificate după următoarele criterii: tipul de curent (direct sau alternativ), tipul mărimii măsurate (curent, tensiune, putere, defazaj), principiul de funcționare (magnetoelectric, electromagnetic, electro). - și ferodinamice), clasa de precizie și condițiile de funcționare.

Pentru a extinde limitele de măsurare aparate electrice pentru curent continuu se folosesc șunturi (pentru curent) și rezistențe suplimentare Rd (pentru tensiune); pe curent alternativ, transformatoare de curent (tt) și transformatoare de tensiune (tn).

Instrumente utilizate pentru măsurarea mărimilor electrice.

Măsurarea tensiunii se realizează cu un voltmetru (V), conectat direct la bornele secțiunii circuitului electric studiat.

Măsurarea curentului se realizează cu un ampermetru (A), conectat în serie cu elementele circuitului studiat.

Măsurarea puterii (W) și a defazajului () în circuitele de curent alternativ se realizează folosind un wattmetru și un contor de fază. Aceste dispozitive au două înfășurări: o înfășurare fixă ​​de curent, care este conectată în serie, și o înfășurare de tensiune în mișcare, conectată în paralel.

Contoarele de frecvență sunt utilizate pentru a măsura frecvența curentului alternativ (f).

Pentru a măsura și a contabiliza energia electrică - contoare de energie electrică conectate la circuitul de măsurare în mod similar cu wattmetrele.

Principalele caracteristici ale instrumentelor electrice de măsură sunt: ​​acuratețea, variațiile de citire, sensibilitatea, consumul de energie, timpul de stabilire a citirii și fiabilitatea.

Principalele părți ale dispozitivelor electromecanice sunt circuitul electric de măsurare și mecanismul de măsurare.

Circuitul de măsurare al aparatului este un convertor și constă din diverse conexiuni de rezistență activă și reactivă și alte elemente, în funcție de natura conversiei. Mecanismul de măsurare transformă energia electromagnetică în energie mecanică necesară mișcării unghiulare a părții sale mobile în raport cu cea staționară. Mișcările unghiulare ale indicatorului a sunt legate funcțional de cuplul și momentul de contracarare al dispozitivului printr-o ecuație de transformare de forma:

k este constanta de proiectare a dispozitivului;

Mărimea electrică sub influența căreia săgeata dispozitivului deviază cu un unghi

Pe baza acestei ecuații, se poate argumenta că dacă:

  1. introduceți cantitatea X la prima putere (n=1), apoi a va schimba semnul când polaritatea se schimbă, iar dispozitivul nu poate funcționa la alte frecvențe decât 0;
  2. n=2, atunci aparatul poate funcționa atât pe curent continuu, cât și pe curent alternativ;
  3. ecuația include mai mult de o cantitate, apoi puteți alege oricare dintre cantități ca intrare, lăsând restul constant;
  4. sunt introduse două cantități, apoi dispozitivul poate fi folosit ca convertor multiplicator (wattmetru, contor) sau convertor divizor (contor de fază, contor de frecvență);
  5. cu două sau mai multe valori de intrare pe un curent nesinusoidal, dispozitivul are proprietatea de selectivitate în sensul că abaterea părții mobile este determinată de valoarea unei singure frecvențe.

Elementele comune sunt: ​​un dispozitiv de citire, o parte mobilă a mecanismului de măsurare, dispozitive pentru crearea cuplului, contracararea și calmarea momentelor.

Dispozitivul de citire are o scară și un indicator. Intervalul dintre semnele de scară adiacente se numește divizare.

Valoarea diviziunii instrumentului este valoarea mărimii măsurate care face ca acul instrumentului să se devieze cu o diviziune și este determinată de dependențe:

Scalele pot fi uniforme sau neuniforme. Zona dintre valorile inițiale și finale ale scalei se numește intervalul citirilor instrumentului.

Citirile instrumentelor electrice de măsurare diferă oarecum de valorile reale ale mărimilor măsurate. Acest lucru este cauzat de frecarea în partea de măsurare a mecanismului, influența câmpurilor magnetice și electrice externe, modificări ale temperaturii ambientale etc. Diferența dintre valorile Ai măsurate și Ad reale ale cantității controlate se numește eroare absolută de măsurare:

Deoarece eroarea absolută nu oferă o idee despre gradul de precizie a măsurării, se utilizează eroarea relativă:

Deoarece valoarea reală a mărimii măsurate în timpul măsurării este necunoscută, clasa de precizie a dispozitivului poate fi utilizată pentru a o determina.

Ampermetrele, voltmetrele și wattmetrele sunt împărțite în 8 clase de precizie: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0. Numărul care indică clasa de precizie determină cea mai mare eroare de bază redusă pozitivă sau negativă pe care o are un anumit dispozitiv. De exemplu, pentru o clasă de precizie de 0,5, eroarea dată va fi de ±0,5%.

Specificații ampermetre
Nume parametru Ampermetre E47 Voltmetre E47
Sistem electromagnetic electromagnetic
Metoda de ieșire a informațiilor analogic analogic
Domeniul de măsurare 0...3000 A 0...600 V
Metoda de instalare pe panoul de scut pe panoul de scut
Metoda de comutare <50 А- непосредственный, >100 A - prin transformator de curent cu curent secundar de 5 A direct
Clasa de precizie 1,5 1,5
Limita erorii de bază admisibile a instrumentelor, % ±1,5 ±1,5
Tensiune nominală de funcționare, nu mai mult 400 V 600 V
Supraîncărcare permisă pe termen lung (nu mai mult de 2 ore) 120% din valoarea finală a domeniului de măsurare
Timp mediu până la eșec, nu mai puțin, h 65000 65000
Termen mediu serviciu, cel puțin, ani 8 8
Temperatura aerului ambiant, °C 20±5 20±5
Frecvența valorii măsurate, Hz 45...65 45...65
Poziția planului de montare vertical vertical
Dimensiuni, mm 72x72x73,5 96x96x73,5 72x72x73,5 96x96x73,5

Instrumente electrice de masura (ampermetre si voltmetre) seria E47

Folosit în dispozitive complete de joasă tensiune din distribuție retelelor electrice facilitati rezidentiale, comerciale si industriale.

Ampermetrele E47 - instrumente de măsurare electrice electromagnetice analogice - sunt concepute pentru a măsura curentul în circuitele electrice de curent alternativ.

Voltmetrele E47 - instrumente de măsurare electrice electromagnetice analogice - sunt concepute pentru a măsura tensiunea în circuitele electrice de curent alternativ.

Gamă largă de măsurare: ampermetre până la 3000 A, voltmetre până la 600 V. Clasa de precizie 1.5.

Ampermetrele proiectate pentru măsurarea curenților de peste 50 A sunt conectate la circuitul care este măsurat printr-un transformator de curent cu un curent de funcționare secundar nominal de 5 A.

Principiul de funcționare al ampermetrelor și voltmetrelor din seria E47

Ampermetrele și voltmetrele E47 sunt dispozitive cu sistem electromagnetic. Ele constau dintr-o bobină rotundă cu miezuri mobile și staționare plasate în interior. Când curentul trece prin spirele bobinei, se creează un câmp magnetic care magnetizează ambele nuclee. Ca urmare.

polii asemănători ai miezurilor se resping reciproc, iar miezul mobil rotește axa cu săgeata. Pentru a proteja împotriva influență negativă câmpurile magnetice externe, bobina și miezurile sunt protejate de un scut metalic.

Principiul de funcționare al dispozitivelor de sistem magnetoelectric se bazează pe interacțiunea câmpului unui magnet permanent și a conductorilor cu curentul, iar sistemul electromagnetic se bazează pe retragerea unui miez de oțel într-o bobină staționară atunci când există curent în acesta. Sistemul electrodinamic are două bobine. Una dintre bobine, mobilă, este montată pe o axă și se află în interiorul bobinei staționare.

Principiul de funcționare a dispozitivului, posibilitatea de funcționare a acestuia în anumite condiții, erorile maxime posibile ale dispozitivului pot fi stabilite în funcție de simboluri, imprimat pe cadranul dispozitivului.

De exemplu: (A) - ampermetru; (~) - curent alternativ de la 0 la 50A; () - poziție verticală, clasa de precizie 1.0 etc.

Transformatoarele de măsurare a curentului și a tensiunii au miezuri magnetice feromagnetice pe care sunt amplasate înfășurările primare și secundare. Numărul de spire al înfășurării secundare este întotdeauna mai mare decât cel primar.

Bornele înfășurării primare a transformatorului de curent sunt desemnate cu literele L1 și L2 (linie), iar înfășurările secundare cu I1 și I2 (măsurare). Conform normelor de siguranță, unul dintre bornele înfășurării secundare a transformatorului de curent, precum și transformatorul de tensiune, este împământat, ceea ce se face în cazul deteriorării izolației. Înfășurarea primară a transformatorului de curent este conectată în serie cu obiectul măsurat. Rezistența înfășurării primare a transformatorului de curent este mică în comparație cu rezistența consumatorului. Înfășurarea secundară este conectată la ampermetrul și circuitele de curent ale dispozitivelor (wattmetru, contor etc.). Înfășurările curente ale wattmetrelor, contoarelor și releelor ​​sunt evaluate la 5A, voltmetrele, circuitele de tensiune ale wattmetrelor, contoarelor și înfășurările releului sunt evaluate la 100 V.

Rezistența ampermetrului și circuitele de curent ale wattmetrului sunt mici, astfel încât transformatorul de curent funcționează de fapt în modul de scurtcircuit. Curentul nominal al înfășurării secundare este de 5A. Raportul de transformare al unui transformator de curent este egal cu raportul dintre curentul primar și curentul nominal al înfășurării secundare, iar pentru un transformator de tensiune - raportul dintre tensiunea primară și curentul nominal secundar.

Rezistența voltmetrului și a circuitelor de tensiune ale instrumentelor de măsură este întotdeauna mare și se ridică la cel puțin o mie de ohmi. În acest sens, transformatorul de tensiune funcționează în modul inactiv.

Citirile dispozitivelor conectate prin transformatoare de curent și tensiune trebuie înmulțite cu raportul de transformare.

transformatoare de curent TTI

Transformatoarele de curent TTI sunt destinate: pentru utilizare în schemele de contorizare a energiei electrice pentru decontări cu consumatorii; pentru utilizare în scheme comerciale de contorizare a energiei electrice; pentru transmiterea unui semnal de informare de măsurare către instrumente de măsură sau dispozitive de protecție și control. Carcasa transformatorului este neseparabila si sigilata cu un autocolant, ceea ce face imposibil accesul la infasurarea secundara. Bornele înfășurării secundare sunt acoperite cu un capac transparent, care asigură siguranță în timpul funcționării. În plus, capacul poate fi sigilat. Acest lucru este deosebit de important în circuitele de contorizare a energiei electrice, deoarece ajută la prevenirea accesului neautorizat la bornele înfășurării secundare.

Bara colectoare din cupru cositorizată încorporată a modificării TTI-A face posibilă conectarea atât a conductorilor de cupru, cât și de aluminiu.

Tensiune nominală - 660 V; frecvența nominală a rețelei - 50 Hz; Clasa de precizie a transformatorului 0,5 și 0,5S; curent de funcționare secundar nominal - 5A.

Caracteristicile tehnice ale transformatoarelor TTI
Modificări la transformator Curentul primar nominal al transformatorului, A
TTI-A 5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 80; 100; 120; 125; 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600; 800; 1000
TTI-30 150; 200; 250; 300
TTI-40 300; 400; 500; 600
TTI-60 600; 750; 800; 1000
TTI-85 750; 800; 1000; 1200; 1500
TTI-100 1500; 1600; 2000; 2500; 3000
TTI-125 1500; 2000; 2500; 3000; 4000; 5000

Dispozitivele electronice analogice sunt o combinație de diverse convertoare electronice și un dispozitiv magnetoelectric și sunt utilizate pentru măsurarea cantităților electrice. Au impedanță mare de intrare (consum redus de energie de la obiectul de măsurat) și sensibilitate ridicată. Folosit pentru măsurători în circuite de înaltă și înaltă frecvență.

Principiul de funcționare al instrumentelor digitale de măsură se bazează pe conversia semnalului continuu măsurat într-un cod electric afișat în formă digitală. Avantajele sunt mici erori de măsurare (0,1-0,01%) într-o gamă largă de semnale măsurate și performanță ridicată de la 2 la 500 de măsurători pe secundă. Pentru a suprima interferențele industriale, acestea sunt echipate cu filtre speciale. Polaritatea este selectată automat și indicată pe dispozitivul de citire. Conține rezultate către un dispozitiv de imprimare digitală. Ele sunt folosite pentru a măsura tensiunea și curentul, precum și parametrii pasivi - rezistență, inductanță, capacitate. Vă permite să măsurați frecvența și abaterea acesteia, intervalul de timp și numărul de impulsuri.

Plan

Introducere

Contoare de curent

Măsurarea tensiunii

Dispozitive combinate ale sistemului magnetoelectric

Instrumente electronice de măsurare universale

Măsurarea șunturilor

Instrumente pentru măsurarea rezistenței

Determinarea rezistenței la pământ

Fluxul magnetic

Inducţie

Referințe


Introducere

Măsurarea este procesul de găsire experimentală a valorii unei mărimi fizice, folosind mijloace tehnice speciale - instrumente de măsură.

Astfel, măsurarea este un proces informațional de obținere experimentală a unei relații numerice între o mărime fizică dată și unele dintre valorile acesteia, luate ca unitate de comparație.

Rezultatul unei măsurători este un număr numit găsit prin măsurarea unei mărimi fizice. Una dintre sarcinile principale ale măsurării este de a evalua gradul de aproximare sau diferență dintre valorile adevărate și reale ale mărimii fizice măsurate - eroare de măsurare.

Principalii parametri ai circuitelor electrice sunt: ​​curent, tensiune, rezistență, putere curentă. Pentru măsurarea acestor parametri se folosesc instrumente electrice de măsură.

Măsurarea parametrilor circuitelor electrice se realizează în două moduri: primul este o metodă de măsurare directă, al doilea este o metodă de măsurare indirectă.

Metoda de măsurare directă presupune obținerea rezultatului direct din experiență. O măsurătoare indirectă este o măsurătoare în care cantitatea dorită se găsește pe baza unei relații cunoscute între această mărime și cantitatea obținută ca urmare a măsurării directe.

Instrumentele electrice de măsurare sunt o clasă de dispozitive utilizate pentru măsurarea diferitelor mărimi electrice. Grupul de instrumente electrice de măsură mai include, pe lângă instrumentele de măsurare în sine, și alte instrumente de măsură - manometre, convertoare, instalații complexe.

Instrumentele electrice de măsură se clasifică astfel: după mărimea fizică măsurată și reproductibilă (ampermetru, voltmetru, ohmmetru, frecvențămetru etc.); dupa scop (instrumente de masura, masuri, traductoare de masura, instalatii si sisteme de masura, dispozitive auxiliare); prin metoda furnizării rezultatelor măsurătorilor (afișare și înregistrare); după metoda de măsurare (dispozitive de evaluare directă și aparate de comparare); după metoda de aplicare și proiectare (panou, portabil și staționar); după principiul de funcționare (electromecanic - magnetoelectric, electromagnetic, electrodinamic, electrostatic, ferodinamic, inducție, magnetodinamic; electronic; termoelectric; electrochimic).

În acest eseu, voi încerca să vorbesc despre dispozitiv, despre principiul de funcționare și să dau o descriere și o scurtă descriere a instrumentelor electrice de măsurare din clasa electromecanică.


Măsurarea curentului

Ampermetrul este un dispozitiv pentru măsurarea curentului în amperi (Fig. 1). Scara ampermetrelor este calibrată în microamperi, miliamperi, amperi sau kiloamperi în conformitate cu limitele de măsurare ale dispozitivului. Într-un circuit electric, ampermetrul este conectat în serie cu secțiunea circuitului electric (Fig. 2) în care se măsoară curentul; pentru a crește limita de măsurare - cu un șunt sau printr-un transformator.

Cele mai comune ampermetre sunt cele în care partea în mișcare a dispozitivului cu indicatorul se rotește printr-un unghi proporțional cu mărimea curentului măsurat.

Ampermetrele sunt magnetoelectrice, electromagnetice, electrodinamice, termice, de inducție, detectoare, termoelectrice și fotoelectrice.

Ampermetrele magnetoelectrice măsoară curentul continuu; inducție și detector - curent alternativ; ampermetrele altor sisteme măsoară puterea oricărui curent. Cele mai precise și sensibile sunt ampermetrele magnetoelectrice și electrodinamice.

Principiul de funcționare al unui dispozitiv magnetoelectric se bazează pe crearea unui cuplu datorită interacțiunii dintre câmpul unui magnet permanent și curentul care trece prin înfășurarea cadrului. O săgeată este conectată la cadru, care se mișcă de-a lungul scalei. Unghiul de rotație al săgeții este proporțional cu puterea curentului.

Ampermetrele electrodinamice constau din bobine fixe și mobile conectate în paralel sau în serie. Interacțiunea dintre curenții care trec prin bobine determină deviații ale bobinei în mișcare și ale săgeții conectate la aceasta. Într-un circuit electric, ampermetrul este conectat în serie cu sarcina și la tensiuni înalte sau curenți mari - printr-un transformator.

Datele tehnice ale unor tipuri de ampermetre, miliampermetre, microampermetre, sisteme magnetoelectrice, electromagnetice, electrodinamice și termice de uz casnic sunt date în Tabelul 1.

Tabelul 1. Ampermetre, miliampermetre, microampermetre

Sistemul dispozitivului Tipul dispozitivului Clasa de precizie Limite de măsurare
Magnetoelectric M109 0,5 1; 2; 5; 10 A
M109/1 0,5 1,5-3 A
М45М 1,0 75mV
75-0-75mV
M1-9 0,5 10-1000 pA
M109 0,5 2; 10; 50 mA
200 mA
М45М 1,0 1,5-150 mA
Electromagnetic E514/3 0,5 5-10 A
E514/2 0,5 2,5-5 A
E514/1 0,5 1-2 A
E316 1,0 1-2 A
3316 1,0 2,5-5 A
E513/4 1,0 0,25-0,5-1 A
E513/3 0,5 50-100-200 mA
E513/2 0,5 25-50-100 mA
E513/1 0,5 10-20-40 mA
E316 1,0 10-20 mA
Electrodinamic D510/1 0,5 0,1-0,2-0,5-1-2-5 A
Termic E15 1,0 30;50;100;300 mA

Măsurarea tensiunii

Voltmetru - dispozitiv de măsurare cu citire directă pentru determinarea tensiunii sau EMF în circuitele electrice (Fig. 3). Conectat în paralel cu sarcina sau sursa de energie electrică (Fig. 4).


Conform principiului de funcționare, voltmetrele se împart în: electromecanic - magnetoelectric, electromagnetic, electrodinamic, electrostatic, redresor, termoelectric; electronice - analogice și digitale. După scop: curent continuu; AC; puls; sensibil la faza; selectiv; universal. După proiectare și modalitate de aplicare: panou; portabil; staţionar. Datele tehnice ale unor voltmetre de uz casnic, milivoltmetre ale sistemelor magnetoelectrice, electrodinamice, electromagnetice și termice sunt prezentate în Tabelul 2.

Tabelul 2. Voltmetre și milivoltmetre

Sistemul dispozitivului Tipul dispozitivului Clasa de precizie Limite de măsurare
Electrodinamic D121 0,5 150-250 V
D567 0,5 15-600 V
Magnetoelectric M109 0,5 3-600 V
M250 0,5 3; 50; 200; 400 V
М45М 1,0 75 mV;
75-0-75 mV
75-15-750-1500 mV
M109 0,5 10-3000 mV
Electrostatic C50/1 1,0 30 V
C50/5 1,0 600 V
C50/8 1,0 3 kV
S96 1,5 7,5-15-30 kV
Electromagnetic E515/3 0,5 75-600 V
E515/2 0,5 7,5-60 V
E512/1 0,5 1,5-15 V
Cu convertor electronic F534 0,5 0,3-300 V
Termic E16 1,5 0,75-50 V

Pentru măsurători în circuite de curent continuu se folosesc instrumente combinate ale sistemului magnetoelectric, amperi-voltmetre. Datele tehnice ale anumitor tipuri de dispozitive sunt prezentate în Tabelul 3.

Tabelul 3. Dispozitive combinate ale sistemului magnetoelectric.

Nume Tip Clasa de precizie Limite de măsurare
Milivolt-miliampermetru M82 0,5 15-3000 mV; 0,15-60 mA
Voltametru M128 0,5 75mV-600V; 5; 10; 20 A
Amperi-voltmetru M231 1,5 75-0-75 mV; 100-0-100 V;0,005-0-0,005 A; 10-0-10 A
Voltametru M253 0,5 15mV-600V; 0,75 mA-3 A
Milivolt-miliampermetru M254 0,5 0,15-60 mA; 15-3000 mV
Microamperevoltmetru M1201 0,5 3-750 V; 0,3-750 pA
Voltametru M1107 0,2 45mV-600V; 0,075 mA-30 A
Miliamp-voltmetru М45М 1 7,5-150 V; 1,5 mA
Volt-ohmmetru M491 2,5 3-30-300-600 V 30-300-3000 kOhm
Amperi-voltmetru M493 2,5 3-300 mA; 3-600 V; 3-300 kOhm
Amperi-voltmetru M351 1 75mV-1500V;15uA-3000mA;200Ohm-200Mohm

Date tehnice privind instrumentele combinate - amperi-voltmetre și amperi-voltmetre pentru măsurarea tensiunii și curentului, precum și a puterii în circuitele de curent alternativ.

Instrumentele portabile combinate pentru măsurarea circuitelor de curent continuu și alternativ asigură măsurarea curenților și rezistențelor continue și alternative, iar unele oferă, de asemenea, capacitatea elementului într-o gamă foarte largă, sunt compacte și au putere autoalimentată, ceea ce asigură aplicarea lor largă. Clasa de precizie a acestui tip de dispozitiv DC este 2,5; pe variabilă – 4.0.

Instrumente electronice de măsurare universale