Măsurători și instrumente electrice. Măsurători electrice

Transcriere

1 ÎNVĂŢĂMÂNT MEDIU PROFESIONAL Z.A. MĂSURI DE INGINERIE ELECTRICĂ KHRUSTALEV Recomandat de Instituția Federală de Stat „Institutul Federal pentru Dezvoltare Educațională” ca manual pentru utilizarea în procesul educațional al instituțiilor de învățământ care implementează programe de învățământ secundar învăţământul profesional Ministerul Educației și Științei Federația Rusă Instituția Federală de Stat „Institutul Federal pentru Dezvoltare Educațională” Număr de înregistrare recenzii 384 din a doua ediție, stereotip KNORUS MOSCOW 2016

2 UDC 621.3(075.32) BBK ya723 X95 Recenzători: A.V. Kochergina, profesor de discipline speciale la Colegiul Tehnic din Moscova, V.A. Guryev, șeful departamentului NPO numit după. S.A. Lavochkina Kh95 Khrustaleva Z. A. Măsurători electrice: manual / Z. A. Khrustaleva. Ed. a II-a, șters. M.: KNORUS, p. (Învăţământul secundar profesional). ISBN Sunt prezentate elementele fundamentale ale măsurătorilor electrice, principiile și metodele de măsurare a mărimilor electrice și electronice care caracterizează parametrii semnalelor, circuitelor și dispozitivelor semiconductoare. Sunt luate în considerare principalele caracteristici metrologice ale instrumentelor de măsură. Sunt date diagrame structurale instrumente de masura. Sunt luate în considerare evaluarea și analiza erorilor de măsurare și modalitățile de reducere a acestora. Pentru studenții școlilor tehnice și colegiilor care studiază la specialitatea „Calculatoare, sisteme, rețele și complexe” și „ întreținere facilități de calculatoare și rețele de calculatoare.” UDC 621.3 (075.32) BBK ya723 Khrustaleva Zoya Abdulvagapovna MĂSURI ELECTRICE Certificat de conformitate ROSS RU.AG51.N03820 de la Editura Format 60 90/16. Căști „PeterburgC”. Imprimare offset. Condiţional cuptor l. 13.0. Uh. ed. l. 7.6. SRL Editura KnoRus, Moscova, st. Kedrova, 14, bld. 2. Tel.: Tipărit la Center for Geological Information Technologies LLC, Moscova, st. Kotlyakovskaya, 1, clădirea 3. Khrustaleva Z. A., 2016 ISBN Editura KnoRus LLC, 2016

3 Cuprins Prefaţă Introducere Capitolul 1. Informaţii de bază despre metrologie 1.1. Fundamentele teoriei și practicii măsurătorilor Fundamentele teoriei erorilor Întrebări test Capitolul 2. Instrumente electrice de măsură 2.1. Caracteristicile instrumentelor digitale de măsură Generatoare de măsură Osciloscoape electronice Întrebări de testare Capitolul 3. Măsurarea parametrilor electrici de bază 3.1. Măsurarea curentului Măsurarea tensiunii Măsurarea puterii Întrebări de testare Capitolul 4. Măsurarea parametrilor elementelor circuitului 4.1. Informații generale Metoda ampermetru-voltmetru Metoda podului Metoda de numărare discretă Metoda rezonantă Întrebări test Capitolul 5. Măsurarea parametrilor semnalului 5.1. Informații generale Măsurarea frecvenței și perioadei de repetiție a unui semnal Măsurarea defazajului Măsurarea coeficientului de distorsiune neliniară Măsurarea caracteristicilor amplitudine-frecvență ale cvadripolilor Întrebări test Capitolul 6. Măsurarea parametrilor diodelor semiconductoare, tranzistoarelor și circuitelor integrate 6.1. Informații generale Măsurarea parametrilor diodelor semiconductoare Măsurarea parametrilor tranzistoarelor bipolare și unipolare

4 4 Cuprins 6.4. Parametrii de măsurare ai circuitelor integrate Analizoare logice Întrebări de testare Capitolul 7. Automatizarea măsurătorilor electrice 7.1. Informații generale Sisteme de informare și măsurare Complexe de măsurare și calcul Instrumente virtuale Sisteme de măsurare inteligente Întrebări de testare Anexe Anexa 1. Unitati electrice măsurători utilizate în electronică Anexa 2. Simboluri de pe cântarele instrumentelor electrice de măsură Anexa 3. Informații despre voltmetrele electronice analogice de unele tipuri Anexa 4. Tabelul decibelilor și rapoartele tensiunilor (curenților) și puterilor Lista referințelor

5 Prefață Acest manual este destinat studenților instituțiilor de învățământ profesional secundar din specialitățile de confecţionare de instrumente profil electronic. Manualul prezintă bazele teoriei măsurătorilor electrice și electronice (măsurători radio), metode de măsurare a cantităților electrice utilizate în electronică, ia în considerare instrumentele de măsurare și, de asemenea, prezintă caracteristicile metrologice de bază ale instrumentelor, permițând alegerea dintr-o varietate de metode de măsurare. instrumentele pe cele optime pentru realizarea sarcinilor metrologice reale. Manualul este redactat în conformitate cu programul aproximativ actual al Standardului Educațional de Stat și este inclus în blocul de manuale pe tema „Măsurători electrice”. Publicat anterior de editura KnoRus atelier de laboratorși o colecție de probleme ale aceluiași autor. Materialul se bazează pe mulți ani de experiență în predarea acestei discipline și este prezentat într-o formă accesibilă, ținând cont de cele mai recente progrese în domeniul măsurătorilor electrice. Pentru a vă testa cunoștințele, întrebările de testare sunt date după fiecare capitol. Autorul exprimă profundă recunoștință recenzenților A.V. Kochergina și V.A. Guryev pentru comentariile valoroase făcute în etapa de revizuire a manuscrisului. Feedback-ul și sugestiile cu privire la conținutul acestui manual ar trebui trimise la următoarea adresă: Moscova, B. Pereyaslavskaya, 46, clădirea 7, Editura KnoRus LLC. Abrevieri acceptate AIMS AIP AM APP AGC ADC AFC I-V Caracteristici RF analog circuit integrat dispozitiv analog de măsurare modulație de amplitudine dispozitive autonome programabile controlul automat al câștigului convertizor analog-digital răspuns amplitudine-frecvență caracteristici volt-amper frecvente inalte

6 6 Prefață GHF GZCH GI GLIN GLF GS GSVCH GSP GSS GUZCH ZCH IVK IG ICH IMS IMS KVO KGO KIS KSV LA MPK LF OS OOS OU ROM PC POS generator de înaltă frecvență generator de frecvență audio generator de impulsuri generator de tensiune variabilă liniară generator de joasă frecvență semnale generator de ultraînaltă frecvență sistem de stare de instrumente generator de semnal standard generator de frecvență ultrasonică dispozitiv de stocare frecvențe audio măsurare și calcul generator de măsurare complex infrasunete frecvențe sistem de măsurare a informațiilor circuit integrat canal vertical de deviație a fasciculului canal orizontal de deviație a fasciculului sistem de măsurare computerizat coeficient de undă staționară analizor logic controler cu microprocesor frecvențe joase Părere feedback negativ amplificator operațional memorie doar citire computer personal feedback pozitiv

7 Prefață 7 PSD RA REA MICROUNDE SI UZCH UPT UU F PLL FV FL HPF LPF DAC CI CIMS TsIP FM SHA SD SHU EV COMPUTER CRT EO EC placa de achiziție de date echipamente radio echipamente radio-electronice frecvențe ultra-înalte impulsuri de sincronizare frecvențe ultrasunete amplificator de curent continuu dispozitiv de control modelator buclă blocată de fază comutator de fază Lissajous figura filtru trece-înalt filtru trece-jos convertor digital-analogic indicator digital circuit integrat digital instrument de măsurare digital modulație de frecvență adresa magistrală de date amplificator în bandă largă voltmetru electronic computer electronic tub catodic osciloscop electronic contor de frecvență Simboluri valoarea diviziunii c (constanta dispozitivului) s sensibilitatea dispozitivului

8 8 Prefață la w A A și A n P V R A I B U A υ γ d γ pr k 1, k 2, k n R W C W L C L f F A max A min D I D U D F R beat I R beat~i factor de conversie la scară într-un instrument de citire cu mai multe limite citirea dispozitivului de lucru a unei referințe dispozitiv (valoare adevărată) valoare nominală puterea consumată de voltmetru puterea consumată de ampermetru puterea consumată de voltmetru curent cădere de tensiune pe ampermetru precizie de măsurare eroare relativă absolută eroare relativă reală eroare relativă redusă exponenți rezistența rezistenței energia stocată de energia condensatorului stocat de inductor condensator capacitate inductanță bobine frecvență înaltă (purtătoare) frecvență joasă (modulatoare) valoare maximă a parametrului măsurat valoarea minimă a parametrului măsurat domeniul de măsurare a curentului interval de măsurare a tensiunii domeniul de măsurare a frecvenței rezistivitatea DC a multimetrului rezistivitatea AC a multimetrului

9 Prefață 9 R x “0” U dв c g c in s Y s X A in A g n in n g A U (k U) U 0 U 1 h 21B (h 21E) Dețin U F I R U Z h 22 f g rezistență măsurată a rezistenței setarea citirilor indicatorului la tensiune de calibrare zero în decibeli valoarea diviziunii orizontale a diviziunii scalei osciloscopului valoarea verticală a diviziunii scalei osciloscopului sensibilitatea verticală a osciloscopului pe canalul Y sensibilitatea osciloscopului pe canalul X valoarea parametrului semnalului pe verticală pe ecranul osciloscopului valoarea parametrului orizontal pe ecranul osciloscopului dimensiunea liniară a parametrului pe verticală în diviziuni (celule) a grilei de scară a osciloscopului dimensiunea liniară a parametrului orizontal în diviziuni (celule) a grilei de scară a osciloscopului câștig de tensiune logic nivel zero (valoarea tensiunii la zero ) logic un nivel (valoarea tensiunii la unu) coeficient de transmisie curent într-un circuit cu o bază comună ( emițător comun) curent de colector invers (curent purtător minoritar) tensiune directă diodă inversă diodă curent stabilizare tensiune ieșire conductivitate frecvență de tăiere

10 10 Prefață U 01 (U 02) U 10 (U cm) I pot I intrare U ip U m U tensiune de ieșire la prima (a doua) ieșire a tensiunii de polarizare IC a curentului IC consumat de curentul de intrare IC la intrare directă și inversă a amplitudinii IC tensiunea de alimentare valoarea tensiunii valoarea rms a tensiunii sinusoidale

11 Introducere Omul a început să măsoare parametrii lumii materiale încă din timpuri preistorice. În procesul de dezvoltare a comerțului, meșteșugurilor, tehnologiei și industriei, rolul măsurătorilor a crescut, iar astăzi progresul științific și tehnologic fără măsurători este imposibil. Documentele istorice indică faptul că, pe măsură ce umanitatea s-a dezvoltat, au apărut și apar multe probleme, pentru a căror rezolvare este necesar să existe informații cantitative despre una sau alta proprietate a obiectelor lumii materiale (proces, fenomen, substanță). Pentru a obține astfel de informații, sunt necesare măsurători, a căror implementare corectă asigură un rezultat fiabil. Fără efectuarea unei game largi de măsurători, cercetarea științifică, proiectarea și fabricarea oricărei structuri sau produse (clădire, baraj, mașini-unelte, aeronave, rachetă etc.) este imposibilă. Importanța măsurătorilor pentru știință a fost subliniată de mulți oameni de știință din întreaga lume în orice moment. Galileo Galilei a spus: „Măsurați tot ceea ce poate fi măsurat și faceți accesibil tot ceea ce nu poate fi măsurat”. Max Planck a remarcat: „În fizică există doar ceea ce poate fi măsurat”. Fondatorul metrologiei interne D.I. Mendeleev a formulat importanța și rolul măsurătorilor pentru știință astfel: „În natură, măsura și greutatea sunt principalele arme ale cunoașterii. Știința începe de îndată ce încep să măsoare. Știința exactă este de neconceput fără măsură.” Fizica și chimia au devenit științe numai atunci când au fost găsite unități de contabilitate precise și au fost cunoscute legile dezvoltării lor. Electricitatea, de exemplu, a devenit disponibilă pentru studiu și aplicare după stabilirea volților și amperii. Verificarea corectitudinii citirilor instrumentelor de masura si instrumentelor de masura a fost, este si va fi cea mai importanta sarcina a utilizatorilor. Importanța verificării instrumentelor de măsură este confirmată de fapte din istorie care au ajuns până la noi. În Bukhara antică (Asia Centrală) în secolul al XVII-lea. a monitorizat deja corectitudinea măsurilor de greutate și lungime. Un martor ocular a descris-o astfel: „Iată că vine un bătrân subțire, într-un turban mare alb ca zăpada și o haină bogată de brocart. Sub el este un cal bun cu ham bogat, o şa aurita şi etrieri placaţi cu argint. Îl urmează vioi nouă tineri sănătoși cu bețe. Acesta este gardianul măsurii greutății și lungimii în bazaruri, cenzorul sever al moralității „orașului ortodox”. Printre oamenii de pe piață, am înlocuit

12 12 Introducere pofta de călătorie și curiozitate. Aici gardianul intră într-un șir de țesături de mătase, unde stau negustorii, importanți și liniștiți. A ajuns la nivelul unuia dintre magazine, și-a frânat calul și dădu ușor din cap spre negustor. Imediat unul dintre slujitorii gardianului alergă la el cu o mostră din arshin de piață și, comparându-l pe acesta din urmă cu ceea ce avea negustorul, se întoarce repede la rais (tutore) și arată că gazul negustorului (măsura lungimii) este oarecum. mai scurt decât eşantionul stabilit. Gardianul numește un anumit număr (dar întotdeauna impar), de exemplu unsprezece. Apoi doi servitori ai paznicului cu bastoane se apropie de vânzător. Unul îl împinge de pe tejghea și îl aruncă repede pe spate, celălalt îi aruncă halatul și cămașa peste cap și, coborând pantalonii, începe să-l lovească cu un băț. Dacă vinovatul țipă, atunci începe din nou numărătoarea loviturilor de baston de la lovitura la care persoana pedepsită a încetat să țipe. La sfârșitul execuției, vânzătorul, vărsând lacrimi amare de durere și rușine, cu pantalonii târâți pe pământ, se apropie de gardian și îi sărută mâna. Infracțiunea este descoperită și criminalul este pedepsit. Gardianul merge mai departe...” Este imposibil și, poate, nu este necesar să se caute date specifice pentru apariția măsurătorilor electronice, sau măsurătorilor radio. Inventatorul radio A.S. Popov poate și ar trebui să fie considerat, pe bună dreptate, fondatorul științei măsurătorilor radio. El a creat primul aparat de măsurare radio, un detector de fulgere. Primul laborator din Rusia care a fabricat instrumente de măsurare radio a fost organizat în 1913 de academicianul M.V. Shuleikin, iar în 1918 această lucrare a fost continuată și extinsă de echipa laboratorului Nijni Novgorod. Procesele tehnologice în sine constau în prezent în mare măsură în operațiuni de măsurare. De exemplu, pentru a fabrica un motor de avion modern, este necesar să se efectueze peste 100 de mii de operațiuni tehnologice diferite, dintre care aproape jumătate sunt operațiuni de control legate de anumite măsurători. Diferite măsurători în fiecare zi caracterizează cantitativ lumea din jurul nostru și dezvăluie tiparele care funcționează în ea. În Rusia, milioane de măsurători sunt efectuate în fiecare minut folosind o flotă uriașă de instrumente de măsurare, de la cântare comerciale cunoscute până la cele mai complexe sisteme de măsurare a informațiilor. Există trei funcții principale ale măsurătorilor în lumea modernă: controlul și reglarea proceselor tehnologice;

13 Introducere 13 controlul mărimilor fizice, parametrilor tehnici, caracteristicile procesului în timpul cercetării științifice; contabilitatea produselor pentru diverse forme de gestiune. Precizia ridicată în controlul zborului spațial a fost obținută în mare măsură datorită îmbunătățirii constante a instrumentelor și metodelor de măsurare. În Statele Unite, 50% din bugetul cercetării spațiale este cheltuit pe instrumente. În Rusia, 25% din bugetul pentru industria electronică, aviație și chimică este cheltuit pe echipamente de măsurare pentru aceste zone. Un loc special este acordat în prezent măsurătorilor în lupta pentru economisirea resurselor și îmbunătățirea calității produselor, precum și în timpul testelor de certificare. Măsurătorile electrice sunt utilizate pe scară largă în multe domenii ale vieții: medicină (tomografie computerizată, cardiografe și multe altele); comert (baza de masurare a greutatii, terminale); serviciul de poliție rutieră (determinarea vitezei vehiculului pe baza efectului Doppler); serviciu de timp (diverse ceasuri); gospodărie (contoare pentru înregistrarea consumului de apă, electricitate, căldură). Utilizarea pe scară largă a măsurătorilor electrice în industriile conexe, de exemplu în microelectronică pentru a evalua produsele și procesele tehnologice, rezolvă problema îmbunătățirii calității produselor, iar calitatea într-o economie de piață este cel mai important indicator competitivitatea oricărui produs. Una dintre direcțiile principale în dezvoltarea tehnologiei moderne de măsurare este trecerea la metode digitale folosind instrumente cu citire digitală, automatizarea măsurătorilor și dezvoltarea ulterioară a sistemelor de măsurare computerizate (CIS), în special, varietățile lor de instrumente de măsurare virtuale.

14 Capitolul 1. Informaţii de bază despre metrologie 1.1. Fundamente ale teoriei și practicii măsurătorilor Informații generale. Măsurătorile electrice sunt un set de măsurători electrice și electronice care pot fi considerate ca una dintre ramurile metrologiei. Numele „metrologie” este derivat din două cuvinte grecești: metron măsură și logos cuvânt, doctrină; literal: doctrina măsurii. În înțelegerea modernă, metrologia este știința măsurătorilor, a metodelor și a mijloacelor de asigurare a unității acestora și a metodelor de atingere a preciziei necesare. O cantitate mare măsurătorile se efectuează folosind instrumente de măsurare cu diferite principii de funcționare și precizie. Rezultatele măsurătorilor obținute de experimentatori în timp diferit iar în locuri diferite trebuie să fie comparabile între ele. De asemenea, este necesar să se asigure uniformitatea măsurătorilor în fiecare întreprindere și în întreg statul în ansamblu. Prin urmare, organele de supraveghere metrologică sunt învestite cu funcții legislative. Documentația de reglementare și tehnică este elaborată ținând cont de normele și regulile de efectuare a măsurătorilor, precum și de cerințele care vizează obținerea uniformității măsurătorilor. Procedura de elaborare și testare a instrumentelor de măsurare, termenii, definițiile, unitățile de mărime fizică și regulile de utilizare a acestora sunt unificate și legalizate de standardele Sistemului de Stat pentru Asigurarea Uniformității Măsurătorilor (GSI) și alte documente de reglementare obligatorii. . Rezultatul măsurării oricărei mărimi fizice este valoarea acestei mărimi fizice obținută prin măsurarea acesteia. Rezultatul măsurării este format din două părți: un număr care determină relația dintre valoarea măsurată și unitatea de măsură și numele unității de măsură. O înregistrare a oricărui rezultat al măsurării trebuie să conțină un spațiu de un singur caracter între părți, altfel poate exista ambiguitate în citirea sa: o înregistrare de 100 ohmi poate fi înțeleasă ca 1000 m etc. Măsurătorile electronice, ca și cele electrice, se reduc în cele din urmă la măsurarea curentului, tensiunii, puterii și frecvenței. Cu toate acestea, ele au o serie de caracteristici semnificative:

15 1.1. Fundamente ale teoriei și practicii măsurătorilor Spectrul de frecvență vibratii electromagnetice, folosit în electronică, se extinde de la frecvențe ultra joase (fracții de Hz) până la frecvențe corespunzătoare undelor infraroșii și luminii (zeci de GHz). În funcție de frecvență, măsurarea aceleiași cantități necesită instrumente de măsurare care diferă ca design și principiu de funcționare. De exemplu, pentru a măsura puterea în curent continuu, este necesar să se cunoască puterea curentului și căderea de tensiune într-o secțiune dată a circuitului sau rezistenței: P = I U = I 2 R = U 2 / R. (1.1) În RF și regiunile cu microunde, conceptele de curent și tensiune își pierd sensul fizic (din cauza erorii mari de măsurare), prin urmare puterea este judecată de energia convertită în căldură, lumină etc. În plus, pe frecvente diferite Elementele circuitului în sine pot avea, de asemenea, proprietăți diferite. De exemplu, un condensator ideal fără pierderi poate fi reprezentat de circuitul echivalent prezentat în Fig. 1.1, dar sub forma unei conexiuni în serie a condensatorului C însuși și a inductorului L C creat de bornele sale. Orez Circuit echivalent a unui condensator ideal fără pierderi (a) și a unui grafic al rezistenței x L, x C, z față de frecvența f (b) Dependența reactanței inductive și capacitive a unui condensator se exprimă prin formulele binecunoscute: x L = ωl C; (1.2) x C = 1/ωC, (1.3) și rezistența totală a condensatorului prin formula Figura 1.1, b arată dependența rezistențelor x L, x C și z ale unui condensator ideal de frecvența f, din de care rezultă că la

17 1.1. Fundamentele teoriei și practicii măsurătorilor 17 Măsurarea este procesul de găsire experimentală a valorii unei mărimi fizice folosind mijloace speciale. În funcție de metoda de obținere a rezultatului, măsurătorile sunt împărțite în directe și indirecte. În măsurătorile directe, mărimea fizică necesară este determinată direct din indicatorul dispozitivului: tensiunea voltmetrului, frecvențametrul, curentul ampermetrului. Măsurătorile directe sunt foarte frecvente în practica metrologică. În măsurătorile indirecte, cantitatea de interes pentru noi este găsită prin calcul pe baza rezultatelor măsurătorilor altor mărimi asociate cu cantitatea dorită printr-o anumită dependență funcțională. De exemplu, măsurând curentul și tensiunea, pe baza unei formule binecunoscute, puteți determina puterea: P x = U I. Măsurătorile indirecte sunt adesea folosite și în practica metrologică. O măsură (dispozitiv) este un mijloc de măsurare conceput pentru a reproduce o cantitate fizică de o dimensiune dată. După semnificația lor metrologică, în funcție de rolul pe care îl joacă în asigurarea uniformității și fidelității, măsurile se împart în exemplare și funcționale. Un standard este un corp sau un dispozitiv de cea mai mare acuratețe, folosit pentru a reproduce și stoca o unitate de cantitate fizică și a transmite dimensiunea acesteia subordonaților conform unei scheme de verificare. Un exemplu de acuratețe a unui standard este Standardul de timp de stat rusesc, a cărui eroare de-a lungul anilor nu va depăși 1 s. O mărime fizică este o proprietate comună din punct de vedere calitativ pentru multe obiecte, sisteme fizice, stările și procesele lor care au loc în ele, dar individuală din punct de vedere cantitativ pentru fiecare dintre ele. În funcție de apartenența la diferite grupe de procese fizice, mărimile fizice sunt împărțite în electrice, magnetice, spațiotemporale, termice etc. Valoarea unei mărimi fizice este o evaluare a unei mărimi fizice în unități de măsură acceptate (de exemplu, 5 mA). este valoarea curentului, iar 5 este valoare numerica). Acest termen este folosit pentru a exprima caracteristicile cantitative ale proprietății în cauză. Nu trebuie să spuneți sau să scrieți „mărimea curentului”, „mărimea tensiunii”, deoarece puterea curentului și tensiunea sunt ele însele cantități. Ar trebui folosiți termenii „valoare curentă” și „valoare tensiune”.

18 18 Capitolul 1. Informații de bază despre metrologie Cu o evaluare selectată a unei mărimi fizice, aceasta poate fi caracterizată prin valoarea reală și reală (măsurată) a mărimii fizice măsurate. O unitate de mărime fizică este o mărime fizică căreia, prin definiție, i se atribuie o valoare numerică standard egală cu unu. Unitățile de mărime fizică sunt împărțite în de bază și derivate. Datorită gamei largi de valori reale ale majorității mărimilor fizice măsurate, utilizarea unităților întregi nu este întotdeauna convenabilă, deoarece în urma măsurătorilor se obțin valori mari sau mici. Prin urmare, în sistemul de măsurare SI (SI system international), se stabilesc submultipli și multipli. În Rusia există un GOST „GSN. Unități de mărimi fizice”, stabilirea sistemului internațional de unități SI. Anexa 1 prezintă unitățile de mărime fizice utilizate în electrotehnică și electronică, precum și raportul dintre unitățile multiple sau submultiple și unitățile de bază. Aceste rapoarte sunt formate folosind multiplicatori. O unitate multiplă a unei mărimi fizice este întotdeauna mai mare decât unitatea principală (de sistem) de un număr întreg de ori. De exemplu, megaohm (10 6 Ohm), kilovolt (10 3 V). unitate submultiple mărimea fizică este mai mică decât mărimea principală (sistemului) de un număr întreg de ori. De exemplu, nanofarads (10 9 F), microamperi (10 6 A). Valoarea adevărată (reală) a unei mărimi fizice este o valoare lipsită de eroare. Găsirea valorii adevărate este principala problemă a metrologiei, deoarece erorile de măsurare sunt inevitabile. În acest sens, în practică, se ia drept valoare adevărată citirea unei măsuri exemplificative (dispozitiv), a cărei eroare este neglijabil de mică în comparație cu eroarea măsurilor (instrumentelor) de lucru utilizate. Valoarea măsurată a unei mărimi fizice este valoarea mărimii calculată dintr-o măsură de lucru (dispozitiv). Un dispozitiv de măsurare este un dispozitiv de măsurare, în urma căruia mărimea fizică măsurată devine o indicație. Instrumentele de măsurare utilizate în electronică sunt împărțite în electromecanice și electronice pe baza principiului lor de funcționare. În instrumentele electronice de măsură analogice ca comparatoare cu cadran Dispozitivele electromecanice sunt adesea folosite.

19 Referințe 1. Vinokurov V.I., Kaplin S.I., Petelin I.G. Măsurători radio electrice / ed. prof. IN SI. Vinokurova. M.: Liceu, Dvoryashin B.V. Fundamente ale metrologiei și măsurătorilor radio. M.: Radio și comunicații, Măsurători în electronică: carte de referință / ed. Dr. Tech. științe, prof. V.A. Kuznetsova. M.: Energoizdat, Klassen K.B. Bazele măsurătorilor. Metode electroniceși instrumente în tehnologia de măsurare. M.: Postmarket, Metrologie și măsurători electrice și radio în sistemele de telecomunicații: manual / V.I. Nefedov [și alții]; sub. ed. IN SI. Nefedova. M.: Școala superioară, Metrologie, standardizare și măsurători în tehnologia comunicațiilor / B.P. Șchiop [etc.]; sub. ed. B.P. Șchiop. M.: Editura de standarde, Metrologie. Termenii și definițiile de bază ale RMG IPK. M.: Editura de standarde, Mirsky G.Ya. Măsurătorile electronice. M.: Radio și comunicații, Rabinovici S.G. Erori de măsurare. L.: Energii, Hait H. Introducere în tehnologia de măsurare: trad. cu el. M.: Mir, Khrustaleva Z.A., Parfenov S.V. electrice și măsurători electroniceîn probleme, întrebări și exerciții. M.: Centrul editorial „Academia”, 2009.

ÎNVĂŢĂMÂNTUL MEDIU PROFESIONAL Z.A. MĂSURĂTORI ELECTRICE KHRUSTALEV. SARCINI ȘI EXERCIȚII Recomandate de Instituția Federală de Stat „Institutul Federal pentru Dezvoltare Educațională” ca ajutor didactic pentru utilizare

ÎNVĂŢĂMÂNTUL MEDIU PROFESIONAL Z.A. MĂSURI DE INGINERIE ELECTRICĂ KHRUSTALEV Recomandat de Instituția Federală de Stat „Institutul Federal pentru Dezvoltare Educațională” ca manual pentru utilizare în procesul educațional

ÎNVĂŢĂMÂNT MEDIU PROFESIONAL Z.A. MĂSURĂTORI ELECTRICE KHRUSTALEV. PRACTICUM Recomandat de Instituția Federală de Stat „Institutul Federal pentru Dezvoltare Educațională” ca ajutor didactic pentru utilizare

DEPARTAMENTUL DE ÎNVĂȚĂMÂNT AL ORAȘULUI MOSCOVA Instituția de învățământ bugetar de stat de învățământ profesional secundar al orașului Moscova MOSCOVA TEHNICA INFORMAȚIILOR ȘI INGINERIA INFORMATICĂ

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERAȚIEI RUSĂ Bugetul de stat federal Instituție de învățământ de învățământ profesional superior „Mordovian Universitate de stat lor.

3 LUCRĂRI DE LABORATOR 1 Măsurarea tensiunii 1. Scopul lucrării. 1.1. Stăpânește metodele de măsurare a tensiunilor în circuitele electronice. 1.2. Dobândiți abilități în lucrul cu voltmetre electronice analogice și digitale.

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL REPUBLICII TATARSTAN BUGETAR DE STAT INSTITUȚIA DE ÎNVĂȚĂMÂNT PROFESIONALĂ „COLEGIA PETROCHIMICĂ NIZHNEKAMSK” LUCRĂ DE PROBA LA DISCIPLINA ELECTRICĂ

ÎNVĂŢĂMÂNTUL MEDIU PROFESIONAL Z.A. Atelier de METROLOGIE, STANDARDIZARE ȘI CERTIFICARE KHRUSTALYOVA Recomandat de Instituția Federală de Stat „Institutul Federal pentru Dezvoltare Educațională” ca ajutor didactic pentru utilizare

Colegiul Tehnic de Aviație Rylsky este o ramură a instituției de învățământ bugetar de stat federal de învățământ profesional superior „Universitatea Tehnică de Stat din Moscova”

Kuzenkov M.V. Instrucțiuni organizatorice și metodologice pentru însușirea disciplinei METODE, TEHNICI DE MĂSURARE ȘI PRELUCRARE A DATELOR MATEMATICE KRASNOYARSK 2007 Disciplina „Metode, tehnologie de măsurare și matematică

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL Instituției de Învățământ Bugetelor Federale RUSIE de Învățământ Profesional Superior „Universitatea de Stat de Arhitectură și Inginerie Civilă Tomsk” (TGASU) DIODE CU CAPACITATE VARIABILĂ.

ÎNVĂŢĂMÂNT MEDIU PROFESIONAL R.V. Medvedeva, V.P. Melnikov MIJLOACE DE MĂSURARE Editat de profesorul R.V. Medvedeva Recomandat de Instituția Federală de Stat „Institutul Federal pentru Dezvoltare Educațională” ca

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL INSTITUȚIEI DE ÎNVĂȚĂMÂNT BUGETAR DE STAT FEDERAL RUS DE ÎNVĂȚĂMÂNTUL PROFESIONAL SUPERIOR „UNIVERSITATEA DE SERVICII DE STAT VOLGA” (FSBEI HPE „PVGUS”) UDC 621,3 (075,8)

DEPARTAMENTUL DE EDUCAȚIE ȘI ȘTIINȚĂ AL REGIUNII KEMEROVSK Instituție de învățământ de stat de învățământ profesional secundar „Colegiul comunal de construcții Kemerovo” numită după V.I. Zauzelkova

MINISTERUL EDUCAȚIEI AL FEDERĂȚIA RUSĂ Instituție de învățământ de stat de învățământ profesional superior - Colegiul de Electronică și Afaceri „Universitatea de Stat Orenburg”

Plan tematic aproximativ și conținut al disciplinei academice „Inginerie electrică și electronică” Tematica.. Circuite electrice DC Lecție practică Calcul circuite electrice cu secvențial

Lucrări de laborator 8 Oscilații forțate într-un circuit oscilator în serie Scopul lucrării: studierea dependențelor amplitudine-frecvență și fază-frecvență ale tensiunii la un condensator dintr-o serie

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL RUSIEI FSBEI HPE „UNIVERSITATEA FORESTRELOR DE STAT URAL” Departamentul de Automatizare a Proceselor de Producție S.P. Sannikov V.M. Mashkov METROLOGIA ÎN MĂSURILE ELECTRICE Part

ACORDAT Înregistratoare parametri puls de șoc RPU - Inclus în Registrul de stat al instrumentelor de măsurare Înregistrarea Ns 4С I5 О 5 ^С Înlocuiește Ns Eliberat conform specificatii tehnice KEUU.469.002

Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse Bugetul Federal de Stat Instituția de Învățământ de Învățământ Superior „UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE STAT NIZHNY NOVGOROD IM. R.

Instituția de învățământ bugetar de stat din regiunea Astrakhan de învățământ profesional secundar „Colegiul de Informatică Astrakhan” INSTRUCȚIUNI METODOLOGICE ȘI SARCINI DE TESTARE

Prevederi de bază ale teoriei.... Pregătirea preliminară... 5 3. Sarcina pentru realizarea unui experiment... 8 4. Prelucrarea rezultatelor experimentelor... 3 5. Întrebări pentru autotest și pregătire pentru apărare

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL BUGETULUI DE STAT FEDERAL RF INSTITUȚIA DE ÎNVĂȚĂMÂNT PROFESIONAL SUPERIOR UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE STAT NIZHNY NOVGOROD. RE.

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL RF Instituția de învățământ de stat de învățământ profesional superior „UNIVERSITATEA DE STAT DE PETROL ȘI GAZ TYUMEN” INSTITUTUL DE PETROL ȘI DE LA NOYABRSKY

APROBAT de manager. Catedra de Radiofizică A.L. Yakimets MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERĂȚIA RUSĂ FSBEI HPE „UNIVERSITATEA DE STAT VOLGOGRAD” FACULTATEA DE FIZICĂ ȘI TELECOMUNICAȚII DEPARTAMENTUL „Radiofizică”

PRIMA INSTITUȚIE DE ÎNVĂȚĂMÂNT TEHNIC SUPERIOR DIN RUSIA „UNIVERSITATEA MINIEREA ST PETERSBURG” Departamentul de Metrologie și Managementul Calității APROBAT Șef Catedră Conf. univ. Kremcheev E.A. septembrie 2016

INTRODUCERE Mărimile electrice, cum ar fi curentul, tensiunea, rezistența, fem, etc., nu sunt percepute direct de observatori. Prin urmare, în instrumentele electrice de măsurare, cantitatea studiată

Belov N.V., Volkov Yu.S. Inginerie electrică și fundamentale ale electronicii: manual. 1-a ed. ISBN 978-5-8114-1225-9 Anul emiterii 2012 Tiraj 1500 exemplare. Format 16,5 23,5 cm Legare: tare Pagini 432 Pret 1

MINISTERUL EDUCAȚIEI AL FEDERAȚIA RUSĂ SAMARA Ordinul BANNERUL ROȘU AL UNIVERSITĂȚII AEROSPAȚIALĂ A MUNCII, denumit după Academicianul S.P.KOROLEV, CARE STUDIA PRINCIPIILE DE FUNCȚIONARE A TRANZISTORULUI BIPOLAR SAMARA

Instituție de învățământ „Universitatea de Stat Gomel numită după Francis Skaryna” APROBAT de Prorectorul pentru Afaceri Academice al Instituției de Învățământ „GSU numit după. F. Skaryna" I.V. Semchenko (semnătură) (data aprobării) Înregistrare

BUGET FEDERAL DE STAT INSTITUȚIA DE ÎNVĂȚĂMÂNT PROFESIONAL SUPERIOR „UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE STAT NOVOSIBIRSK” Facultatea de Automatizări și Inginerie Calculatoare

Circuite amplificatoare realizate pe baza microcircuitelor amplificatoarelor operaționale (OA) Introducere La calcularea amplificatoarelor pe microcircuite op-amp, este recomandabil să se utilizeze circuite electrice liniare cunoscute în calcul

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL RUȘEI FSBEI HPE „UNIVERSITATEA SILVICĂ DE STAT URAL” Departamentul de automatizare a proceselor de producție V. M. Mashkov S. P. Sannikov MĂSURAREA TENSIUNILOR SEMNALELOR ELECTRICE

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERĂȚIA RUSĂ Universitatea Tehnică de Stat Bryansk APROBAT de rectorul Universității O. N. Fedonin 2014 TEHNOLOGIA MODERNĂ DE MĂSURARE Metodologică

AGENȚIA FEDERALĂ PENTRU EDUCAȚIE Instituția de învățământ de stat de învățământ profesional superior „UNIVERSITATEA PEDAGOGICĂ DE STAT VORONEZH” Departamentul de INFORMATICĂ ȘI METODĂ

Locul disciplinei în structură program educațional Disciplina „Fundamentele ingineriei electrice și electronice” este o disciplină a părții de bază. Programul de lucru este întocmit în conformitate cu cerințele federale

Cuprins Abrevieri de bază 3 Prefaţă 9 Secţiunea 1. ELECTRICĂ 14 Capitolul!. CIRCUITE ELECTRICE DC... 14 1.1. Concepte de bază, elemente și legi ale circuitelor 14 1.1.1. Elemente pasive

Curs 8 Tema 8 Amplificatoare speciale Amplificatoare de curent continuu Amplificatoare de curent continuu (amplificatoare DC) sau amplificatoare de semnale care variază lent sunt amplificatoare care sunt capabile să amplifice

1 Lucrări de laborator 17 Studiul funcționării limitatoarelor de diode Un dispozitiv cu patru terminale, la ieșirea căruia tensiunea () rămâne practic neschimbată și egală cu U 0, în timp ce tensiunea de intrare () poate

Curs 11 Tema: Circuite integrate analogice (Continuare). 1) Amplificatoare operaționale. 2) Parametrii op-amp. 3) Circuitul op-amp. AMPLIFICATOARE OPERAȚIONALE Amplificatoarele operaționale (amplificatoare operaționale) se numesc amplificatoare

Prevederi de bază ale teoriei.... Pregătirea preliminară... 5 3. Sarcina pentru realizarea unui experiment... 5 4. Prelucrarea rezultatelor experimentelor... 5. Întrebări pentru autotestare și pregătire pentru susținerea lucrării. ..

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERĂȚIA RUSĂ Instituție de învățământ bugetar de stat federal de învățământ profesional superior Departamentul „Universitatea de Stat Kurgan”

DESCRIEREA TIPULUI DE INSTRUMENTE DE MĂSURARE pentru Registrul de Stat al Instrumentelor de Măsură APROBAT de Directorul Întreprinderii Unitare Republicane „Institutul de Stat de Metrologie din Belarus” N.A. Zhagora

Curs 5 INSTRUMENTE DE MĂSURĂ ŞI ERORI 5.1 Tipuri de instrumente de măsurare Un instrument de măsurare (MI) este un instrument tehnic destinat măsurătorilor, având caracteristici metrologice standardizate,

CUPRINS Prefață...5 Introducere... 6 PARTEA I CIRCUITE ELECTRICE ȘI MAGNETICE Capitolul 1. Circuite electrice DC...10 1.1. Mărimi care caracterizează starea electrică a circuitului.

Ministerul Educației al Federației Ruse Universitatea Tehnologică de Stat din Siberia de Est FUNDAMENTELE INGINERIEI RADIO Orientări pentru munca de laborator pentru studenții direcției 653800

Agenția Federală pentru Educație Instituție de învățământ de stat de învățământ profesional superior „UNIVERSITATEA DE STAT KUBAN” Facultatea de Fizică și Tehnologie Departamentul de Optoelectronică

GOST 22765-89 Transformatoare de putere de joasă frecvență, bobine de filtru de impulsuri și redresor. Metode de măsurare a parametrilor electrici Valabilitate de la 07/01/90 la 07/01/95* * Perioada de valabilitate limitată

B A K A L A V R I A T E.G. Mironov, N.P. Bessonov Metrologie și măsurători tehnice Aprobat de UMO a universităților pentru învățământul politehnic universitar ca ajutor didactic pentru studenții universitari,

Lucrări de laborator 4 Filtre active RC („ARC-F”) 1. Scopul lucrării. Studiul principiilor de funcționare, studiul caracteristicilor de amplitudine și frecvență și al parametrilor filtrelor active RC de frecvențe joase și înalte,

AGENȚIA FEDERALĂ DE COMUNICAȚII Instituția bugetară de învățământ de stat federală de învățământ profesional superior „Universitatea de Stat de Telecomunicații din Sankt Petersburg.

AGENȚIA FEDERALĂ DE EDUCAȚIE Institutul Tehnologic Biysk (filiala) al instituției de învățământ de stat de învățământ profesional superior „Altai State Technical

AGENȚIA FEDERALĂ DE EDUCAȚIE Instituție de învățământ de stat de învățământ profesional superior „Universitatea de Stat de Petrol și Gaze din Tyumen” „Institutul de Tehnologii Industriale”

1A Fișa 1 din 13 2A Fișa 2 din 13 Pașaportul Fondului Fondurilor de Evaluare Ca urmare a stăpânirii disciplinei academice Echipamente de recepție radio, studentul trebuie să aibă cerințele Standardului Educațional Federal de Stat pentru specialitate (11.02.01.) Ingineria echipamentelor radio

Lucrări de laborator 1 MĂSURAREA CURENTULUI ȘI A TENSIUNII AC CU DISPOZITIVE DE EVALUARE DIRECTĂ Obiectivul lucrării: Să studieze metode și instrumente de măsurare a curentului alternativ și a tensiunii alternative, pentru a determina

Cuprins Introducere... 5 1. Trecere în revistă a metodelor și mijloacelor de măsurare a tensiunii continue și alternative... 7 1.1 Revizuirea metodelor de măsurare a tensiunii continue și alternative... 7 1.1.1. Metoda directă

Agenția Federală pentru Educație UNIVERSITATEA DE STAT SARATOV DENUMITĂ DUPĂ N. G. CHERNYSHEVSKY Departamentul de radiofizică și dinamică neliniară Program de lucru la disciplina Curs special. Măsurători radio

Agenția Federală pentru Educație Instituția de Învățământ de Stat de Învățământ Profesional Superior „Academia Geodezică de Stat Siberian” APROBAT de prorector pentru SD V.A. Ascheulov PROGRAM DE DISCIPLINĂ ELECTRONICĂ ȘI ELECTRONICĂ Recomandat de Ministerul Educației

Voltmetre de bandă largă de înaltă precizie pentru verificarea instrumentelor de măsurare a tensiunii RF Măsurarea nivelului tensiunii alternative de înaltă frecvență este unul dintre cele mai comune tipuri de măsurători radio.

Statul Sankt Petersburg Universitatea politehnică Institutul de Tehnologii Informaționale și Departamentul de Management al „Măsurarea Tehnologiilor Informaționale” Valugin I.G., Dyachenko Yu.N. Modelare

Ministerul Educației și Științei Federației Ruse Universitatea Electrotehnică de Stat din Sankt Petersburg LETI INSTRUCȚIUNI METODOLOGICE pentru efectuarea lucrărilor de laborator la disciplina Microunde

Instituție regională de învățământ bugetar de stat de învățământ secundar profesional „Colegiul de aviație Irkutsk” APROBAT de directorul Instituției de învățământ bugetar de stat de învățământ profesional secundar „IAT” V.G. Semenov Set metodologic

Anexă la certificatul 42641 Fișa 1 privind aprobarea tipului de instrumente de măsurare DESCRIEREA TIPULUI DE INSTRUMENTE DE MĂSURĂ Calibratoare de tensiune alternativă în bandă largă N5-6/1 Scopul instrumentului de măsurare

MĂSURI ŞI INSTRUMENTE ELECTRICE

3.1. Rolul măsurătorilor în inginerie electrică

În orice domeniu de cunoaștere, măsurătorile sunt extrem de importante, dar sunt deosebit de importante în inginerie electrică.

O persoană simte fenomenele mecanice, termice și luminoase cu ajutorul simțurilor sale. Noi, deși aproximativ, putem estima dimensiunea obiectelor, viteza de mișcare a acestora și luminozitatea corpurilor luminoase. Pentru o lungă perioadă de timp așa au studiat oamenii cerul înstelat.

Dar tu și cu mine reacționăm exact în același mod la un conductor al cărui curent este 10 mA sau 1 A(adică de 100 de ori mai mult).

Vedem forma conductorului, culoarea lui, dar simțurile noastre nu ne permit să evaluăm mărimea curentului. În același mod, suntem complet indiferenți față de câmpul magnetic creat de bobină, câmpul electric dintre plăcile condensatorului. Medicina stabilită o anumită influență câmpurile electrice și magnetice pe corpul uman, dar nu simțim această influență și amploarea câmp electromagnetic nu putem evalua.

Singurele excepții sunt domeniile foarte puternice. Dar și aici, senzația neplăcută de furnicături, care poate fi observată în timp ce mergem în jurul ochiului unei linii de transport de înaltă tensiune, nu ne va permite nici măcar aproximativ estimarea valorii. tensiune electricăîn linie.

Toate acestea i-au forțat pe fizicieni și ingineri încă din primii pași de cercetare și aplicare a energiei electrice să folosească instrumente electrice de măsură.

Instrumentele sunt ochii și urechile unui inginer electrician. Fără ele este surd și orb și complet neajutorat. Milioane de instrumente electrice de măsură sunt instalate în fabrici și laboratoare de cercetare. Fiecare apartament are și un dispozitiv de măsurare - un contor electric.

Citirile (semnalele) instrumentelor electrice de măsură sunt utilizate pentru a evalua funcționarea diferitelor dispozitive electrice și starea echipamentelor electrice, în special starea izolației. Instrumentele electrice de măsurare se disting prin sensibilitate ridicată, precizie de măsurare, fiabilitate și ușurință de implementare.

Succesul fabricării de instrumente electrice a dus la faptul că alte industrii au început să folosească serviciile sale. Au început să fie folosite metode electrice pentru a determina dimensiunile, vitezele, masa și temperatura. Chiar și o disciplină independentă a apărut” Măsurători electrice ale mărimilor neelectrice”.

Citirile instrumentelor electrice de masura pot fi transmise pe distante mari (telecontorizare), pot fi folosite pentru a influenta direct procesele de productie (control automat); cu ajutorul lor se înregistrează progresul proceselor controlate, de exemplu prin înregistrarea pe bandă etc.

Utilizarea tehnologiei semiconductoare a extins semnificativ utilizarea instrumentelor electrice de măsurare.

A măsura orice mărime fizică înseamnă a-i găsi valoarea experimental folosind mijloace tehnice speciale.

Testarea pe banc a celor mai noi echipamente este de neconceput fără măsurători electrice. Astfel, la testarea unui turbogenerator cu o putere de 1200 MW La uzina Elektrosila s-au făcut măsurători la 1.500 de puncte.

Dezvoltarea instrumentelor electrice de măsurare a condus la utilizarea microelectronicii în acestea, ceea ce face posibilă măsurarea mărimilor fizice cu o eroare de cel mult 0,005-0,0005%.

3.2. Concepte de bază, termeni și definiții

Rezultatele activităților teoretice fără verificare prin experiment sunt nesigure. Echipamentele de măsurare în timpul unui experiment dă rezultate care indică calitatea și cantitatea produselor, corectitudinea proceselor tehnologice, distribuția, consumul și producția. În același timp, măsurătorile electrice datorită consumului redus de energie, posibilității de transmitere a valorilor măsurate la distanță, de mare viteză măsurătorile și transmisia, precum și precizia și sensibilitatea ridicate s-au dovedit a fi de preferat.

Măsurătorile și instrumentele electrice, metodele și mijloacele de asigurare a unității lor, metode de obținere a preciziei necesare - toate acestea se referă la metrologie și principiile și metodele de stabilire a normelor și regulilor optime de interacțiune - să standardizare.

În Federația Rusă, standardizarea și metrologia sunt unite într-un singur serviciu public - Comitetul de Stat al Standardelor. În 1963, GOST 9867-61 a introdus Sistemul Internațional de Unități (SI) bazat pe contor ( m), kilogram ( kg), secunde ( Cu), amper ( A), kelvin ( LA) și candela ( CD).

Problemele de măsurători și instrumente electrice sunt mai ușor de înțeles dacă conținutul termenilor și definițiilor este cunoscut.

Metrologie- știința măsurătorilor, metodelor și mijloacelor de asigurare a unității lor și metodelor de obținere a preciziei cerute.

Măsurare- aflarea valorii unei marimi fizice experimental folosind mijloace tehnice speciale.

Rezultatul măsurătorii- valoarea unei marimi fizice constatata prin masurare.

Măsura- un instrument de măsurare conceput pentru a reproduce o mărime fizică de o dimensiune dată (de exemplu, unitatea de măsură a luminii - cd).

Traductor- un instrument de măsurare pentru generarea unui semnal de informație de măsurare într-o formă convenabilă pentru transmitere, conversie ulterioară, procesare (sau stocare), dar care nu poate fi percepută direct de către un observator. Traductorul primar de măsurare este un senzor.

Aparat de măsură- un instrument de măsurare conceput pentru a genera un semnal de informație de măsurare într-o formă accesibilă percepției directe de către un observator.

3.3. Metode de măsurare. Eroare de măsurare

Pentru diferite mărimi electrice măsurate există propriile lor instrumente de masura, așa-numitele măsuri. De exemplu, elementele normale servesc ca măsurători ale EMF, măsuri rezistență electrică- rezistente de masura, masuri de inductanta, inductori de masura, masuri de capacitate electrica - condensatoare constante etc.

În practică, pentru a măsura diverse mărimi fizice, se folosesc diverse metode. Acestea din urmă, în funcție de metoda de obținere a rezultatului, se împart în DreptȘi indirect. La măsurare directă valoarea cantităţii se obţine direct din date experimentale. La măsurare indirectă valoarea dorită a unei mărimi se găsește prin numărare folosind o relație cunoscută între această mărime și valorile obținute din măsurători directe. Astfel, rezistența unei secțiuni a unui circuit poate fi determinată prin măsurarea curentului care circulă prin aceasta și a tensiunii aplicate, urmată de calcularea acestei rezistențe din legea lui Ohm. Cele mai utilizate metode în tehnologia de măsurare electrică sunt metodele de măsurare directă, deoarece sunt de obicei mai simple și necesită mai puțin timp.

În tehnologia de măsurare electrică se folosesc și ei metoda de comparare, care se bazează pe o comparație a valorii măsurate cu o măsură reproductibilă. Metoda de comparare poate fi compensatorie sau bridge. Exemplu de aplicație metoda de compensare servește la măsurarea tensiunii prin compararea valorii acesteia cu valoarea EMF a unui element normal. Exemplu metoda podului este de a măsura rezistența folosind un circuit de punte cu patru brațe. Măsurătorile folosind metodele de compensare și punte sunt foarte precise, dar necesită echipamente de măsurare mai sofisticate.

TUTORIAL ELECTRONIC

LA DISCIPLINA „INGINERIE ELECTRICA”

MĂSURĂTORI"

Efectuat:

profesor al CST Arkhipova N.A.

Kstovo 2015

Revizuit la PCC

discipline de inginerie electrică

"___"_________20___

Protocol nr._________

Președintele PCCN.I. Fomochkina

Aprobat

pe metodologic

consiliu

"___"_________20___

Președinte al Consiliului MetodologicE.A. Kostina

Manualul este destinat studenților care studiază la specialitatea 220703 Automatizarea proceselor tehnologice și a producției (pe industrie) cu normă întreagă.

CONŢINUT

INTRODUCERE 4

Secțiunea 1. Sistemul de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor 5

Tema 1.1 Principalele tipuri și metode de măsurători, clasificarea lor 5

Subiectul 1.2.Indicatori metrologici ai instrumentelor de măsurare 7

Secțiunea 2 Instrumente și metode de măsurători electrice 9

Tema 2.1 Mecanisme şi circuite de măsură ale electromecanice

dispozitive 9

Tema 2.2 Instrumente și metode de măsurare a curentului 14

Tema 2.3 Instrumente și metode de măsurare a tensiunii 18

Tema 2.4 Instrumente și metode de măsurare a puterii și energiei 21

Tema 2.5 Instrumente și metode de măsurare a parametrilor circuitelor electrice 24

dispozitive 28

Secțiunea 3 Studiul formei de undă 31

Tema 3.1 Osciloscoape 31

Tema 3.2 Instrumente și metode de măsurare a frecvenței și intervalului de timp 32

Tema 3.3 Instrumente și metode de măsurare a defazajului 35

INTRODUCERE

Scopul și obiectivele disciplinei academice. Scurte informații din istoria dezvoltării măsurătorilor electrice. Legătura acestei discipline academice cu alte discipline.

Efectuarea măsurătorilor este unul dintre principalele mijloace de obținere a cunoștințelor obiective despre lume, iar materialul experimental acumulat esteo bază pentru generalizări şi stabilirea legilor existenţei sale şidezvoltare. În același timp, efectuarea măsurătorilor are o practică necondiționatăvaloarea se bazează în mare măsură pe rezultatele măsurătorilor și tehnicedezvoltarea și interacțiunea dintre entitățile economice individualeActivități. Printre toate măsurătorile, măsurătorile electrice ocupă un loc aparte datorită universalității semnalelor electrice și disponibileposibilități de prelucrare și stocare a acestora, adesea la măsurarea magnetică șimărimi neelectrice, semnalul de ieșire al convertorului esteanume un semnal electric.

Secţiunea 1. Sistemul de stat pentru asigurarea unităţii

măsurători

Tema 1.1 Tipuri de bază și metode de măsurători, ale acestora

clasificare

Rolul și semnificația echipamentelor electrice de măsurare. Definiția conceptului de „măsurare”. Unități de mărime fizică. Clasificarea metodelor de măsurare și a acestora o scurtă descriere a. Metode directe și indirecte. Metode de evaluare directă și metode de comparare (diferențial, zero, substituție). Conceptul de instrumente de măsurare: măsuri de mărimi electrice de bază, instrumente electrice de măsură, instalații electrice de măsură, traductoare de măsură, sisteme informatice. Clasificarea si marcarea instrumentelor electrice de masura.

Instrumentele tehnice de măsurare includ măsuri, traductoare de măsurare, instrumente de măsură și sisteme de măsurare. Un traductor de măsurare este un dispozitiv conceput pentru a converti un parametru măsurat într-un semnal convenabil pentru transmisie ulterioară la o distanță sau într-un circuit al dispozitivului de control.

Convertizoarele sunt împărțite în primare (senzori), intermediare, de transmisie și scară. Mărimea măsurată se numește intrare, iar rezultatul transformării se numește semnal de ieșire.

Convertoarele primare sunt proiectate pentru a converti cantitățile fizice în semnale, iar convertoarele de transmisie și intermediare generează semnale care sunt convenabile pentru transmisie la distanță și înregistrare.

Convertizoarele la scară includ convertoare cu ajutorul cărora mărimea măsurată se modifică de un anumit număr de ori, adică nu convertesc o mărime fizică în alta.

Un instrument de măsurare este un dispozitiv conceput pentru a genera informații de măsurare într-o formă accesibilă percepției directe de către un observator (operator). Instrumentele de măsurare sunt împărțite în două grupe.

Prima grupă include instrumente analogice ale căror citiri sunt o funcție continuă a parametrului măsurat.

Al doilea grup include dispozitivele digitale. Ele produc semnale discrete de informații măsurate în formă digitală.

Sistem de măsurare integrează traductoare și instrumente de măsurare, oferind măsurători ale parametrilor fără intervenția omului.

Standardul de stat stabilește aplicarea Sistemul internațional unități (SI) în toate domeniile științei și tehnologiei.

SI este format din șapte unități de bază, două unități suplimentare și douăzeci și șapte de unități derivate majore. Unitățile de bază includ: metru (m), kilogram (kg), secundă (s), amper (A), kelvin (K), mol (mol), candela (cd).

Unitățile suplimentare SI includ radianul și steradianul, iar toate celelalte unități sunt derivate. De exemplu, unitatea de forță, newtonul (N), conferă o accelerație de 1 m/s2 unui corp care cântărește 1 kg; Unitatea de presiune este pascal (Pa), unitatea de presiune este o astfel de presiune distribuită uniform la care o forță egală cu 1 N acționează pe 1 m2 normal la suprafață.

Toate măsurătorile sunt împărțite în directe și indirecte. În măsurătorile directe, valoarea numerică a parametrului măsurat este determinată direct de dispozitivul de măsurare: de exemplu, măsurarea temperaturii cu un termometru sau a dimensiunilor liniare ale unei piese cu un instrument de măsurare.

Măsurătorile indirecte presupun determinarea parametrului dorit pe baza măsurării directe a unei mărimi auxiliare asociată cu parametrul măsurat printr-o anumită relație funcțională. De exemplu, determinarea volumului unui corp după lungimea, lățimea și înălțimea acestuia sau măsurarea temperaturii prin modificarea conductibilității electrice a unui termometru de rezistență.

Întrebări de autotest

Ce este măsurarea?

Care este clasificarea tipurilor de măsurători?

Care este diferența dintre instrumentele de măsurare exemplare și cele de lucru?

Cum sunt clasificate și desemnate instrumentele de măsură electrice și radio?

Subiectul 1.2. Indicatori metrologici ai instrumentelor de măsură

Tipuri de erori, clasificarea lor după forma expresiei numerice, după tiparul de apariție, în funcție de probabilitatea de implementare.

Erorile sistematice, atribuirea și evaluarea acestora. Erori aleatorii, surse ale apariției lor. Legile distribuției erorilor. Caracteristicile distribuției normale. Identificarea greselilor.

Erorile ca caracteristici ale instrumentelor de măsură. Tipuri de erori și principalele motive ale apariției acestora. Determinarea erorii instrumentului pe baza clasei de precizie a dispozitivului. Limita, valoarea de diviziune, sensibilitatea unui dispozitiv electric de masura. Metodologie tipică pentru testarea instrumentelor electrice de măsură. Informații generale despre prelucrarea rezultatelor măsurătorilor.

Orice măsurătoare trebuie să aibă loc după un sistem: planificarea, efectuarea măsurătorilor, prelucrarea matematică a rezultatelor măsurătorilor. La procesare, acordați atenție identificării greșelilor. Este foarte important să învățați cum să calculați eroarea rezultată, să știți cum sunt însumate erorile sistematice și aleatorii și cum este determinată eroarea rezultată cu un anumit nivel de probabilitate.

În funcție de motive, erorile sunt împărțite în cinci grupe: erori ale metodei de măsurare, erori instrumentale, setări ale dispozitivului și interacțiunea acestuia cu obiectul de măsurare, erori dinamice și subiective.

Erorile dintr-o metodă de măsurare sunt un rezultat al designului de măsurare ales, care nu elimină sursele de erori cunoscute.

Erorile instrumentale depind de imperfecțiunea dispozitivelor de măsurare, adică de erorile de fabricație ale pieselor dispozitivului de măsurare.

Erorile de reglare ale instrumentelor de măsură sunt determinate de condițiile de funcționare. Pot apărea erori în timpul interacțiunii dispozitivului cu obiectul măsurat; de exemplu, erori care sunt cauzate de influența forței de măsurare asupra deformației piesei măsurate.

Erorile dinamice apar la conversia mărimii măsurate. Erorile dinamice apar ca urmare a inerției modificărilor parametrului măsurat.

Erorile subiective apar din cauza capacităților fizice limitate ale operatorului.

În funcție de condițiile de funcționare, se disting două tipuri de erori: de bază și suplimentare.

Principalele erori apar în condiții normale de funcționare a dispozitivului de măsurare, când influența factorilor externi este minimă.

Erorile suplimentare sunt cauzate de factori externi care perturbă condițiile normale de funcționare ale dispozitivului, de exemplu, modificări ale temperaturii sau presiunii ambiante.

Dacă valoarea absolută a erorii atribuită valorii adevărate A0 a parametrului măsurat, obținem eroarea relativă , adică

= / A0.

Rata de eroare absolută la gama de scară a instrumentuluiNse numește eroare relativă redusă.

Întrebări de autotest

După ce criterii sunt clasificate erorile?

Cum diferă eroarea relativă de cea dată?

Ce indicatori sunt utilizați pentru a caracteriza eroarea aleatorie?

Cum puteți identifica o „rătăcire” într-un număr de rezultate de măsurare obținute?

Care este diferența dintre măsurătorile cu precizie egală și cu precizie inegală?

Care este metodologia de procesare a rezultatelor măsurătorilor indirecte?

Cum calcula eroarea rezultată?

OPȚIUNEA 1

Întrebări

1. Care este eroarea absolută?

diferența dintre valorile măsurate și cele reale ale unei cantități

2 . Care este sensibilitatea aparatului?

schimbare de atitudine

acesta este numărul de unități ale valorii măsurate pe o diviziune a scalei instrumentului

3 . Intervalul de citire este

intervalul de valori ale scalei, limitat de valorile finale și inițiale ale scalei

care normalizează erorile admisibile ale instrumentului de măsură

4 . Ce este calibrarea SI?

un set de operații efectuate pentru a determina valorile reale ale caracteristicilor metrologice

un ansamblu de operaţii şi tipuri de lucrări menite să asigure uniformitatea măsurătorilor.

5 . Eroare redusă

raportul dintre eroarea absolută și valoarea reală, exprimată ca procent

raportul dintre eroarea absolută și valoarea standard, exprimată ca procent

diferența dintre valoarea măsurată și cea reală a unei cantități

OPȚIUNEA #2

Întrebări

1 . Care este eroarea relativă?

raportul dintre eroarea absolută și valoarea standard, exprimată ca procent

diferența dintre valoarea măsurată și cea reală a unei cantități

raportul dintre eroarea absolută și valoarea reală, exprimată ca procent

2. Care este prețul de divizare al dispozitivului?

numărul de unități ale valorii măsurate pe o diviziune a scalei instrumentului

schimbare de atitudine

semnal de ieșire la modificarea valorii măsurate care a determinat-o

intervalul de valori ale scalei, limitat de valorile finale și inițiale ale scalei

3 . Variația în citirile instrumentului este

diferența dintre valoarea măsurată și cea reală a unei cantități

cea mai mare diferență de citiri pentru aceeași valoare a mărimii măsurate

4 . Domeniul de măsurare este

intervalul de valori ale valorii măsurate, ptcare normalizează erorile admisibile ale dispozitivului

diferența dintre valoarea măsurată și cea reală a unei cantități

intervalul de valori ale scalei instrumentului, limitat de valorile finale și inițiale ale scalei

5 . Ce este verificarea SI?

un set de operații efectuate pentru a determina valorile reale ale MX.

un ansamblu de operaţii şi tipuri de lucrări menite să asigure uniformitatea măsurătorilor

un set de operatii efectuate pentru a confirma conformitatea instrumentelor de masura cu cerintele metrologice

Secțiunea 2 Instrumente și metode de măsurători electrice

Tema 2.1 Mecanisme și circuite de măsurare

dispozitive electromecanice

Mecanisme de măsurare a sistemelor magnetoelectrice, electromagnetice, electrodinamice, ferodinamice, electrostatice, de inducție. Principiu general crearea diferitelor mecanisme electrice de măsurare. Principiul de funcționare a dispozitivelor electromecanice. Conceptul de circuite de măsurare. Circuitul de măsurare al instrumentelor electrice de măsură: voltmetre, ampermetre, wattmetre. Simboluri aplicate dispozitivelor.

Partea funcțională principală a unui dispozitiv magnetoelectric este mecanismul de măsurare. StructuralmagnetoelectricmecanismefectuatsauCumobilbobină (cadru),fie cumobilmagnet.Prima dintre aceste grupuri este utilizată mai pe scară largă.

Principiul de funcționare al mecanismului magnetoelectric se bazează pe interacțiunea câmpurilor magnetice ale unui magnet permanent și a unei bobine (cadru) prin care circulă curentul. Momentul de contracarare poate fi creat mecanic și electromagnetic.

Dispozitivele magnetoelectrice sunt utilizate ca: 1) ampermetre și voltmetre pentru măsurarea curenților și tensiunilor în circuitele de curent continuu (în aceste scopuri, dispozitivele din alte grupe sunt utilizate în cazuri rare); 2) ohmmetre; 3) galvanometre de curent continuu, utilizate ca indicatori de zero, precum și pentru măsurarea curenților și tensiunilor mici; 4) galvanometre balistice utilizate pentru măsurarea cantităților mici de energie electrică; 5) instrumente de măsurători în circuite de curent alternativ: a) galvanometre oscilografice utilizate pentru observarea și înregistrarea proceselor rapide; b) galvanometre cu vibrații, utilizate în principal ca indicatori zero ai curentului alternativ; c) redresoare, dispozitive termoelectrice și electronice care conțin un convertor AC-DC.

Avantaje dispozitivele magnetoelectrice sunt: ​​1) sensibilitate mare; 2) precizie ridicată; 3) consum redus de energie proprie; 4) scară uniformă; 5) influența scăzută a câmpurilor magnetice externe.

LA neajunsuri dispozitivele magnetoelectrice includ: 1) capacitate redusă de suprasarcină; 2) design relativ complex; 3) aplicarea, în lipsa convertoarelor, numai în circuite DC.

Partea principală a unui dispozitiv electromagnetic este IM electromagnetic. PrincipiuAcțiunea mecanismului de măsurare electromagnetică se bazează pe interacțiunea câmpului magnetic creat de conductorul purtător de curent și miezul feromagnetic.

În prezent există un număr mare de tipuri variate dispozitive electromagnetice care diferă ca scop, designul IM, forma bobinelor și nucleelor ​​etc.

În funcție de inerția părții mobile sau de frecvența oscilațiilor sale naturale, toate dispozitivele electromagnetice sunt împărțite în două grupe: rezonante și nerezonante. Cele rezonante funcționează numai pe curent alternativ.În dispozitivele nerezonante, momentul de inerție al părții mobile este semnificativ, iar deplasarea părții mobile este proporțională cu pătratul valoare efectivă actual

Ambele grupuri de dispozitive sunt împărțite în două subgrupe: polarizate și nepolarizate. În dispozitivele polarizate, pe lângă bobina de magnetizare, există un magnet permanent. Dispozitivele polarizate nerezonante nu au o precizie ridicată. Dintre dispozitivele de rezonanță, se folosesc în principal hertzimetre cu lamelă.

În funcție de natura circuitului magnetic, dispozitivele nerezonante sunt împărțite în dispozitive cu circuit magnetic, numit convențional închis și fără circuit magnetic. Dispozitivele cu miez magnetic au un consum inerent de energie mai mic, dar în același timp erori semnificative din cauza pierderilor în miezul magnetic din cauza curenților turbionari și histerezis.Dispozitivele fără miez magnetic au un câmp magnetic intrinsec mic și o dependență mai mare a citirilor de influența câmpurilor magnetice externe șivă permit să creați dispozitive de înaltă precizie pentru funcționare pe curent continuu și alternativ. Aceste dispozitive sunt împărțite în dispozitive repulsive și retractive. În dispozitivele de primul tip, miezurile feromagnetice situate în interiorul bobinei cu curent sunt magnetizate în același mod și se resping reciproc.

MI electrodinamiccuprindesisteme de bobine fixe și mobile (cadre), standuri, elemente elastice, amortizor, dispozitiv de citire, echipament de protecție magnetică. Bobinele sunt realizate rotunde sau dreptunghiulare. Bobinele rotunde oferă, în comparație cu dreptunghiulare,creștesensibilitate cu 15-20%. Dispozitive cu bobine dreptunghiulareau mai micidimensiunile verticale ale dispozitivului.

Dispozitivele ferodinamice se bazează pe un mecanism de măsurare ferodinamic. Principiul de funcționare al mecanismului de măsurare ferodinamică esteîninteracţiunemagneticcâmpurile a două sisteme de conductori cu curenți și este în esență un tip de mecanism electrodinamic. Diferențăesteprin aceea că, pentru a crește sensibilitatea, MI conține un miez magnetic din material magnetic moale.Disponibilitatecircuit magneticmultcreștemagneticcâmp în golul de lucru și în același timp crește cuplul.

Instrumentele electrostatice sunt construite pe baza unui mecanism de măsurare electrostatică, care reprezintăeste un sistem de mobilȘistaționarelectrozi.Subacțiunetensiune aplicată electrozilor,electrozii mobili deviază în raport cu cei staționari. În IM-urile electrostatice, deviația părții mobile este asociată cu o schimbare a capacității.

Dispozitivele electrostatice se caracterizează prin: 1) foarte micipropriul consum de energie la curent continuu si frecvente joase. Acest lucru se explică prin faptul că se datorează doar pe termen scurt Curent de încărcareși curgerea unor curenți de scurgere foarte mici prin izolație. Pe curent alternativ, consumul de energie este, de asemenea, scăzut datorită capacității mici a IM și a dielectricului micpierderiVizolare;2) latfrecvențăgamă(de la 20 Hz la 35 MHz); 3) dependența scăzută a citirilor de modificările formei curbei tensiunii măsurate; 4) posibilitatea utilizării lor în circuite de curent continuu și alternativ pentru măsurarea directă a tensiunilor înalte (până la 300 kV) fără utilizarea transformatoarelor de tensiune de măsurare. Alături de aceasta, dispozitivele electrostatice au și dezavantaje: sunt puternic influențate de câmpurile electrostatice externe, au sensibilitate scăzută la tensiune, au o scară neuniformă care trebuie nivelată prin alegerea formei electrozilor etc.

Precizia dispozitivelor electrostatice poate fi atinsă prin utilizarea unor proiectări speciale și măsuri tehnologice pentru reducerea erorilor. În prezent, au fost dezvoltate dispozitive portabile de clase de precizie 0,2; 0,1 și 0,05.

Mecanism de măsurare prin inducție structuralăconstă dintr-unul sau mai mulți electromagneți staționari și o parte mobilă, care este de obicei realizată sub forma unui disc de aluminiu montat pe o axă. Fluxuri magnetice variabile dirijateperpendicular pe planul discului, străpungându-l pe acesta din urmă,induce curenți turbionari în ea. Interacțiunea fluxurilor cu curenții din disc provoacă mișcarea părții mobile.

În funcție de numărul de fluxuri magnetice,traversând partea în mișcare, acestea pot fi cu un singur fir sau cu mai multe fire. Mecanismele de inducție cu un singur flux nu sunt utilizate în prezent în tehnologia de măsurare.

Când se studiază dispozitivele sistemelor electromagnetice, electrodinamice și ferodinamice, este necesar să se acorde atenție faptului că, conform principiului de funcționare, aceste dispozitive sunt potrivite pentru măsurători atât în ​​circuitele de curent continuu, cât și în cel alternativ.

Întrebări de autotest

1. Scrieți și explicați starea de echilibru static a părții mobile a dispozitivului indicator și ecuația scării acestuia.

2. Cum se creează momentele de contracarare în instrumentele indicatoare?

3. Care este consumul de energie propriu al dispozitivului, ce impact poate avea asupra rezultatelor măsurătorilor?

4. Care sunt principiile de funcționare și designul dispozitivului sistemului magnetoelectric?

5. Care sunt principiile de funcționare și proiectare a dispozitivelor sistemelor electromagnetice, electrodinamice și electrostatice?

6. Cum sunt construite logometrele unui sistem magnetoelectric și care este principiul de funcționare?

7. Ce metode sunt folosite pentru a extinde limitele de măsurare ale instrumentelor? diverse sisteme?

Tema 2.2 Instrumente și metode de măsurare a curentului

Metode curente de măsurare. Proiectare, principiu de funcționare, caracteristici tehnice, soiuri, domeniul de aplicare al principalelor tipuri de ampermetre, cleme de curent. Extinderea limitelor de măsurare folosind transformatoare de curent și șunturi. Aplicarea instrumentelor combinate pentru măsurarea curentului. Selectarea unui dispozitiv pentru măsurarea curentului, conectarea acestuia la un circuit, măsurarea, procesarea rezultatului măsurării.

Înainte de a măsura curentul, trebuie să înțelegeți frecvența, forma, valoarea așteptată, precizia de măsurare necesară și rezistența circuitului, în pe care se face măsurarea. Aceste informații preliminare vor permite

selectați cea mai potrivită metodă de măsurare și dispozitiv de măsurare. Pentru măsurarea curentului și tensiunii se utilizează metoda de evaluare directă și metoda comparației. Pentru a măsura curentul în orice circuit, un ampermetru este conectat în serie la circuit.

Ampermetru a fost conceput astfel încâtrezistența internă a fost cât se poate de mică. Prin urmare, dacă îl porniți nu în serie, ci în paralel cu sarcina, circumstanțele pot fi imprevizibile.Tocmai din cauza rezistenței scăzute din interior, un curent mare va curge prin ampermetru, ceea ce va duce la arderea dispozitivului sau la arderea firelor.

Ampermetru– un dispozitiv de măsurare pentru determinarea puterii curentului continuu și alternativ într-un circuit electric. Citirile ampermetrului depind în întregime de cantitatea de curent care trece prin acesta și, prin urmare, rezistența ampermetrului, în comparație cu rezistența de sarcină, ar trebui să fie cât mai mică posibil. În funcție de caracteristicile lor de proiectare, ampermetrele sunt împărțite în magnetoelectrice, electromagnetice, termoelectrice, electrodinamice, ferodinamice și redresor.

Ampermetrele magnetoelectrice sunt folosite pentru a măsura curentul scăzut în circuitele de curent continuu. Ele constau dintr-un mecanism de măsurare magnetoelectric și o scară cu diviziuni marcate corespunzătoare diferitelor valori ale curentului măsurat.

Electromagneticampermetresunt concepute pentru a măsura puterea curentului care curge în circuitele DC și AC. Cel mai adesea folosit pentru a măsura forța în circuitele de curent alternativ cu frecvență industrială (50 Hz). Ele constau dintr-un mecanism de măsurare, a cărui scară este marcată în unități de curent care curge prin bobina dispozitivului. Pentru a realiza o bobină, puteți utiliza o secțiune transversală mare de sârmă și, prin urmare, puteți măsura un curent mare (peste 200 A).

Termoelectricampermetreutilizat pentru măsurători în circuite de curent alternativ frecventa inalta. Ele constau dintr-un dispozitiv magnetoelectric cu un traductor de contact sau fără contact, care este un conductor (încălzitor) la care este sudat un termocuplu (poate fi situat la o anumită distanță de încălzitor și să nu aibă contact direct cu acesta). Curentul care trece prin încălzitor determină încălzirea acestuia (din cauza pierderilor active), care este înregistrată de un termocuplu. Radiația termică rezultată afectează cadrul contorului de curent magnetoelectric, care deviază cu un unghi proporțional cu puterea curentului din circuit.

Ampermetrele electrodinamice sunt utilizate pentru a măsura curentul în circuitele DC și AC de frecvențe înalte (până la 200 Hz). Dispozitivele sunt foarte sensibile la suprasarcini si externe campuri magnetice. Sunt folosite ca dispozitive de control pentru verificarea contoarelor de curent de lucru. Ele constau dintr-un mecanism de măsurare electrodinamic, ale cărui bobine, în funcție de valoarea curentului maxim măsurat, sunt conectate în serie sau paralel și o scară gradată. La măsurarea curenților mici, bobinele sunt conectate în serie, iar curenții mari sunt conectați în paralel.

Ampermetrele ferrodinamice sunt durabile și fiabile în design și sunt insensibile la câmpurile magnetice externe. Acestea constau dintr-un aparat de măsurare ferodinamic și sunt utilizate în principal în sistemele automate de control ca ampermetre de înregistrare.

Fiecare ampermetru calculat pentru o anumită valoare maximă a valorii măsurate. Dar adesea apar situații când este necesară măsurarea unei anumite cantități, a cărei valoare este mai mare decât limitele de măsurare ale dispozitivului. Cu toate acestea, este întotdeauna posibilă extinderea limitelor de măsurare ale acestui dispozitiv. Pentru a face acest lucru, un conductor este conectat paralel cu ampermetrul, prin care trece o parte din curentul măsurat. Valoarea rezistenței acestui conductor este calculată astfel încât curentul care trece prin ampermetru să nu depășească valoarea maximă admisă a acestuia. Această rezistență se numește rezistență la șunt. Rezultatul unor astfel de acțiuni va fi că, dacă un ampermetru proiectat, de exemplu, pentru un curent de până la 1 A, este necesar să se măsoare un curent de 10 ori mai mare, atunci rezistența de șunt ar trebui să fie de 9 ori mai mică decât rezistența ampermetru. Desigur, în acest caz costul calibrării crește de 10 ori, iar precizia scade cu aceeași valoare.

Pentru a extinde limita de măsurare a ampermetrului (ink ori) în circuitele de curent continuu se folosesc rezistențe de șunt, conectate în paralel cu ampermetrul.

Scalele ampermetrului sunt de obicei calibrate direct în unități de curent:

amperi, miliamperi sau microamperi. Adesea, în practica de laborator, se folosesc ampermetre cu limite multiple. Mai multe șunturi diferite sunt plasate în interiorul carcasei unor astfel de dispozitive, care sunt conectate în paralel cu indicatorul folosind un comutator de limită de măsurare. Pe panoul frontal al instrumentelor cu limite multiple sunt indicate valorile maxime ale curentului care pot fi măsurate într-o anumită poziție a comutatorului de limită de măsurare. Prețul diviziunii scalei (dacă dispozitivul are o singură scară) va fi diferit pentru fiecare domeniu de măsurare. Adesea, instrumentele multi-gamă au mai multe scale, fiecare dintre ele corespunde unei anumite limite de măsurare.

Întrebări de autotest

Cum se măsoară curentul?

Ce este un ampermetru?

Principalele tipuri de ampermetre

Cum este conectat ampermetrul?

Scopul șunturilor

Rezolvarea problemelor pe tema „Instrumente și metode de măsurare a curentului”

OPȚIUNEA 1

Sarcina 1.

Un ampermetru cu o rezistență internă de 0,28 ohmi are o scară de 50 de diviziuni. cu pret de divizare 0,01 A/diviziune. Determinați prețul de divizare și valoarea maximă a curentului măsurat atunci când conectați un șunt cu o rezistență de 0,02 Ohm.

Sarcina 2.

Scara MI cu o rezistență de 5 Ohm este împărțită în 100 de diviziuni. Valoarea diviziunii

0,2 mA/div. Din acest mecanism este necesar să se facă un ampermetru de 10A. Cum să o facă? Ce curent din circuit va măsura ampermetrul dacă acul deviază cu 35 de diviziuni?

Sarcina 3.

Determinați valoarea rezistenței de șunt necesară pentru a extinde limita de măsurare a unui ampermetru cu o rezistență internă de 5 ohmi, de la valoarea sa nominală de 4 mA la o valoare de 15 A.

OPȚIUNEA 2

Sarcina 1.

Scara MI cu o rezistență internă de 2 ohmi este împărțită în 150 de diviziuni. Preț diviziune 0,2 mA/div. Din acest mecanism este necesar să se facă un ampermetru de 15A. Cum să o facă?

Ce curent va măsura ampermetrul dacă acul se abate cu 20 de diviziuni?

Sarcina 2.

Determinați valoarea rezistenței de șunt pentru a extinde limita de măsurare a unui ampermetru cu o rezistență internă de 0,58 Ohm, de la o valoare nominală de 5A la o valoare de 150A.

Sarcina 3.

La un ampermetru evaluat la 5A cu o rezistență internă de 0,6 Ohm și o scară de 10 diviziuni. este conectat un șunt cu o rezistență de 0,025 Ohm. La măsurarea curentului, acul a deviat cu 8 diviziuni. Determinați curentul din circuit măsurat cu un ampermetru.

Tema 2.3 Instrumente și metode de măsurare a tensiunii

Metode de măsurare a tensiunii. Dispozitiv, principiu de funcționare, caracteristici tehnice, soiuri, domeniul de aplicare: voltmetre electromecanice, voltmetre electronice, voltmetre digitale, compensatoare. Aplicarea instrumentelor combinate pentru măsurarea tensiunii. Selectarea unui dispozitiv pentru măsurarea tensiunii, conectarea acestuia la un circuit, măsurarea, procesarea rezultatului măsurării.

Voltmetrele sunt folosite pentru a măsura tensiunea. Voltmetrele sunt conectate în paralel cu secțiunea circuitului în care trebuie măsurată tensiunea. Pentru a se asigura că dispozitivul nu consumă curent mare și nu afectează tensiunea circuitului, înfășurarea acestuia trebuie să aibă o rezistență ridicată. Cu cât rezistența internă a voltmetrului este mai mare, cu atât va măsura mai precis tensiunea. În acest scop, înfășurarea voltmetrului este realizată dintr-un număr mare de spire de sârmă subțire. Pentru a extinde limitele de măsurare ale voltmetrelor, se folosesc rezistențe suplimentare, conectate în serie cu voltmetrele. În acest caz, tensiunea rețelei este distribuită între voltmetru și rezistența suplimentară. Valoarea rezistenței suplimentare trebuie selectată astfel încât în ​​circuitul cu tensiune crescută să treacă prin înfășurarea voltmetrului același curent ca și la tensiunea nominală.

Majoritatea aparatelor de măsurare staționare utilizate în prezent sunt aparate electromecanice analogice clasice. Caracteristicile lor operaționale și metrologice pot fi considerate suficiente pentru a rezolva principalele probleme ale măsurătorilor tehnice. Clasele de precizie ale acestor dispozitive variază de la 0,1 la 4%.

Principiul de funcționareinstrumente de măsură electromecanicebazat pe conversia energiei electrice semnal de intrareîn energia mecanică a mișcării unghiulare a părții mobile a dispozitivului de citire. În plus, dispozitivele electromecanice, pe lângă utilizarea de sine stătătoare, pot fi utilizate și ca dispozitive de ieșire pentru alte dispozitive electronice analogice.

ÎNDispozitivele electromecanice implementează diferite principii fizice care fac posibilă convertirea valorii caracteristicii măsurate într-o abatere a indicatorului proporțională cu aceasta. Proiectarea unui dispozitiv electromecanic de orice tip poate fi reprezentată ca o conexiune în serie a unui circuit de intrare, a unui dispozitiv de măsurare și a unui dispozitiv de citire.

Din varietatea de sisteme, modele și circuite ale instrumentelor de măsură electromecanice, se pot remarca următoarele clase principale: magnetoelectric, redresor, termoelectric, electromagnetic, electrodinamic, electrostatic, inducție.

Voltmetrele electronice sunt o combinație a unui convertor electronicși instrument de măsurare. Spre deosebire de voltmetrele din grupul electromecanic, voltmetrele electronice de curenți continui și alternativi au rezistență și sensibilitate mare de intrare, limite largi de măsurare și interval de frecvență (de la 20 Hz la 1000 MHz) și un consum redus de curent din circuitul de măsurare.

Voltmetrele electronice sunt clasificate în funcție de o serie de caracteristici:

după scop - voltmetre de tensiuni directe, alternative și impuls; universal, sensibil la fază, selectiv;

prin metoda de masurare - aparate de evaluare directa si aparate de comparare;

după natura valorii tensiunii măsurate - amplitudine (vârf), valoarea medie pătrată a valorii medii rectificate;

după intervalul de frecvență - joasă frecvență, înaltă frecvență, ultra-înaltă frecvență.

În plus, toate dispozitivele electronice pot fi împărțite în două grupuri mari: dispozitive electronice analogice cu citire cu cadran și dispozitive de tip discret cu citire digitală.

Contoarele de tensiune, indiferent de scopul lor, nu trebuie să perturbe modul de funcționare al circuitului obiectului măsurat atunci când sunt pornite; asigurați o mică eroare de măsurare, eliminând în același timp influența factorilor externi asupra funcționării dispozitivului, sensibilitate crescută măsurători la limita optimă, disponibilitate rapidă și fiabilitate ridicată.

Alegerea instrumentelor care efectuează măsurătorile tensiunii este determinată de o combinație de mai mulți factori, dintre care cei mai importanți sunt: ​​tipul de tensiune care se măsoară; intervalul de frecvență aproximativ al mărimii măsurate și domeniul de amplitudine; forma curbei tensiunii măsurate; puterea circuitului în care se efectuează măsurarea; consumul de energie al dispozitivului; posibilă eroare de măsurare.

În circuitele DC și AC de putere redusă, voltmetrele electronice digitale și analogice sunt de obicei folosite pentru a măsura tensiunea. Dacă este necesară măsurarea tensiunilor cu o precizie mai mare, ar trebui să utilizați instrumente a căror funcționare se bazează pe metode de comparație, în special metoda contrastului.

Voltmetrele digitale moderne conțin unități cu microprocesor și sunt echipate cu o tastatură, care vă permite să automatizați procesul de măsurare, să îl efectuați în conformitate cu un program dat, să efectuați procesarea necesară a rezultatelor măsurătorilor și să extindeți funcționalitatea dispozitivului. Transformați-l într-un multimetru care vă permite să măsurați nu numai tensiunea DC, ci și multe alte cantități: tensiune AC, rezistență, capacitate, frecvență etc.

Întrebări de autotest

Cum poți măsura tensiunea?

Cum sunt clasificate voltmetrele electronice?

Enumerați principalele blocuri ale voltmetrelor digitale

Cum sunt selectate instrumentele de măsurare a tensiunii?

Care sunt valorile coeficienților de creastă și formă pentru o tensiune sinusoidală?

Desenați scheme de circuit ale voltmetrelor cu detectoare liniare, de vârf și cu drept pătrat.

Care sunt tipurile de diagrame bloc ale voltmetrelor digitale?

Tema 2.4 Instrumente și metode de măsurare a puterii și energiei

Metode de măsurare a puterii și a energiei electrice. Dispozitiv, principiu de funcționare, caracteristici tehnice, tipuri, domeniul de aplicare: wattmetre și contoare de energie electrică. Selectarea instrumentelor pentru măsurarea puterii și a energiei electrice, conectarea acestora la circuit, măsurare, prelucrarea rezultatelor măsurătorilor. Extinderea limitelor de măsurare.

Din expresia pentru puterea DC P =IUSe poate observa că puterea poate fi măsurată folosind un ampermetru și un voltmetru printr-o metodă indirectă. Cu toate acestea, în acest caz, este necesar să se efectueze citiri simultane de la două instrumente și calcule, care complică măsurătorile și reduc precizia acesteia.

Pentru măsurarea puterii în circuitele de curent alternativ continuu și monofazat se folosesc instrumente numite wattmetre, pentru care se folosesc mecanisme de măsurare electrodinamică și ferodinamică.

Puterea în circuitele electrice este măsurată prin metode directe și indirecte. Pentru măsurarea directă se folosesc wattmetre, pentru măsurarea indirectă se folosesc ampermetre și voltmetre.

Instrumentele electrice de măsură sunt utilizate în sistemele de alimentare cu energie electrică. Cele mai aplicabile sunt ampermetrele, voltmetrele, contoarele de putere (wattmetre și varmetre), contoarele de energie activă și reactivă. Atunci când alegeți instrumente pentru măsurarea cantităților electrice, trebuie să luați în considerare tipul de curent - continuu sau alternativ.

Pentru măsurare putere activă vor fi folosite wattmetre. Wattmetrele au două bobine de măsurare, curent și tensiune. Cuplul produs de aceste bobine este proporțional cu curenții care curg prin ele.

Pentru măsurarea consumului de energie electrică se folosesc contoare de electricitate monofazate sau trifazate. Aceste dispozitive au mecanisme de măsurare prin inducție.

Wattmetru– un aparat de măsurare al cărui scop este de a determina munca efectuată de curent electric pe unitatea de timp pentru trecerea curentului prin orice conductor (determinând puterea unui curent electric sau a unui semnal electromagnetic).

Un wattmetru poate determina numărul de wați necesari pentru a produce o anumită cantitate de lumină electrică în fiecare secundă de timp sau poate determina cantitatea de muncă efectuată pe unitatea de timp de un dispozitiv electric. Munca efectuată de un dispozitiv electric pe unitatea de timp (puterea acestuia) este determinată în wați și este produsul dintre numărul de amperi (puterea curentului) consumați de un anumit tip de consumator electric cu diferența de potențial (+ -) a capetele acestei părți a circuitului, măsurate în volți.

Pentru a determina puterea curentului electric și sunt utilizatewattmetre, care nu sunt altceva decât un electrodinamometru. Curentul de trecere este distribuit în două părți, dintre care una este, de fapt, control, iar a doua este experiment, schimbând rezistența pe partea experimentală și măsurând diferența de potențial la ieșire și se determină puterea curentului electric.

După scop și interval de frecvențăwattmetre poate fi împărțit în trei categorii principale:
– joasă frecvență (și curent continuu);
- frecventa radio;
- optic.

Wattmetrele radio sunt împărțite în două tipuri în funcție de scopul lor: puterea transmisă, conectată la întreruperea liniei de transmisie și puterea absorbită, conectată la capătul liniei ca o sarcină potrivită. În funcție de metoda de transformare funcțională a informațiilor de măsurare și de ieșirea acesteia către utilizator, wattmetrele pot fi analogice (afișare și înregistrare) și digitale.

Frecventa joasa wattmetre utilizate în principal în rețelele industriale de alimentare cu frecvență pentru a măsura consumul de energie pot fi monofazate sau trifazate. Un subgrup separat este format din varmetre - contoare de putere reactivă. Instrumentele digitale combină de obicei capacitatea de a măsura puterea activă și reactivă.

Frecventa radio wattmetre formează un subgrup foarte mare și utilizat pe scară largă de wattmetre radio. Divizarea acestui subgrup este asociată în principal cu utilizarea diferitelor tipuri de convertoare primare. Wattmetrele fabricate folosesc convertoare bazate pe un termistor, termocuplu sau detector de vârf; Mult mai rar se folosesc senzori bazați pe alte principii. Când lucrați cu wattmetre de putere absorbită, trebuie amintit că, din cauza nepotrivirii dintre impedanța de intrare a senzorilor de recepție și impedanța caracteristică a liniei, o parte din energie este reflectată și, în realitate, wattmetrul nu măsoară puterea reală a linia, ci puterea absorbită, care diferă de cea reală.

Principiul de funcționare al unui convertor cu termistor se bazează pe dependența rezistenței termistorului de temperatura de încălzire, care, la rândul său, depinde de puterea disipată a semnalului furnizat acestuia. Măsurarea se realizează prin compararea puterii semnalului măsurat, disipată în termistor și încălzirea acestuia, cu puterea unui curent de joasă frecvență, determinând aceeași încălzire a termistorului. Dezavantajele wattmetrelor cu termistor includ intervalul mic de înregistrare - câțiva miliwați.

Extinderea limitelor de măsurare a tensiunii de curent continuu se realizează folosind rezistențe suplimentare - șunturi. La măsurarea pe curent alternativ, limitele sunt extinse folosind transformatoare de curent și tensiune. În acest caz, este necesar să vă asigurați că bornele generatorului wattmetrului sunt conectate corect.
Măsurarea puterii în rețelele trifazate cu trei fire se efectuează folosind două wattmetre monofazate conectate în două faze.
Extinderea limitelor de măsurare se realizează folosind transformatoare de curent și tensiune. În aceleași rețele, un wattmetru trifazat este folosit pentru a măsura puterea.
În rețelele trifazate cu patru fire, puterea activă este măsurată folosind trei wattmetre monofazate sau un wattmetru cu trei elemente.
Putere reactivă în rețelele monofazate măsurată folosind un wattmetru conectat conform circuitului, iar în cele trifazate - folosind trei wattmetre.

Întrebări de autotest

Dați definiții și expresii analitice pentru puterea activă și reactivă.

Care sunt metodele de măsurare a puterii active în circuitele DC și AC monofazate?

Desenați o diagramă a unui contor de putere reactivă.

Ce metode sunt utilizate pentru măsurarea activelor?
putere și energie nouă în circuitele trifazate?

Tema 2.5 Instrumente și metode de măsurare a parametrilor circuitelor electrice.

Măsurarea rezistenței. Ohmmetre. Metoda voltmetrului și ampermetrului: circuitele de conectare, avantajele și dezavantajele acestora. Erori de metoda. Circuite de punte. Teoria podului unic DC. Pod dublu.

Măsurarea parametrilor condensatorilor și inductanțelor. Circuite de punte. Circuite de rezonanță. Măsurători prin metoda substituției. Erori de măsurare.

Pentru măsurarea rezistenței se folosesc diverse metode în funcție de natura obiectelor și de condițiile de măsurare (de exemplu, conductoare solide și lichide, conductori de împământare, izolație electrică); privind cerințele privind precizia și viteza de măsurare; asupra valorii rezistenţelor măsurate. Când se studiază teoria punților, este necesar să se înțeleagă motivele care împiedică utilizarea unei singure punți de curent continuu pentru măsurarea rezistențelor scăzute. Luați în considerare teoria podului dublu. În teoria punților de curent interconectate, este necesar să se ia în considerare condițiile de echilibru care diferă de condițiile de echilibru ale punților de curent continuu.

Metodele de măsurare a rezistențelor mici diferă semnificativ de metodemăsurători de rezistențe ridicate, deoarece în primul caz este necesar să se ia măsuri pentru a elimina influența rezistenței firelor de conectare și a contactelor de tranziție asupra rezultatelor măsurătorii.

Principalele metode de măsurare a rezistenței DC sunt: ​​metoda indirectă; metoda estimarii directe si metoda puntii. Alegerea metodei de măsurare depinde de valoarea așteptată a rezistenței măsurate și de precizia necesară. Cea mai universală dintre metodele indirecte este metoda ampermetru-voltmetru.

Metoda ampermetru-voltmetru - obazat pe măsurarea curentului care trece prin rezistența măsurată și a căderii de tensiune pe aceasta. Se folosesc două scheme de măsurare: măsurarea rezistențelor mari și măsurarea rezistențelor mici. Pe baza rezultatelor măsurării curentului și tensiunii, se determină rezistența necesară.

Metoda de evaluare directă - pimplică măsurarea rezistenței DC cu ajutorul unui ohmmetru. Măsurătorile cu un ohmmetru dau inexactități semnificative. Din acest motiv aceasta metoda utilizat pentru măsurători preliminare aproximative de rezistență și pentru testarea circuitelor de comutare.

Metoda podului - pSunt utilizate două scheme de măsurare - o schemă cu o singură punte și o schemă cu punte dublă.O singură punte DC constă din trei rezistențe de referință (de obicei reglabile) care sunt plasate în serie cu rezistența măsurată Rx în circuitul punții. Pentru a măsura rezistențe sub 1 ohm, utilizațid războiul Thomson Bridge.

Luați în considerare metode posibile de măsurare a inductanțelor și capacităților. Avantajele și dezavantajele circuitelor de măsurare rezonante. Surse de erori. Circuite echivalente, înțelegeți care este avantajul lor față de alte metode de măsurare. Dispozitive pentru evaluare și comparare directă - la aparatele de măsurare pentru directestimările valorii capacităţii măsurate se referă lamicrofaradmetre, a cărui acțiune se bazează pe dependența curentului sau tensiunii din circuitul de curent alternativ de valoarea inclusă în acesta . Valoarea capacității este determinată folosind scara contorului cu cadran.

Mai lat la măsură și se folosesc inductanțepunți de curent alternativ echilibrate, permițând obținerea unei mici erori de măsurare (până la 1%). Podul este alimentat de generatoare care funcționează la o frecvență fixă ​​de 400-1000 Hz. Redresoarele sau milivoltmetrele electronice, precum și indicatoarele de osciloscop, sunt folosite ca indicatori.

Întrebări de autotest

Cum puteți măsura rezistența în rețelele AC și DC?

Cum se măsoară rezistența de izolație a firelor?

Care este schema bloc a unui dispozitiv pentru măsurarea mărimilor neelectrice?

Luați în considerare principiul funcționării, proiectarea și teoria de bază a tipurilor individuale de convertoare.

Ce opțiuni există pentru conectarea ampermetrelor și voltmetrelor pentru măsurarea rezistenței?

Desenați o diagramă a unei singure punți și indicați elementele care sunt sursa erorilor la măsurarea rezistențelor mici.

Ce mărimi electrice pot fi măsurate folosind o punte de curent alternativ?

Care sunt sursele de erori în circuitele de măsurare rezonante?

Care sunt avantajele circuite de măsurare substituţie?

Tema 2.6 Instrumente electrice de măsură universale și speciale

dispozitive

Parametri de bază și tipuri de instrumente de măsură electrice universale și speciale, caracteristici tehnice scurte. Multimetre, voltampermetre, instrumente combinate. Schema circuitelor de măsurare ale instrumentului combinat.Multimetre digitale, schema bloc, comutatoare pentru tipul de masuratori si limite de masurare. Unități de măsură. Rezistența de intrare a multimetrului. Măsurarea rezistențelor, curenților, tensiunilor, capacităților electrice, parametrilor dispozitivelor semiconductoare.

Există un număr mare de instrumente de măsură folosite pentru a efectua lucrări strict definite: întreținere, testare linii de cablu, măsurarea parametrilor rețelei de alimentare. Fiecare dintre ele este ideal pentru efectuarea unui set specific de măsurători, dar nimic mai mult. Prin urmare, reparație sau reglare diverse dispozitive imposibil fără instrumente de măsură convenționale: multimetre, osciloscoape, generatoare universale și speciale, frecvențămetre, contoare RLC, analizoare logice.CUAstăzi, majoritatea acestor dispozitive sunt disponibile în versiuni desktop, portabile și purtabile. Prin urmare, un astfel de dispozitiv poate fi întotdeauna selectat în conformitate cu orice condiții de funcționare prevăzute: de la laborator la câmp, alimentat de la rețeaua de curent alternativ, sursa de alimentare de bord sau baterii. Iar diferențele fundamentale dintre dispozitivele de diferite modele privesc, probabil, doar două puncte: clasa de precizie și posibilitatea integrării în sistemele de măsurare. În mod obișnuit, modificările portabile au o precizie mai slabă și un set mai simplu de funcții de serviciu, dar introducerea procesării digitale a semnalului schimbă această situație.zona de aplicare sisteme de măsurare cu control computerizat se limitează, de regulă, la experimente științifice și diverse teste în serie. Aici este importantă automatizarea procesului de colectare și procesare a rezultatelor măsurătorilor . Multimetrul și osciloscoapele sunt unele dintre cele mai comune instrumente. În fiecare zi numărul de bază și funcții suplimentare creştere. Mai mult, în ceea ce privește capacitățile lor, aceste dispozitive sunt din ce în ce mai aproape. Osciloscopul poate avea un multimetru încorporat, iar multimetrul poate avea capacitatea de a afișa semnalul măsurat.Multimetrul(din multimetrul , tester- de la Test - proces,avometru- de la AmpereVoltOhmmeter) - combinat , care combină mai multe funcții. ÎN set minim Acest , Și . Exista Și multimetre.

Un multimetru poate fi fie un dispozitiv ușor, portabil, folosit pentru bază și depanare, precum și un dispozitiv staționar complex cu multe capacități.

Cele mai simple multimetre digitale au 2,5 cifre digitale ( de obicei aproximativ 10%). Cele mai comune dispozitive sunt cu o rezoluție de biți de 3,5 (precizia este de obicei de aproximativ 1,0%). Sunt produse și dispozitive puțin mai scumpe cu o rezoluție de biți de 4,5 (precizia este de obicei de aproximativ 0,1%) și dispozitive semnificativ mai scumpe cu o rezoluție de biți de 5 și mai mare. Precizia acestuia din urmă depinde în mare măsură de domeniul de măsurare și de tipul valorii măsurate, de aceea este discutată separat pentru fiecare subdomeniu. În general, precizia unor astfel de dispozitive poate depăși 0,01%, în ciuda designului lor portabil.

Capacitatea de cifre a unui dispozitiv de măsurare digital, de exemplu, „3,5” înseamnă că afișajul dispozitivului arată 3 cifre complete, cu un interval de la 0 la 9 și 1 cifră cu un interval limitat. Astfel, un dispozitiv de tip „3,5 cifre” poate, de exemplu, să ofere citiri variind de la0,000 inainte de1,999 , când valoarea măsurată depășește aceste limite, este necesară trecerea la un alt interval (manual sau automat).

Numărul de cifre nu determină acuratețea dispozitivului. Precizia măsurătorilor depinde de precizie , asupra acurateței, stabilității termice și temporale a radioelementelor utilizate, asupra calității protecției împotriva interferențelor externe, asupra calității .

Un multimetru analogic constă dintr-un dispozitiv de măsurare magnetoelectric pointer, un set de suplimentare pentru măsurarea tensiunii și formarea pentru măsurarea curentului. Măsurarea rezistenței se realizează utilizând dispozitivul sau sursă externă. Într-un multimetru analog, rezultatele măsurătorii sunt observate prin mișcarea mâinii (ca la un ceas) de-a lungul unei scale de măsurare pe care sunt etichetate următoarele valori: tensiune, curent, rezistență. Popularitatea multimetrelor analogice se explică prin disponibilitatea și prețul lor, iar principalul dezavantaj este o eroare în rezultatele măsurătorilor. Pentru o reglare mai precisă, multimetrele analogice au o rezistență specială de reglare, prin manipulare, pe care se poate obține puțin mai multă precizie. Cu toate acestea, în cazurile în care se dorește mai mult măsurători precise, cel mai bun mod este să folosiți un multimetru digital.
Principala diferență dintre digital și analog este că rezultatele măsurătorilor sunt afișate pe un ecran special. În plus, multimetrele digitale au o precizie mai mare și sunt ușor de utilizat, deoarece nu trebuie să înțelegeți toate complexitățile calibrării scalei de măsurare, ca în versiunile de tip cadran.

Întrebări de autotest

Ce dispozitiv se numește multimetru?

Tipuri de multimetre

Caracteristicile unui maltimetru analogic

Specificații multimetru digital

Secțiunea 3 Studiul formei de undă

Tema 3.1 Osciloscoape

Informații generale și clasificarea osciloscoapelor cu raze electronice. Dispozitiv, principiu de funcționare, scop, caracteristici tehnice, schema bloc a unui osciloscop cu raze catodice. Utilizarea unui osciloscop cu raze catodice pentru a observa un semnal electric, pentru a măsura amplitudinea, frecvența și perioada unui semnal periodic.Tipuri de osciloscoape. Schema bloc a unui osciloscop electronic. Pregătirea, calibrarea și măsurarea diferitelor semnale. Caracteristici de pregătire, calibrare și măsurători cu două fascicule, osciloscoape-multimetre și osciloscoape cu stocare de informații. Caracteristici de măsurare a mărimilor neelectrice cu osciloscoape electroniceOsciloscoape analogice, osciloscoape cu stocare digitală, osciloscoape digitale cu fosfor, osciloscoape digitale de eșantionare, osciloscoape virtuale, osciloscoape portabile

Osciloscoapele electromecanice sunt utilizate pe scară largă pentru a observa și înregistra cantități care se modifică rapid în timp. Ce este un osciloscop? Acesta este un dispozitiv conceput pentru a studia toate tipurile de semnale electrice prin observație vizuală. semnal special, înregistrată pe o bandă fotografică sau pe ecranul unui grafic, precum și pentru măsurarea parametrilor de amplitudine și timp ai semnalului în funcție de forma graficului.

Toate osciloscoapele cu raze catodice au ecrane care afișează grafice ale semnalelor de intrare. Pe ecran sunt aplicate marcaje speciale sub forma unei grile. Daca este aplicabil , apoi imaginile sale sub forma unei imagini finite sunt afișate pe un afișaj, care poate fi monocrom sau color. Osciloscoapele analogice folosesc un tub catodic ca ecran cu așa-numita deflexie electrostatică.

Toate osciloscoapele folosite astăzi diferă prin scopul lor, precum și prin metoda de ieșire a informațiilor de măsurare și, desigur, prin metoda de procesare a semnalului de intrare utilizat.

Osciloscoape pentru observarea formelor de undă cu baleiaj periodice pe ecran. Ecranul poate fi fie cu fascicul de electroni, fie cu cristale lichide. Osciloscoape cu scanare continuă pentru înregistrarea curbelor pe bandă fotografică. Se mai numesc și osciloscoape cu buclă. Există și osciloscoape digitale și analogice

Când le studiem, este necesar să înțelegem motivele pentru care osciloscoapele electromecanice sunt folosite numai pentru studiul proceselor cu o frecvență care nu depășește câteva mii de herți.

Întrebări de autotest

Domenii de aplicare ale osciloscoapelor electromecanice?

Cum se realizează măturarea curbei tensiunii de testare într-un osciloscop electronic?

Ce determină erorile de amplitudine și fază ale osciloscoapelor electronice și electromecanice?

Tema 3.2 Instrumente și metode de măsurare a frecvenței și intervalului de timp

Metode de măsurare a frecvenței și intervalului de timp. Proiectare, principiu de funcționare, caracteristici tehnice, tipuri, domeniul de aplicare a frecvențămetrelor. Măsurarea intervalelor de timp.Generatoare de masura. Diagramă bloc. GeneratoareR- C, L- C, pe bătăi, zgomot, semnale standard, pulsate. Caracteristicile semnalelor. Reguli de configurare și conectare. Dispozitive de potrivire. Norme de siguranță.

Se efectuează măsurarea directă a frecvențeicontoare de frecvență, care se bazează pe diferite metode de măsurare în funcție de gama de frecvențe măsurate și de precizia de măsurare necesară. Cele mai comune metode de măsurare a frecvenței sunt:metoda de reîncărcare a condensatorului, metoda rezonantei, metoda de numărare discretă , o metodă de comparare a frecvenței măsurate cu o frecvență de referință.Contoarele de frecvență sunt folosite rar. În cea mai mare parte, frecvențametrul încorporat în multimetru este suficient. Dar în cazurile în care este nevoie de un rezultat precis sau control extern, fără dispozitiv special insuficient. Astfel de contoare de frecvență pot măsura frecvența, perioada și ciclul de lucru al semnalelor periodice, pot determina durata intervalelor și pot efectua sincronizarea de referință. Modelele complexe oferă posibilitatea procesării computaționale a rezultatelor unui set de măsurători și a mai multor canale pentru implementarea algoritmilor complecși pentru începerea calculelor, procesarea semnalelor cu parametri diferiți sau efectuarea măsurătorilor relative.

Generatoarele sunt folosite mult mai rar și în principal la depanarea și testarea diferitelor dispozitive. Generatoarele sunt împărțite în joasă frecvență, înaltă frecvență și funcționale. Primele generează un semnal sinusoidal sau meandru cu o frecvență de la câțiva herți la sute de kiloherți, cele din urmă - cu frecvențe de până la sute de megaherți cu capacitatea de a modula semnalul conform unei legi date printr-un semnal extern sau intern. Generatoarele funcționale generează semnale de forme complexe (sinus, dreptunghi, triunghi, ferăstrău, trapez) în intervalul de frecvență de până la zeci de megaherți cu un ciclu de lucru dat, precum și semnale digitale cu niveluri TTL și CMOS. Unele modele pot funcționa ca generatoare de frecvență de măturare (conform unei legi date) sau pot genera un semnal simplu modulat în amplitudine sau frecvență.

Metodă de reîncărcare a unui condensator pentru fiecare perioadă a frecvenței măsurate - sValoarea medie a curentului de reîncărcare este proporțională cu frecvența și este măsurată de un ampermetru magnetoelectric, a cărui scară este calibrată în unități de frecvență. Acestea produc contoare de frecvență condensatoare cu o limită de măsurare de 10 Hz - 1 MHz și o eroare de măsurare de ±2%.

Metoda rezonanței, pe baza fenomenului de rezonanță electrică într-un circuit cu elemente reglate în rezonanță cu frecvența măsurată. Frecvența măsurată este determinată de scara mecanismului de reglare. Metoda se aplică la frecvențe de peste 50 kHz. Eroarea de măsurare poate fi redusă la sutimi de procent.

Metoda de numărare discretăse află în centrul lucrăriicontoare de frecvență digitale cu numărare electronică. Se bazează pe numărarea impulsurilor frecvenței măsurate pe o perioadă de timp cunoscută. Oferă o precizie ridicată de măsurare în orice domeniu de frecvență.

Metodă de comparare a frecvenței măsurate cu referința- se amestecă oscilații electrice de frecvențe necunoscute și de referință în așa fel încât să apară bătăi de o anumită frecvență. Când frecvența de bătaie este zero, frecvența măsurată este egală cu frecvența de referință. Amestecarea de frecvență se realizează folosind metoda heterodină (metoda zero bătăi) sau metoda oscilografică.

Soluția la multe probleme de inginerie radio implică măsurarea intervalelor de timp. De obicei, este necesar să se măsoare atât intervale de timp foarte mici (unități de picosecunde) cât și foarte mari (sute de secunde). De asemenea, intervalele de timp pot fi nu numai repetate, ci și simple.

Există două modalități principale de măsurare a intervalelor de timp: oscilografic și digital.

Măsurarea intervalelor de timp utilizând un osciloscop se realizează folosind o oscilogramă a tensiunii testate folosind o baleiaj „liniară”. Datorită neliniarității scanării, precum și erorilor mari în citirea începutului și sfârșitului intervalului, eroarea totală de măsurare este de câteva procente. ÎN anul trecut Intervalele de timp sunt măsurate în principal folosind metode digitale.

Măsurarea intervalelor de timp folosind un contor de frecvență digital - măsurarea intervalului de timp Tx prin metoda digitală se bazează pe umplerea acestuia cu impulsuri care urmează cu o perioadă standard T0 și numărarea număruluiMxa acestor impulsuri în timpul Tx.

Întrebări Pentru autotestări

Care sunt cele mai comune metode de măsurare a intervalelor de timp?

Desenați o diagramă bloc contor digital intervale de timp.

Ce metode există pentru a reduce eroarea?

Ce metode de măsurare a frecvenței cunoașteți?

A desena diagrama functionala frecvențămetru cu osciloscop.

Tema 3.3 Instrumente și metode de măsurare a defazajului

Metode de măsurare a defazajului. Proiectare, principiu de funcționare, caracteristici tehnice, tipuri, domeniul de aplicare a contoarelor de fază.

Rezolvarea multor probleme de inginerie radio este imposibilă fără măsurarea, împreună cu amplitudinea și frecvența, a defazajului (PS) a semnalelor. Metodele de măsurare a fazelor fac posibilă rezolvarea multor probleme legate de domeniul de măsurare, coordonate, transmiterea de informații rezistente la zgomot etc.

De exemplu, sistemele de inginerie radio de fază ale navigației cu rază scurtă de acțiune oferă măsurarea distanței și a coordonatelor cu o eroare de 0,1–1 m, sistemele de navigație globală prin satelit fac posibilă determinarea distanței cu o precizie de câțiva milimetri și a poziției unghiulare cu o precizie. de câteva minute de arc. Dispozitivele bazate pe metode de fază care utilizează tehnologia laser pot măsura distanțe mici cu o precizie de 10 -9 m sau mai puțin.

Conceptul de defazare este introdus numai pentru semnalele armonice cu aceeași frecvență:
U 1 = U m 1 păcat ( w t + j 1 ) y = w t + j 0 – faza de oscilație
U 2 = U m 2 păcat ( w t + j 2 ) j 0 - faza initiala
j = y 1 - y 2 =( w t + j 1 )- ( w t + j 2 )= ê j 1 - j 2 ê
Defazare – modulul diferenței dintre fazele inițiale.
Cunoașterea defazajului vă permite să identificați cauzele distorsiunii semnalului.
Condiția pentru transmisia nedistorsionată este ca răspunsul de fază să fie liniar.
Pentru măsurarea defazajului se folosesc următoarele metode: oscilografie, compensare, conversia defazajului în impulsuri de curent, metoda de numărare discretă etc. Măsurarea defazajului prin metoda oscilografică poate fi implementată folosind metode de scanare liniară, sinusoidală și circulară. Pentru a măsura defazarea utilizând metoda de compensare cu indicație oscilografică, este asamblată o configurație de măsurare, constând dintr-un osciloscop cu un singur fascicul, un standardφ arr. și auxiliareφ V defazatoare.

Măsurarea defazajului prin metoda de numărare discretă se bazează pe o formulă în care ar trebui să înlocuim ∆ pentru intervalele de timpTși T numărul corespunzător de impulsuri cu o rată constantă de repetiție. Contoarele de fază cu indicație directă de acest tip sunt numite contoare de fază electronice sau digitale. Există mai multe scheme de contoare digitale de fază, dar contoarele de fază integratoare, în care rezultatul măsurării este valoarea medie a defazajului pe un număr mare de perioade ale tensiunii măsurate, sunt cele mai răspândite. Astfel de contoare de fază oferă o bună imunitate la zgomot.

Contor de fază cu microprocesor - expansiune semnificativă funcţionalitate, fiabilitatea crescută și alte caracteristici ale contoarelor de fază sunt asigurate atunci când sunt construite pe baza unui microprocesor care funcționează împreună cu traductoare de măsurare. Astfel de contoare de fază fac posibilă măsurarea defazajului între două semnale periodice pentru orice perioadă selectată, observarea fluctuațiilor unor astfel de schimbări și evaluarea caracteristicilor statistice ale acestora: așteptare matematică, dispersie, abatere standard. De asemenea, este posibil, ca și în fazametrele digitale discutate mai sus, realizate după circuite cu logică strictă de funcționare, să se măsoare valoarea medie a defazajului.

Deplasarea de fază între două semnale armonice de aceeași frecvență poate fi măsurată cu un detector de fază.

Un comutator de fază este un dispozitiv cu ajutorul căruia un defazaj cunoscut și reglabil este introdus într-un circuit electric. Proiectarea comutatorului de fază depinde de domeniul de frecvență de funcționare pentru care este destinat.

Întrebări Pentru autotestări

1. Care este sensul conceptului de „fază” a unui semnal?

2. Care este schimbarea de fază între două semnale?

3. Enumeraţi principalele metode de măsurare a defazajului.

4. Care este metoda de baleiaj liniar pentru măsurarea defazajului?

5. Pe ce principiu funcționează contoarele de fază de compensare?

6. Cum funcționează un contor digital de fază bazat pe microprocesor?

1Opțiune

Miliampermetrul magnetoelectric are o limită superioară de măsurare de 100 mA. O modificare a curentului măsurat cu 12 mA corespunde mișcării săgeții cu 6 diviziuni.Determinați numărul de diviziuni, prețul de diviziune și sensibilitatea scalei.

După repararea unui ampermetru cu o clasă de precizie de 1,5 și o limită de măsurare de 5 A, acesta a fost calibrat. Cea mai mare eroare absolută a fost 0,07 A. Ampermetrul și-a păstrat clasa de precizie după reparație?

Un voltmetru cu o rezistență internă de 5 kOhm este conectat cu un rezistor suplimentar cu o rezistență de 45 kOhm. Determinați de câte ori a crescut limita de măsurare a voltmetrului. Desenați o schemă de circuit pentru conectarea unui voltmetru cu o rezistență suplimentară.

Test la disciplina „Măsurători electrice”

Opțiunea 2

Un voltmetru cu o limită superioară de măsurare de 600 V are o sensibilitate de 0,25 div/V. La măsurarea tensiunii, acul voltmetrului a deviat cu 50 de diviziuni. Determinați numărul de diviziuni ale scalei, valoarea diviziunii și tensiunea măsurată de voltmetru.

Un ampermetru cu o rezistență internă de 1,2 ohmi este conectat cu un șunt cu o rezistență de 0,3 ohmi. Determinați de câte ori a crescut limita de măsurare a ampermetrului. Desenați o schemă de circuit pentru conectarea unui ampermetru cu un șunt.

Un ampermetru cu o clasă de precizie de 2,5 și o limită superioară de măsurare de 20A a arătat o valoare a curentului de 11,5 A. Determinați în ce limite se află valoarea actuală a curentului.

La măsurarea curentului din circuit, indicatorul miliametrului magnetoelectric a mutat 10 diviziuni de la marcajul de 10 mA la marcajul de 20 mA. Scara miliampermetrului are 100 de diviziuni. Determinați limita superioară de măsurare a dispozitivului, valoarea diviziunii și sensibilitatea scalei.

Test la disciplina „Măsurători electrice”

3Opțiune

Un ampermetru cu o scară de 10 diviziuni și o limită superioară de măsură de 20 A a arătat un curent în circuit de 15 A. Determinați valoarea diviziunii, sensibilitatea scalei și numărul de diviziuni cu care a deviat săgeata la măsurarea curentului.

La calibrarea unui voltmetru care are o limită superioară de măsurare

50V, cea mai mare eroare absolută a fost 1,1 V. Ce clasă de precizie este atribuită voltmetrului?

Un voltmetru având o rezistență internă de 200 ohmi și o limită superioară de măsurare de 50 V trebuie utilizat pentru a măsura tensiuni de până la 450 V. Cum se poate face acest lucru? Desenați o diagramă și efectuați calculele necesare.

Valoarea reală a curentului din circuit este de 5,23 A. Un ampermetru cu o limită superioară de măsurare de 10 A a indicat un curent de 5,3 A. Determinați erorile de măsurare absolute, relative și reduse..

Test la disciplina „Măsurători electrice”

4Opțiune

Miliampermetrul este proiectat pentru un curent de 200 mA și are o sensibilitate la curent de 0,5 div/mA. Acul miliampermetrului a deviat cu 30 de diviziuni. Determinați numărul de diviziuni ale scalei, valoarea diviziunii și curentul măsurat.

Clasele de precizie ale celor două voltmetre sunt aceleași și egale cu 1. Limita superioară de măsurare a primului voltmetru este de 50 V, iar al doilea voltmetru este de 10 V. Determinați raportul dintre cele mai mari erori absolute admise ale voltmetrelor.

Un ampermetru magnetoelectric are o rezistență internă de 0,05 Ohm și o limită superioară de măsurare de 5 A. Cum poate fi extinsă limita de măsurare a ampermetrului la 125 A?Desenați o diagramă și faceți calculele necesare.

Un curent real de 2,4 A trece printr-un rezistor cu o rezistență de 8 ohmi La măsurarea tensiunii pe acest rezistor, voltmetrul a arătat o tensiune de 19,3 V. Determinați erorile absolute și relative în măsurarea tensiunii.

Instituția de învățământ de la bugetul de stat de învățământ secundar profesional „Colegiul Industrial Salavat”

MĂSURI ELECTRICE

INSTRUCȚIUNI METODOLOGICE

și sarcini pentru efectuarea CONTROALE pentru studenții care studiază în prin corespondenta specialități

230113 Sisteme și complexe informatice

Revizuit Aprobat

la o şedinţă a comisiei de ciclu adjunct. Director de

discipline de inginerie energetică munca educațională

protocol nr.____din__________ _____________

Au fost compilate linii directoare

conform cerinţelor

Stat federal "______"______________

Standard educațional pentru

specialități secundare

învăţământ profesional 230113

Sisteme și complexe informatice

Președintele comisiei de ciclu

Referent:

Profesor la Instituția de învățământ de stat federal de învățământ profesional secundar „Colegiul industrial Salavat”

Conţinut

Introducere 4

	Pașaportul programului de lucru al disciplinei academice
	Structura și conținutul disciplinei academice
	Domeniul de aplicare al disciplinei academice și tipurile de activitate academică
	Planul tematic și conținutul disciplinei academice „Măsurători electrice”
	Condiții de implementare a disciplinei academice
	Monitorizarea și evaluarea rezultatelor stăpânirii disciplinei academice
	Orientări pentru studiul materialului educațional
	Lista de întrebări și sarcini pentru test
	Lista de întrebări pentru un examen sau test

Introducere

Orientările sunt destinate studenților să studieze disciplina academică „Măsurări electrice” departamentul de corespondență studenți care studiază la specialitatea 230113 Sisteme și complexe informatice (nivel de bază de pregătire).

Scopul ghidurilor este implementarea standardului educațional de stat federal în specialitatea 230113 Sisteme și complexe informatice (nivel de bază de pregătire) prin cursuri prin corespondență.

Orientările sunt compilate în măsura în care este necesar pentru a stăpâni elementele de bază ale măsurătorilor electrice, principiul de funcționare și principalele caracteristici ale instrumentelor de măsurare a cantităților electrice, precum și metodele de măsurare a acestora.

Ca urmare a studierii acestei discipline, elevii trebuie să învețe să aleagă metoda de măsurare potrivită, echipamentele de măsurare și auxiliare adecvate și să dobândească abilități de asamblare scheme electrice, observând înregistrarea și prelucrarea rezultatelor obținute, să învețe să verifice instrumentele electrice de măsură, să fie capabil să întocmească, să citească, să monteze scheme de circuit, să măsoare parametrii acestora și să selecteze corect instrumentele de măsură pentru efectuarea măsurătorilor.

Efectuarea măsurătorilor este unul dintre principalele mijloace de obținere a cunoștințelor obiective despre lume, iar materialul experimental acumulat este

o bază pentru generalizări şi stabilirea legilor existenţei sale şi

dezvoltare. În același timp, efectuarea măsurătorilor are o practică necondiționată

valoarea se bazează în mare măsură pe rezultatele măsurătorilor și tehnice

dezvoltarea și interacțiunea dintre entitățile economice individuale

Activități. Printre toate măsurătorile, electricul ocupă un loc special.

măsurători datorită universalităţii semnalelor electrice şi disponibile

posibilități de prelucrare și stocare a acestora, adesea la măsurarea magnetică și

mărimi neelectrice, semnalul de ieșire al convertorului este

anume un semnal electric.

Orientările prevăd studiul a trei secțiuni:

Secțiunea 1. Sistemul de stat pentru asigurarea unității –

abordările generale ale măsurătorilor în general sunt dezvăluite și includ informații despre unitățile de măsură și erorile care apar în timpul măsurătorilor, precum și recomandări practice la prelucrarea rezultatelor măsurătorilor, se dezvăluie relația dintre traductorul primar și dispozitivul de măsurare, se oferă o clasificare generală a instrumentelor electrice de măsurare

Secțiunea 2 Instrumente și metode de măsurători electrice - se caracterizează caracteristici speciale mijloace tehnice, utilizat în măsurătorile curentului, rezistenței tensiunii, capacității și inductanței.

Secțiunea 3 Studiul formelor de semnal - sunt dezvăluite metode de studiere a formelor de semnal, precum și metode de măsurare a acestora, în plus, sunt dezvăluite metode de măsurare a defazajului și metode de măsurare a frecvenței.

Instrucțiunile metodologice prevăd implementarea lucrărilor de laborator. Scopul lor este să se asimileze și să se consolideze mai profund material teoretic, dobândiți abilități în efectuarea unor măsurători simple de mărimi electrice și lucrul cu instrumente electrice de măsură. Numărul lucrărilor de laborator corespunde curriculumului.

Pentru a stăpâni cu succes această disciplină, un student trebuie să fie capabil să studieze în mod independent literatura educațională și să poată folosi dicționare

Repartizarea orelor de predare pe secțiuni și teme ale disciplinei, precum și subiectele lucrărilor practice, pot fi modificate și justificate prin decizia comisiei metodologice, cu condiția menținerii duratei totale a disciplinei.

Cursurile de revizuire și practice se desfășoară în timpul sesiunii de examen (precum și în perioada intersesiilor) pentru a sistematiza, extinde și consolida cunoștințele dobândite și obține răspunsuri la întrebările care apar.

La orele de orientare, elevii sunt introduși în programul de disciplină, metodele de lucru a materialului și de a face temele. munca de testare.

Materialul prezentat pentru orele de orientare și de revizuire, precum și lista orelor practice efectuate, sunt stabilite de instituția de învățământ pe baza curriculum-ului relevant.

Curriculumul prevede un test care acoperă toate secțiunile curriculumului. Opțiunile pentru munca de testare sunt compilate în raport cu programul curent pentru disciplină. Finalizarea unui test acasă determină gradul în care studenții au însușit materialul studiat și capacitatea de a aplica cunoștințele dobândite la rezolvarea problemelor practice.

Familiarizarea cu planul tematic și orientările pe subiecte;

Compilarea răspunsurilor la întrebările de autocontrol date după fiecare subiect.

Stăpânirea materialului de program al disciplinei constă în:

Studiu independent al materialului educațional pe baza literaturii recomandate;

Întrebări pentru autocontrol;

Efectuarea de lucrări practice;

Efectuarea de teste.

La prezentarea materialului, este necesar să se respecte unitatea terminologiei și a denumirilor în conformitate cu standardele actuale.

După studierea materialului, elevii parcurg un test.

Testul este compilat în 20 de versiuni și constă din două clădiri: teoretic și practic. Partea teoretică include 4 întrebări. Partea practică este rezolvarea unei probleme. Numărul opțiunii trebuie selectat în conformitate cu numărul de pe lista din jurnalul de instruire.

Testul se desfășoară într-un caiet separat pătrat, condițiile sarcinilor sunt complet rescrise;

Ca urmare a stăpânirii disciplinei academice, studentul ar trebui să fie capabil să:

Întocmește scheme de circuit pentru conectarea instrumentelor electrice de măsură;

Alegerea mijloacelor de măsurători electrice;

Măsurați mărimile electrice cu o precizie dată;

Determinați valoarea cantității măsurate și indicatorii de precizie a măsurării;

Utilizați tehnologia computerizată pentru a procesa și analiza rezultatele măsurătorilor.

Ca urmare a stăpânirii disciplinei academice, studentul ar trebui să știe:

Metode și mijloace de bază de măsurare a mărimilor electrice;

Proiectarea, principiul de funcționare, scopul instrumentelor electrice de măsură;

Influența instrumentelor de măsură asupra preciziei măsurătorilor;

Caracteristicile diferitelor semnale electrice;

Principii de funcționare, avantaje și dezavantaje ale instrumentelor de măsură electromecanice și electrice analogice;

Reguli pentru pornirea și luarea citirilor de la instrumente la măsurarea cantităților electrice de bază;

Principii de funcționare, pregătire și reguli de utilizare a instrumentelor de măsurare radio: voltmetre electronice, generatoare de măsură, osciloscoape electronice, contoare de distorsiuni neliniare;

Simboluri și marcaje ale măsurătorilor.

1.2 Structura și conținutul disciplinei academice

1.2.1 Domeniul de aplicare al disciplinei academice și tipurile de activitate academică

Tipul muncii educaționale	Număr de ore
Volumul didactic obligatoriu la clasă (total)
inclusiv:
lucrări de laborator
lectii practice
Munca independentă a studentului (total)
inclusiv:
Autostudiu pentru studierea secțiunilor și subiectelor manualelor
Pregătire pentru lucrări de laborator și orele practice
Pregătirea mesajelor, prezentărilor
examinarea finală sub forma creditului diferential

1.2.2. Tplanul tematic și conținutul disciplinei academice „Măsurări electrice”

Numele secțiunilor și subiectelor		Volumul orelor	Nivel de maiestrie
Sectiunea 1. Sistem de stat pentru asigurarea unității
Subiectul 1.1. Principalele tipuri și metode de măsurători, clasificarea lor	Definiția conceptului de „măsurare”. Unități de mărime fizică. Clasificarea metodelor de măsurare și caracteristicile lor succinte. Metode directe și indirecte. Metode de evaluare directă și metode de comparare (diferențial, zero, substituție). Conceptul de instrumente de măsurare: măsuri de mărimi electrice de bază, instrumente electrice de măsură, instalații electrice de măsură, traductoare de măsură, sisteme informatice. Clasificarea si marcarea instrumentelor electrice de masura.
Munca independentă a elevilor - pregătirea unei prezentări privind unitățile de măsură de bază și suplimentare
Subiectul 1.2. Indicatori metrologici ai instrumentelor de măsură	Erorile ca caracteristici ale instrumentelor de măsură. Tipuri de erori și principalele motive ale apariției acestora. Determinarea erorii instrumentului pe baza clasei de precizie a dispozitivului. Limita, valoarea de diviziune, sensibilitatea unui dispozitiv electric de masura. Metodologie tipică pentru testarea instrumentelor electrice de măsură. Informații generale despre prelucrarea rezultatelor măsurătorilor.
Lucrări practice 1 Determinați eroarea aparatului de măsurare
Munca independentă a elevului - pregătire pentru lucrări practice pe tema 1.2
Secțiunea 2 Instrumente și metode de măsurători electrice
Tema 2.1 Mecanisme și circuite de măsură ale dispozitivelor electromecanice	Mecanisme de măsurare a sistemelor magnetoelectrice, electromagnetice, electrodinamice, ferodinamice, electrostatice, de inducție. Principiu general pentru crearea diferitelor mecanisme electrice de măsurare. Principiul de funcționare a dispozitivelor electromecanice. Conceptul de circuite de măsurare. Circuitul de măsurare al instrumentelor electrice de măsură: voltmetre, ampermetre, wattmetre. Simboluri aplicate dispozitivelor.
Munca independentă a elevilor - pregătirea unei prezentări despre simboluri dispozitive
Tema 2.2 Instrumente și metode de măsurare a tensiunii	Metode de măsurare a tensiunii. Dispozitiv, principiu de funcționare, caracteristici tehnice, varietăți (clasificare), domeniul de aplicare: voltmetre electromecanice, voltmetre electronice, voltmetre digitale, compensatoare (hub-uri). Aplicarea instrumentelor combinate pentru măsurarea tensiunii. Selectarea unui dispozitiv pentru măsurarea tensiunii, conectarea acestuia la un circuit, măsurarea, procesarea rezultatului măsurării.
Laboratorul 1 Măsurarea tensiunii
Munca independentă a elevilor - pregătire pentru munca de laborator pe tema 2.2
Tema 2.3 Instrumente și metode de măsurare a curentului	Metode de măsurare a curenților. Proiectare, principiu de funcționare, caracteristici tehnice, soiuri, domeniul de aplicare al principalelor tipuri de ampermetre, cleme de curent. Extinderea limitelor de măsurare folosind transformatoare de curent și șunturi. Aplicarea instrumentelor combinate pentru măsurarea curentului. Selectarea unui dispozitiv pentru măsurarea curentului, conectarea acestuia la un circuit, măsurarea, procesarea rezultatului măsurării.
Laboratorul 2 Măsurarea curentului
Munca independentă a elevilor - pregătire pentru lucrul de laborator pe tema 1.5
Tema 2.4 Instrumente și metode de măsurare a puterii și energiei.	Metode de măsurare a puterii tone de energie electrică. Dispozitiv, principiu de funcționare, caracteristici tehnice, tipuri, domeniul de aplicare: wattmetre și contoare de energie electrică. Selectarea instrumentelor pentru măsurarea puterii și a energiei electrice, conectarea acestora la circuit, măsurare, prelucrarea rezultatelor măsurătorilor. Extinderea limitelor de măsurare.
Laboratorul 3 Măsurarea puterii
Laboratorul 4 Măsurarea energiei electrice
Munca independentă a elevilor - pregătire pentru lucrul de laborator pe tema 2.4
Tema 2.5 Instrumente și metode de măsurare a parametrilor circuitelor electrice .	Măsurarea rezistenței. Ohmmetre. Metoda voltmetrului și ampermetrului: circuitele de conectare, avantajele și dezavantajele acestora. Erori de metoda. Circuite de punte. Teoria podului unic DC. Pod dublu. Măsurarea parametrilor condensatorilor și inductanțelor. Circuite de punte. Circuite de rezonanță. Măsurători prin metoda substituției. Erori de măsurare.
Laboratorul 5 Măsurarea rezistenței
Munca independentă a elevilor - pregătire pentru lucrul de laborator pe tema 2.5
Tema 2.6 Instrumente electrice de măsură universale și speciale.	Parametri de bază și tipuri de instrumente de măsură electrice universale și speciale, caracteristici tehnice scurte. Multimetre, voltampermetre, instrumente combinate. Schema circuitelor de măsurare ale instrumentului combinat. Multimetre digitale, schema bloc, comutatoare pentru tipul de masuratori si limite de masurare. Unități de măsură. Rezistența de intrare a multimetrului. Măsurarea rezistențelor, curenților, tensiunilor, capacităților electrice, parametrilor dispozitivelor semiconductoare.
Lucrări de laborator 6 Măsurarea mărimilor electrice (U, I, R) cu un instrument combinat
Munca independentă a elevilor - pregătire pentru lucrul de laborator pe tema 2.6
Secțiunea 3 Studiul formei de undă
Tema 3.1 Osciloscoape	Informații generale și clasificarea osciloscoapelor cu raze electronice. Dispozitiv, principiu de funcționare, scop, caracteristici tehnice, schema bloc a unui osciloscop cu raze catodice. Utilizarea unui osciloscop cu raze catodice pentru a observa un semnal electric, pentru a măsura amplitudinea, frecvența și perioada unui semnal periodic. Utilizarea unui osciloscop cu raze catodice pentru a măsura frecvența și schimbarea de fază. Tipuri de osciloscoape. Schema bloc a unui osciloscop electronic. Pregătirea, calibrarea și măsurarea diferitelor semnale. Caracteristici de pregătire, calibrare și măsurători cu două fascicule, osciloscoape-multimetre și osciloscoape cu stocare de informații. Caracteristici de măsurare a cantităților neelectrice cu osciloscoape electronice Osciloscoape analogice, osciloscoape cu stocare digitală, osciloscoape digitale cu fosfor, osciloscoape digitale stroboscopice, osciloscoape virtuale, osciloscoape portabile
Lucrare practică 2 Studiul formelor semnalelor pe un osciloscop cu raze catodice
Munca independentă a elevilor - pregătire pentru lucrul de laborator pe tema 2.4
Tema 3.2 Instrumente și metode de măsurare a frecvenței și intervalului de timp	Metode de măsurare a frecvenței și intervalului de timp. Proiectare, principiu de funcționare, caracteristici tehnice, tipuri, domeniul de aplicare a frecvențămetrelor. Măsurarea intervalelor de timp. Generatoare de masura. Diagramă bloc. Generatoare R-C, L-C, bătăi, zgomot, semnale standard, puls. Caracteristicile semnalelor. Reguli de configurare și conectare. Dispozitive de potrivire. Norme de siguranță .
Laboratorul 7 Măsurarea frecvenței AC
Munca independentă a elevilor - pregătire pentru lucrul de laborator pe tema 3.2
Tema 3.3 Instrumente și metode de măsurare a defazajului.	Metode de măsurare a defazajului. Proiectare, principiu de funcționare, caracteristici tehnice, tipuri, domeniul de aplicare a contoarelor de fază.
Laboratorul 8 Măsurarea unghiului de fază
Munca independentă a elevilor - pregătirea unui mesaj de prezentare despre tipurile de contoare de fază

1.3 Condiții de implementare a disciplinei academice

Manualul este destinat studenților instituțiilor de învățământ din învățământul secundar profesional care studiază la specialitatea „Montarea, reglarea și exploatarea echipamentelor electrice ale întreprinderilor și clădirilor civile”. Poate fi util pentru studenții specialităților conexe al căror program de educație include probleme de măsurare în sisteme energetice cu tensiuni de până la 1000 V și în circuite electrice de joasă frecvență.

Definirea si clasificarea masuratorilor, metodelor si instrumentelor de masura. Unități de mărime fizică.
Legea federală „Cu privire la asigurarea uniformității măsurătorilor” din 27 aprilie 1993 reglementează relațiile legate de asigurarea uniformității măsurătorilor în Federația Rusă, în conformitate cu Constituția Federației Ruse.
Articolele principale ale Legii stabilesc:
concepte de bază utilizate în lege;
structura organizatorică a conducerii statului care asigură uniformitatea măsurătorilor;
documente de reglementare pentru a asigura uniformitatea măsurătorilor;
unități de mărime și standarde de stat ale unităților de mărime;
instrumente și tehnici de măsurare.
Legea definește Serviciul Metrologic de Stat și alte servicii pentru a asigura uniformitatea măsurătorilor, serviciile metrologice ale organelor de conducere ale statului și entitati legale, precum și tipurile și zonele de distribuție a controlului și supravegherii metrologice de stat. Articole separate ale Legii conțin prevederi pentru calibrarea și certificarea instrumentelor de măsurare și stabilesc tipuri de răspundere pentru încălcarea Legii. Apariția relațiilor de piață și-a pus amprenta asupra articolului din Lege, care definește baza activităților serviciilor metrologice ale organismelor guvernamentale și ale persoanelor juridice. Problemele legate de activitățile unităților structurale de servicii metrologice la întreprinderi sunt stimulate prin metode pur economice.

În zone care nu sunt controlate agentii guvernamentale, se creează un sistem de calibrare rusesc, care vizează totodată asigurarea uniformității măsurătorilor. Gosstandart al Federației Ruse a numit organul central sistemul rusesc calibrare Departamentul de politică tehnică în domeniul metrologiei.

Cuprins
Introducere
Capitolul 1. INFORMAȚII DE BAZĂ DESPRE METROLOGIE. METODE DE MĂSURARE ȘI ERORI
1.1.Definirea si clasificarea masuratorilor, metodelor si instrumentelor de masura. Unități de mărimi fizice
1.2.Erori de măsurare
1.3.Erori sistematice
1.4.Erori aleatorii
1.5.Reguli și formulare de prezentare a rezultatelor măsurătorilor
1.6.Caracteristicile instrumentelor electrice de masura
Capitolul 2. UNITATEA MĂSURILOR. MĂSURI ALE CANTITATILOR ELECTRICE DE BAZĂ
2.1.Asigurarea uniformității măsurătorilor
2.2.Verificarea instrumentelor de măsurare
2.3.Calibrarea instrumentelor de măsură
2.4 Metode de verificare (calibrare) și scheme de verificare
2.5 Certificarea instrumentelor de măsurare
2.6.Clasificarea măsurilor
2.7.Masuri de unitati de marimi electrice
2.8. Standarde de unități de mărimi electrice
Capitolul 3. INFORMAȚII GENERALE DESPRE DISPOZITIVELE DE MĂSURĂ ELECTRICE ANALOGICE
3.1.Întrebări generale
3.2.Cerințe tehnice
3.3.Dispozitive de citire
3.4. Dispozitive de sprijin și dispozitive pentru crearea unui moment de contracarare
3.5.Dispozitive pentru crearea unui moment de calmare
Capitolul 4. CONVERTOARE DE CURENT ȘI DE TENSIUNE
4.1.Shunturi și rezistențe suplimentare
4.2.Transformatoare de masura. Izolarea galvanică
4.3.Transformatoare de curent de măsurare
4.4.Transformatoare de tensiune de măsurare
4.5.Senzori de hol
Capitolul 5. MECANISME DE MĂSURARE A DISPOZITIVELOR ŞI APLICAREA LOR
5.1.Informații generale
5.2.Mecanisme magnetoelectrice
5.3.Ampermetre şi voltmetre ale sistemului magnetoelectric
5.4.Mecanisme electrodinamice şi ferodinamice
5.5.Ampermetre și voltmetre ale sistemelor electrodinamice și ferodinamice
5.6.Wattmetre ale sistemelor electrodinamice şi ferodinamice
5.7.Mecanisme ale sistemului electromagnetic
5.8.Mecanisme electrostatice și aplicarea acestora
Capitolul 6. CIRCUITE ELECTRICE DE MĂSURARE
6.1. Informații generale
6.2.Ecuaţii de bază şi proprietăţi ale traductoarelor de măsură
6.3 Circuit de măsurare ca convertor
6.4.Metode de corectare a erorilor
6.5.Circuite punte
6.6.Circuite de compensare
Capitolul 7. INSTRUMENTE ELECTRONICE DE MĂSURĂ
7.1.Voltmetre electronice analogice
7.2.Osciloscoape cu raze chodice
7.3.Osciloscoape digitale
Capitolul 8. INSTRUMENTE DIGITALE DE MĂSURĂ ŞI CONVERTOARE ANALOG-DIGITALE
8.1.Concepte de bază
8.2.Convertoare analog-digitale și voltmetre digitale
Capitolul 9. MĂSURAREA CURENȚILOR ȘI TENSIUNILOR
9.1.Metode de măsurare curenți continuiși stres
9.2.Metode de măsurare a curenților alternativi și a tensiunilor de frecvență a puterii
Capitolul 10. MĂSURAREA PARAMETRILOR CIRCUITURILOR ŞI COMPONENTELOR ELECTRICE
Capitolul 11. MĂSURAREA PUTERII
11.1. Informații generale
11.2.Măsurarea puterii în circuite DC
11.3.Măsurarea puterii active în circuitele de curent alternativ
Capitolul 12. MĂSURAREA ENERGIEI
12.1.Contor de inducție cu un singur element
12.2 Contoare cu inducție cu două și trei elemente
12.3 Scheme de conectare a contoarelor
12.4.Contoare electronice
Capitolul 13. MĂSURAREA INDICATORILOR DE DEFAZARE, FRECVENȚĂ ȘI CALITATEA ENERGIEI ELECTRICE. COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICA
13.1.Măsurarea deplasării de fază
13.2 Măsurarea frecvenței
13.3.Compatibilitate electromagnetică. Măsurarea indicatorilor de calitate a energiei electrice
Capitolul 14. SISTEME DE MĂSURARE ȘI INFORMAȚII
14.1.Informații generale
14.2.Structuri de bază ale IIS
14.3 Complexul CAMAC (SAMAS)
14.4.Interfața dispozitivului IEC 625.1
Literatură.

Descărcare gratuită e-book la format convenabil, urmăriți și citiți:
Descarcă cartea Măsurători electrice, Khromoin P.K., 2008 - fileskachat.com, descărcare rapidă și gratuită.