Các phép đo điện được thực hiện và máy điện được sử dụng. Biện pháp, dụng cụ đo và phương pháp đo. Tiến độ công việc

Cơ sở giáo dục ngân sách nhà nước về giáo dục trung cấp nghề "Trường Cao đẳng Công nghiệp Salavat"

ĐO LƯỜNG ĐIỆN

HƯỚNG DẪN PHƯƠNG PHÁP

và nhiệm vụ thực hiện ĐIỀU KHIỂN cho sinh viên đang học tại bằng cách tương tựđặc sản

230113 Hệ thống máy tính và phức hợp

Đã xem xét Đã phê duyệt

tại cuộc họp của Phó ủy ban chu kỳ. Đạo diễn, Giám đốc của

công việc giáo dục ngành kỹ thuật năng lượng

số Nghị định thư__từ___________ _____________

Hướng dẫn đã được biên soạn

theo yêu cầu

Nhà nước liên bang "______"______________

Tiêu chuẩn giáo dục dành cho

chuyên khoa phụ

giáo dục nghề nghiệp 230113

Hệ thống và tổ hợp máy tính

Chủ tịch ủy ban chu kỳ

Người đánh giá:

Giáo viên tại Cơ quan Giáo dục Trung học Chuyên nghiệp Liên bang "Trường Cao đẳng Công nghiệp Salavat"

Nội dung

Giới thiệu 4

	Hộ chiếu chương trình làm việc kỷ luật học thuật
	Cấu trúc và nội dung của môn học
	Phạm vi ngành học và các loại công việc học tập
	Kế hoạch chuyên đề và nội dung của môn học « Đo điện»
	Điều kiện thực hiện ngành học
	Theo dõi, đánh giá kết quả nắm vững môn học
	Hướng dẫn học tập Tài liệu giáo dục
	Danh sách câu hỏi và nhiệm vụ của bài kiểm tra
	Danh sách câu hỏi cho bài kiểm tra hoặc bài kiểm tra

Giới thiệu

Hướng dẫn dành cho sinh viên học ngành học “Đo điện” bộ phận thư tín sinh viên học chuyên ngành 230113 Hệ thống và tổ hợp máy tính (trình độ đào tạo cơ bản).

Mục đích của hướng dẫn này là thực hiện Tiêu chuẩn Giáo dục Tiểu bang Liên bang về hệ thống và tổ hợp máy tính chuyên ngành 230113 (cấp độ đào tạo cơ bản) thông qua các khóa học tương ứng.

Các hướng dẫn này được biên soạn ở mức độ cần thiết để nắm vững các kiến ​​thức cơ bản về đo điện, nguyên lý hoạt động và các đặc tính chính của dụng cụ đo đại lượng điện cũng như các phương pháp đo chúng.

Học xong môn học này, học sinh phải học cách lựa chọn phương pháp đo phù hợp, thiết bị đo và thiết bị phụ trợ phù hợp, có kỹ năng lắp ráp mạch điện, quan sát ghi và xử lý kết quả thu được, học cách kiểm tra mạch điện. dụng cụ đo lường có khả năng vẽ, đọc, lắp ráp sơ đồ mạch điện, đo các thông số và lựa chọn đúng dụng cụ đo để thực hiện phép đo.

Thực hiện các phép đo là một trong những phương tiện chính để có được kiến ​​thức khách quan về thế giới và tài liệu thực nghiệm được tích lũy sẽ được

làm cơ sở cho việc khái quát hóa và thiết lập các quy luật tồn tại và

phát triển. Đồng thời, việc thực hiện các phép đo có ý nghĩa thực tế vô điều kiện.

giá trị chủ yếu dựa vào kết quả đo lường và kỹ thuật

sự phát triển và sự tương tác giữa các thực thể kinh tế riêng lẻ

các hoạt động. Trong số tất cả các phép đo, điện chiếm một vị trí đặc biệt.

phép đo do tính phổ quát của tín hiệu điện và khả năng sẵn có

khả năng xử lý và lưu trữ chúng, thường là khi đo từ tính và

đại lượng không mang điện, tín hiệu đầu ra của bộ chuyển đổi là

cụ thể là tín hiệu điện.

Các hướng dẫn cung cấp cho việc nghiên cứu ba phần:

Phần 1. Hệ thống nhà nướcđảm bảo sự thống nhất -

được tiết lộ cách tiếp cận chungđối với các phép đo nói chung và bao gồm thông tin về đơn vị đo và các lỗi phát sinh trong quá trình đo, cũng như khuyến nghị thiết thực khi xử lý kết quả đo, làm rõ mối quan hệ giữa đầu dò sơ cấp và thiết bị đo, đưa ra phân loại chung về các thiết bị đo điện

Mục 2 Dụng cụ và phương pháp đo điện- mô tả các phương tiện kỹ thuật đặc biệt được sử dụng để đo dòng điện, điện áp, điện dung và điện cảm.

Phần 3 Nghiên cứu dạng tín hiệu - trình bày các phương pháp nghiên cứu dạng tín hiệu cũng như các phương pháp đo chúng, ngoài ra, trình bày các phương pháp đo độ lệch pha và phương pháp đo tần số.

Hướng dẫn phương pháp cung cấp cho việc thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm. Mục tiêu của họ là tiếp thu sâu hơn và củng cố tài liệu lý thuyết, tiếp thu các kỹ năng thực hiện các phép đo đơn giản về đại lượng điện và làm việc với các dụng cụ đo điện. Số lượng công việc thí nghiệm tương ứng với chương trình giảng dạy.

Để thành công trong môn học này, học sinh phải có khả năng độc lập nghiên cứu tài liệu giáo dục và có thể sử dụng từ điển

Việc phân bổ giờ giảng dạy theo các phần và chủ đề của môn học, cũng như các chủ đề của công việc thực tế, có thể được thay đổi và hợp lý theo quyết định của ủy ban phương pháp, với điều kiện là tổng thời gian dành cho môn học được duy trì.

Các lớp ôn tập và thực hành được tiến hành trong kỳ thi (cũng như trong thời gian giữa kỳ) nhằm hệ thống hóa, mở rộng, củng cố những kiến ​​thức đã học và giải đáp các câu hỏi nảy sinh.

Tại các lớp định hướng, học sinh được giới thiệu về chương trình kỷ luật, phương pháp làm bài trên tài liệu và hoàn thành bài kiểm tra ở nhà.

Tài liệu được trình bày cho các lớp định hướng và ôn tập cũng như danh sách các nhiệm vụ cần thực hiện lớp học thực hànhđược xác định cơ sở giáo dục dựa trên chương trình giảng dạy có liên quan.

Chương trình giảng dạy cung cấp một bài kiểm tra bao gồm tất cả các phần của chương trình giảng dạy. Các tùy chọn cho công việc kiểm tra được biên soạn liên quan đến chương trình hiện tại của ngành. Việc hoàn thành bài kiểm tra ở nhà quyết định mức độ nắm vững tài liệu đang học của học sinh và khả năng áp dụng kiến ​​thức đã học khi giải quyết các vấn đề thực tế.

Làm quen với kế hoạch chuyên đề và hướng dẫn về các chủ đề;

Biên soạn đáp án các câu hỏi tự kiểm tra được đưa ra sau mỗi chuyên đề.

Nắm vững nội dung chương trình của môn học bao gồm:

Nghiên cứu độc lập tài liệu giáo dục dựa trên tài liệu được đề xuất;

Câu hỏi để tự chủ;

Thực hiện công việc thực tế;

Thực hiện các bài kiểm tra.

Khi trình bày tài liệu cần tuân thủ sự thống nhất về thuật ngữ và ký hiệu theo tiêu chuẩn hiện hành.

Sau khi nghiên cứu tài liệu, học sinh hoàn thành bài kiểm tra.

Bài kiểm tra được biên soạn thành 20 phiên bản và bao gồm hai tòa nhà: lý thuyết và thực hành. Phần lý thuyết gồm 4 câu hỏi. Phần thực hành là giải quyết một vấn đề. Số tùy chọn phải được chọn theo số trong danh sách trong tạp chí đào tạo.

Bài kiểm tra được hoàn thành trong một cuốn sổ bình phương riêng, các điều kiện của nhiệm vụ được viết lại hoàn toàn;

Là kết quả của việc nắm vững các môn học, học sinh sẽ có thể:

Vẽ sơ đồ mạch nối các dụng cụ đo điện;

Lựa chọn phương tiện đo điện;

Đo đại lượng điện với độ chính xác nhất định;

Xác định giá trị đại lượng đo và các chỉ tiêu về độ chính xác của phép đo;

Sử dụng công nghệ máy tính để xử lý và phân tích kết quả đo.

Để nắm vững môn học, học sinh cần biết:

Các phương pháp và phương tiện cơ bản để đo đại lượng điện;

Thiết kế, nguyên lý hoạt động, mục đích sử dụng của dụng cụ đo điện;

Ảnh hưởng của dụng cụ đo đến độ chính xác của phép đo;

Đặc điểm của các tín hiệu điện khác nhau;

Nguyên lý hoạt động, ưu điểm và nhược điểm của các dụng cụ đo điện, cơ điện tương tự;

Quy tắc bật và lấy số đọc từ dụng cụ khi đo các đại lượng điện cơ bản;

Nguyên lý hoạt động, chuẩn bị và quy tắc sử dụng các thiết bị đo vô tuyến: vôn kế điện tử, máy phát đo, máy hiện sóng điện tử, máy đo độ méo phi tuyến;

Các ký hiệu và dấu hiệu của phép đo.

1.2 Cấu trúc và nội dung của môn học

1.2.1 Phạm vi ngành học và loại hình công việc học tập

Loại công việc giáo dục	Số giờ
Thời lượng giảng dạy bắt buộc trên lớp (tổng cộng)
bao gồm:
công trình phòng thí nghiệm
bài học thực tế
Bài làm độc lập của sinh viên (tổng cộng)
bao gồm:
Tự học nghiên cứu các phần, chuyên đề của sách giáo khoa
Chuẩn bị cho công việc trong phòng thí nghiệm và các lớp thực hành
Chuẩn bị tin nhắn, bài thuyết trình
kiểm tra cuối kì dưới hình thức tín dụng khác biệt

1.2.2. TKế hoạch chuyên đề và nội dung môn học “Đo điện”

Tên các phần và chủ đề		Khối lượng giờ	Mức độ thành thạo
Phần 1. Hệ thống nhà nước đảm bảo sự thống nhất
Chủ đề 1.1. Các loại và phương pháp đo chính, phân loại của chúng	Định nghĩa khái niệm “đo lường”. Đơn vị đại lượng vật lý. Phân loại các phương pháp đo lường và chúng một mô tả ngắn gọn về. Phương pháp trực tiếp và gián tiếp. Các phương pháp đánh giá trực tiếp và phương pháp so sánh (vi phân, không, thay thế). Khái niệm về dụng cụ đo: thước đo đại lượng điện cơ bản, dụng cụ đo điện, lắp đặt đo điện, đầu dò đo, hệ thống thông tin. Phân loại và ghi nhãn dụng cụ đo điện.
Công việc độc lập của sinh viên - chuẩn bị trình bày về các đơn vị đo lường cơ bản và bổ sung
Chủ đề 1.2. Các chỉ số đo lường của dụng cụ đo	Sai số như đặc tính của dụng cụ đo. Các loại lỗi và nguyên nhân chính dẫn đến sự xuất hiện của chúng. Xác định lỗi của thiết bị dựa trên cấp độ chính xác của thiết bị. Giới hạn, giá trị chia, độ nhạy của thiết bị đo điện. Phương pháp điển hình để thử nghiệm dụng cụ đo điện. Thông tin chung xử lý kết quả đo
Công việc thực tế 1 Xác định sai số của thiết bị đo
Công việc độc lập của sinh viên - chuẩn bị cho công việc thực tế về chủ đề 1.2
Mục 2 Dụng cụ và phương pháp đo điện
Chủ đề 2.1 Cơ chế và mạch đo của thiết bị cơ điện	Cơ chế đo các hệ thống điện từ, điện từ, điện động lực, sắt động, tĩnh điện, cảm ứng. Nguyên tắc chung tạo ra các cơ chế đo điện khác nhau. Nguyên lý hoạt động của các thiết bị cơ điện. Khái niệm mạch đo. Mạch đo của dụng cụ đo điện: vôn kế, ampe kế, oát kế. Ký hiệu áp dụng cho thiết bị.
Công việc độc lập của sinh viên - chuẩn bị thuyết trình về ký hiệu của thiết bị
Chủ đề 2.2 Dụng cụ và phương pháp đo điện áp	Phương pháp đo điện áp. Thiết bị, nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật, chủng loại (phân loại), phạm vi ứng dụng: vôn kế điện cơ, vôn kế điện tử, vôn kế số, máy bù (hub). Ứng dụng các dụng cụ kết hợp để đo điện áp. Lựa chọn thiết bị đo điện áp, đấu nối vào mạch điện, đo, xử lý kết quả đo.
Đo điện áp phòng thí nghiệm 1
Công việc độc lập của sinh viên - chuẩn bị cho công việc trong phòng thí nghiệm về chủ đề 2.2
Chủ đề 2.3 Dụng cụ và phương pháp đo dòng điện	Các phương pháp đo dòng điện. Thiết kế, nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật, giống, phạm vi ứng dụng của các loại ampe kế, kẹp dòng chính. Mở rộng giới hạn đo bằng cách sử dụng máy biến dòng và shunt. Ứng dụng các dụng cụ kết hợp để đo dòng điện. Lựa chọn thiết bị đo dòng điện, đấu nối vào mạch điện, đo, xử lý kết quả đo.
Phòng thí nghiệm 2 Đo dòng điện
Công việc độc lập của sinh viên - chuẩn bị cho công việc trong phòng thí nghiệm về chủ đề 1.5
Chủ đề 2.4 Dụng cụ và phương pháp đo công suất và năng lượng.	Các phương pháp đo công suất tấn điện. Thiết bị, nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật, chủng loại, phạm vi ứng dụng: oát kế và công tơ điện. Lựa chọn các dụng cụ đo công suất, điện năng, đấu nối vào mạch điện, đo lường, xử lý kết quả đo. Mở rộng giới hạn đo lường.
Đo công suất phòng thí nghiệm 3
Đo lường phòng thí nghiệm 4 năng lượng điện
Công việc độc lập của sinh viên - chuẩn bị cho công việc trong phòng thí nghiệm về chủ đề 2.4
Chủ đề 2.5 Dụng cụ và phương pháp đo thông số mạch điện .	Đo điện trở. Ôm kế. Phương pháp vôn kế và ampe kế: mạch kết nối, ưu điểm và nhược điểm của chúng. Những sai sót của phương pháp. Mạch cầu. Lý thuyết cầu DC đơn. Cầu đôi. Đo các thông số của tụ điện và điện cảm. Mạch cầu. Các mạch cộng hưởng. Đo bằng phương pháp thay thế. Lỗi đo lường.
Đo điện trở phòng thí nghiệm 5
Công việc độc lập của sinh viên - chuẩn bị cho công việc trong phòng thí nghiệm về chủ đề 2.5
Chủ đề 2.6 Dụng cụ đo điện phổ thông và đặc biệt.	Các thông số cơ bản và các loại dụng cụ đo điện phổ dụng và đặc biệt, đặc tính kỹ thuật tóm tắt. Đồng hồ vạn năng, vôn kế, dụng cụ kết hợp. Sơ đồ mạch đo nhạc cụ kết hợp. Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, sơ đồ khối, công tắc các loại phép đo và giới hạn đo. Đơn vị đo lường. Điện trở đầu vào vạn năng. Đo điện trở, dòng điện, điện áp, điện dung, các thông số của thiết bị bán dẫn.
Công việc thí nghiệm 6 Đo đại lượng điện (U, I, R) bằng dụng cụ kết hợp
Công việc độc lập của sinh viên - chuẩn bị cho công việc trong phòng thí nghiệm về chủ đề 2.6
Phần 3 Nghiên cứu dạng sóng
Chủ đề 3.1 Máy hiện sóng	Thông tin chung và phân loại máy hiện sóng tia điện tử. Thiết bị, nguyên lý hoạt động, mục đích, đặc tính kỹ thuật, sơ đồ cấu trúc máy hiện sóng tia âm cực. Sử dụng máy hiện sóng tia âm cực để quan sát tín hiệu điện, đo biên độ, tần số và chu kỳ của tín hiệu tuần hoàn. Sử dụng máy hiện sóng tia âm cực để đo tần số và độ lệch pha. Các loại máy hiện sóng. Sơ đồ khối của máy hiện sóng điện tử. Chuẩn bị, hiệu chuẩn và đo lường tín hiệu khác nhau. Các tính năng chuẩn bị, hiệu chuẩn và đo bằng hai chùm tia, máy đo dao động-vạn năng và máy hiện sóng có lưu trữ thông tin. Tính năng đo các đại lượng không dùng điện bằng máy hiện sóng điện tử Máy hiện sóng tương tự, máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số, máy hiện sóng phốt pho kỹ thuật số, máy hiện sóng nhấp nháy kỹ thuật số, máy hiện sóng ảo, máy hiện sóng cầm tay
Bài thực hành 2 Nghiên cứu dạng tín hiệu trên máy hiện sóng tia âm cực
Công việc độc lập của sinh viên - chuẩn bị cho công việc trong phòng thí nghiệm về chủ đề 2.4
Chủ đề 3.2 Dụng cụ và phương pháp đo tần số và khoảng thời gian	Phương pháp đo tần số và khoảng thời gian. Thiết kế, nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật, chủng loại, phạm vi ứng dụng của máy đo tần số. Đo khoảng thời gian. Máy phát điện đo lường. Sơ đồ khối. Máy phát điện R-C, LC, theo nhịp, tiếng ồn, tín hiệu chuẩn, thúc đẩy. Đặc điểm của tín hiệu. Quy tắc thiết lập và kết nối. Các thiết bị phù hợp. Những quy định an toàn .
Đo tần số phòng thí nghiệm 7 Dòng điện xoay chiều
Công việc độc lập của sinh viên - chuẩn bị cho công việc trong phòng thí nghiệm về chủ đề 3.2
Chủ đề 3.3 Dụng cụ và phương pháp đo độ lệch pha.	Các phương pháp đo độ dịch pha. Thiết kế, nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật, chủng loại, phạm vi ứng dụng của máy đo pha.
Lab 8 Đo góc pha
Bài tập độc lập của sinh viên - chuẩn bị bài thuyết trình về các loại máy đo pha

1.3 Điều kiện thực hiện ngành học

Mục tiêu của công việc: nghiên cứu các phương pháp đo đại lượng điện, nguyên lý hoạt động của các thiết bị thuộc hệ thống điện từ, điện từ, điện động lực và cảm ứng, tính toán sai số đo.

Tiến độ công việc:

Các đối tượng đo điện là tất cả các đại lượng điện và từ: dòng điện, điện áp, công suất, năng lượng, từ thông, v.v.

Các thiết bị đo điện cũng được sử dụng rộng rãi để đo các đại lượng không dùng điện (nhiệt độ, áp suất, v.v.), những đại lượng này được chuyển đổi thành đại lượng điện tỷ lệ với chúng. Các phương pháp đo như vậy được gọi chung là đo điện của đại lượng không điện. Việc sử dụng các phương pháp đo điện giúp có thể truyền các số đo của thiết bị tới một cách tương đối dễ dàng. khoảng cách xa(đo từ xa), điều khiển máy móc và thiết bị (điều khiển tự động), tự động thực hiện các phép toán trên đại lượng đo được, ghi lại tiến trình (ví dụ: trên băng) quy trình được kiểm soát vân vân.

Dựa trên loại thiết bị đọc, thiết bị analog và thiết bị kỹ thuật số được phân biệt. Trong các thiết bị tương tự, đại lượng được đo hoặc tỷ lệ với nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến vị trí của bộ phận chuyển động mà thiết bị đọc được đặt trên đó. Trong các thiết bị kỹ thuật số không có bộ phận chuyển động và đại lượng được đo hoặc tỷ lệ với nó được chuyển đổi thành số tương đương được ghi lại bằng chỉ báo kỹ thuật số. Bộ vi xử lý có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và độ chính xác của dụng cụ đo, mang lại cho chúng chức năng bổ sung xử lý kết quả đo Cho nghiên cứu vật thể phức tạp hệ thống đo lường tự động được sử dụng, đó là một bộ cảm biến, thiết bị đo lường và ghi lại, các thiết bị để ghép nối (giao diện) và điều khiển của chúng.

Phép đo của bất kỳ đại lượng vật lý nào bao gồm việc so sánh nó thông qua một thí nghiệm vật lý với giá trị của đại lượng vật lý tương ứng, được gọi là thước đo, được lấy làm đơn vị. Có thể thực hiện so sánh như vậy bằng cách sử dụng thiết bị so sánh hoặc thiết bị đọc trực tiếp, còn được gọi là thiết bị chỉ báo. Trong trường hợp sau, giá trị đo được xác định theo thang đo của thiết bị, để hiệu chuẩn cần có biện pháp. Tùy thuộc vào cách thu được kết quả đo, các phép đo được phân biệt giữa trực tiếp, gián tiếp và tích lũy.

Nếu kết quả của phép đo trực tiếp cho giá trị mong muốn của đại lượng đang nghiên cứu thì phép đo đó thuộc nhóm thẳng, ví dụ, đo dòng điện bằng ampe kế.

Nếu đại lượng đo phải được xác định trên cơ sở đo trực tiếp các đại lượng vật lý khác mà đại lượng đo có liên quan theo một mối quan hệ nhất định thì phép đo đề cập đến gián tiếp, chẳng hạn như đo điện trở của một phần tử trong mạch điện khi đo điện áp bằng vôn kế và dòng điện bằng ampe kế. Cần lưu ý rằng với phép đo gián tiếp, độ chính xác có thể giảm đáng kể so với độ chính xác của phép đo trực tiếp do có thêm sai số trong phép đo trực tiếp của các đại lượng có trong phương trình tính toán.

Tùy thuộc vào phương pháp sử dụng dụng cụ và thước đo, người ta thường phân biệt các phương pháp đo chính sau: trực tiếp, bằng 0 và vi sai.

Khi đang sử dụng phương pháp đo trực tiếp(hoặc đọc trực tiếp) đại lượng đo được xác định bằng cách đọc trực tiếp số đọc của thiết bị đo hoặc so sánh trực tiếp với thước đo của một đại lượng vật lý nhất định (đo dòng điện bằng ampe kế, đo chiều dài bằng mét). Trong trường hợp này, độ chính xác của phép đo được xác định bởi độ chính xác của thiết bị chỉ thị.

Khi đo phương pháp không Giá trị của đại lượng chuẩn (đã biết) (hoặc tác động của nó) được điều chỉnh cho đến khi nó bằng giá trị của đại lượng đo được (hoặc tác dụng của nó) được thiết bị đo ghi lại. Thiết bị phải có độ nhạy cao, nó được gọi là không có thiết bị, hoặc số không - chỉ báo. Độ chính xác đo của phương pháp zero rất cao và chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác của các phép đo tham chiếu và độ nhạy của dụng cụ zero. Điều quan trọng nhất trong số các phương pháp đo điện bằng 0 là cầu và bù.

Độ chính xác thậm chí còn cao hơn có thể đạt được với phương pháp vi phânđo. Trong những trường hợp này, đại lượng đo được cân bằng bởi một đại lượng đã biết không hoàn toàn cân bằng, mà bằng cách đọc trực tiếp, đo được sự khác biệt giữa đại lượng đo được và đại lượng đã biết. Phương pháp vi phân được sử dụng để so sánh hai đại lượng có giá trị khác nhau một chút.

Độ chính xác của phép đo được đặc trưng bởi các lỗi có thể xảy ra. Những sai số này đối với mỗi phép đo cụ thể không được vượt quá một giới hạn nhất định. giá trị nhất định. Tùy thuộc vào phương pháp biểu thị số, sai số được phân biệt giữa tuyệt đối và tương đối, và liên quan đến các công cụ chỉ báo - cũng được giảm bớt.

Lỗi tuyệt đối ∆A là sự khác biệt giữa số đo Và từ và giá trị thực tế của đại lượng đo được:

∆A =A từ - A(1)

Ví dụ, một ampe kế chỉ ra A từ =9 A và giá trị hiện tại thực tế A = 8,9 A, kể từ đây, ∆A = 0,1 A.

Để xác định giá trị thực của một đại lượng, bạn cần thêm hiệu chỉnh vào giá trị đo được - sai số tuyệt đối được lấy bằng dấu ngược lại.

Độ chính xác của phép đo thường được đánh giá không phải là tuyệt đối, nhưng sai số tương đối– biểu thị bằng phần trăm, tỷ số giữa sai số tuyệt đối với giá trị thực của giá trị đo được:

Và vì sự khác biệt giữa MỘT Và Và từ thường tương đối nhỏ nên trong hầu hết các trường hợp có thể giả định rằng

. (3)

Đối với ví dụ đã cho về phép đo dòng điện, sai số tương đối

.

Để đánh giá độ chính xác của bản thân các dụng cụ đo chỉ thị, chúng giảm lỗi. Đây là tên được đặt cho tỷ lệ sai số tuyệt đối của chỉ thị được biểu thị bằng phần trăm. ∆AĐẾN Một chữ ký.- giá trị danh nghĩa tương ứng với số đọc cao nhất của thiết bị:

, (4)

Nếu trong ví dụ đang xem xét giới hạn đo của ampe kế Một danh nghĩa = 10 A, thì lỗi của nó giảm đi

Lỗi của thiết bị là do những thiếu sót của bản thân thiết bị và ảnh hưởng bên ngoài. Lỗi đã cho, chỉ phụ thuộc vào chính thiết bị, được gọi là lỗi chính.

Sai số cơ bản cho phép của thiết bị đo điện xác định cấp chính xác của nó. Việc chỉ định lớp chính xác là sai số cơ bản cho phép của các thiết bị thuộc lớp này: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4. Việc thiết bị thuộc về một loại nhất định cho thấy rằng sai số cơ bản của thiết bị ở tất cả các thang đo không vượt quá giá trị được xác định bởi cấp chính xác của thiết bị này (ví dụ: đối với thiết bị loại 1, sai số cơ bản cho phép là 1%). Độ lệch điều kiện bên ngoài từ nguyên nhân bình thường các lỗi bổ sung.

Tùy thuộc vào độ nhạy với từ trường hoặc điện trường bên ngoài, dụng cụ đo điện được chia thành hai loại: 1 - thiết bị ít nhạy hơn và 2 - thiết bị nhạy hơn.

Bất kỳ thiết bị đọc trực tiếp nào cũng bao gồm hai phần chính: cơ chế đo lường và mạch đo (mạch đo).

Mục đích cơ chế đo lường– chuyển đổi năng lượng điện cung cấp cho nó thành năng lượng cơ học của chuyển động của bộ phận chuyển động và bộ chỉ thị liên quan đến nó. Xích đo lường chuyển đổi đại lượng điện đo được (điện áp, dòng điện, công suất, v.v.) thành đại lượng tỷ lệ với nó, ảnh hưởng trực tiếp đến cơ chế đo. Ví dụ, trong một vôn kế, mạch đo bao gồm một cuộn dây cơ cấu đo và một điện trở bổ sung. Nếu điện trở của mạch đo không đổi thì dòng điện trong cơ cấu đo của vôn kế tỷ lệ với điện áp đo được.

Cơ chế đo tương tự, liên quan đến các mạch đo khác nhau, có thể được sử dụng để đo các đại lượng khác nhau.

Tùy thuộc vào nguyên lý hoạt động của cơ cấu đo, một số hệ thống thiết bị chỉ thị được phân biệt (điện từ, điện từ, điện động lực, cảm ứng, v.v.).

Trong cơ chế đo hệ thống điện từ mô-men xoắn được tạo ra bởi sự tương tác của dòng điện một chiều đo được trong cuộn dây cơ cấu với từ trường của nam châm vĩnh cửu. Có hai loại thiết bị hệ thống điện từ chính: thiết bị có cuộn dây chuyển động (khung chuyển động) và thiết bị có nam châm chuyển động, và loại trước được sử dụng thường xuyên hơn nhiều so với loại sau.

Trong cơ cấu điện từ có cuộn dây chuyển động (Hình 1), cuộn dây sau được gắn trên các giá đỡ và có thể quay trong khe hở không khí của mạch từ của nam châm vĩnh cửu 1.

Mạch từ của cơ cấu đo được tạo thành bởi mạch từ 2, các miếng cực 3 và lõi hình trụ 4 được làm bằng vật liệu từ mềm.

Góc giữa các hướng của vectơ cảm ứng từ TRONG trong khe hở không khí và dòng điện TÔI trong phần tích cực của dây dẫn có chiều dài tôi cuộn dây chuyển động là 90 0. Do đó, một lực điện từ tác dụng lên mỗi dây dẫn:

và trên phần chuyển động của cơ cấu - mô-men xoắn:

Trong đó d là đường kính khung cuộn dây có số vòng ω và diện tích mặt cắt ngang S = tôi d; k vr = ω S d – hệ số tỉ lệ.

Vì mômen phản lực do lò xo cuộn tạo ra tỷ lệ thuận với góc xoắn, tức là. M pr = k pr α thì góc quay của cuộn dây có mô men bằng nhau M vr = M pr tỉ lệ thuận với dòng điện đo được:

,

trong đó C pr – hằng số thiết bị("giá trị của phép chia").

Nam châm vĩnh cửu tạo ra từ trường mạnh trong khe hở không khí của mạch từ của thiết bị (0,2-0,3 T), và ngay cả ở giá trị thấp của dòng điện đo được, vẫn có thể thu được đủ mô-men xoắn. Do đó, các thiết bị điện từ rất nhạy cảm, từ trường bên ngoài ảnh hưởng đến số đọc của chúng và mức tiêu thụ năng lượng của chính chúng tương đối thấp.

Để mở rộng giới hạn đo, các thiết bị của hệ thống điện từ, cũng như các thiết bị của hệ thống khác, được trang bị một bộ điện trở để chia các đại lượng đo được. Một điện trở mắc nối tiếp với cuộn dây của cơ cấu đo được gọi là điện trở bổ sung; một điện trở được mắc song song với cuộn dây của cơ cấu đo hoặc với một nhánh chứa cuộn dây và một điện trở bổ sung được gọi là dòng điện.

Khi chiều dòng điện thay đổi thì chiều của mô men xoắn cũng thay đổi. Với dòng điện xoay chiều, các mô men xoắn xoay chiều nhanh chóng theo hướng ngược lại tác dụng lên bộ phận chuyển động của thiết bị. Hành động kết quả của chúng sẽ không làm thay đổi vị trí của bộ phận chuyển động của thiết bị. Để đo dòng điện xoay chiều, cơ cấu đo điện từ phải được nối với đầu dò. Ví dụ, bộ chuyển đổi có thể là bộ chỉnh lưu toàn sóng.

Trong cơ chế đo hệ thống điện từ mô-men xoắn được gây ra bởi tác động của từ trường của dòng điện đo được trong cuộn dây đứng yên của thiết bị lên phần ứng sắt từ di động. Các lực cơ học trong một thiết bị như vậy có xu hướng di chuyển phần ứng sao cho năng lượng từ trường của thiết bị trở nên lớn nhất có thể.

Từ trường của thiết bị bị kích thích bởi chính dòng điện đo được và tương đối yếu, vì phần lớn đường đi của từ thông xảy ra trong không khí. Vì lý do này, cơ chế đo của hệ thống điện từ có độ nhạy thấp. Do từ trường của nó yếu nên thiết bị phải được bảo vệ khỏi các tác động từ trường bên ngoài. Với mục đích này, người ta sử dụng màn chắn sắt từ hoặc cơ cấu đo được chế tạo ở trạng thái tĩnh.

Nguyên lý chung của thiết bị ổn định của hệ thống đo lường như sau. Số lượng cuộn dây trong cơ cấu tăng gấp đôi, với cả hai cuộn dây trong bằng nhau tham gia vào việc hình thành mô-men xoắn, nhưng từ trường của chính chúng có hướng ngược nhau. Bất kỳ từ trường đều bên ngoài nào, làm tăng cường từ trường của một cuộn dây, cũng làm suy yếu từ trường của cuộn dây thứ hai. Kết quả là từ trường bên ngoài không làm thay đổi mô-men xoắn tổng thể của cơ cấu đo.

Cấp chính xác của dụng cụ điện từ thường không cao hơn 1,5, chủ yếu là do ảnh hưởng của độ trễ (từ hóa dư), đặc biệt đáng chú ý khi đo dòng điện một chiều và tổn thất năng lượng do đảo ngược từ hóa khi đo dòng điện xoay chiều.

Cơ chế đo điện từ có một số tính chất có giá trị. Một cuộn dây cố định có dòng điện có thể dễ dàng được chế tạo với tiết diện dây dự trữ đủ trong trường hợp quá tải. Các thiết bị của hệ thống này cho phép quá tải lớn, giá rẻ và thiết kế đơn giản. Dụng cụ điện từ chủ yếu đo điện áp và dòng điện xoay chiều (tần số thấp). Trong lắp đặt công nghiệp dòng điện xoay chiều tần số thấp, hầu hết các ampe kế và vôn kế đều là thiết bị của hệ thống điện từ.

TRONG cơ chế đo điện động Để tạo ra mô-men xoắn, người ta sử dụng sự tương tác của hai cuộn dây với dòng điện.

Cơ chế đo của hệ thống này chủ yếu bao gồm một cuộn dây cố định và một cuộn dây chuyển động. Mômen phản kháng được tạo ra bởi các lò xo đặc biệt, đồng thời có tác dụng cung cấp dòng điện cho cuộn dây chuyển động. Người cuối cùng chịu ảnh hưởng lực điện từ có xu hướng chiếm một vị trí trong đó hướng của từ trường của nó trùng với hướng của từ trường của cuộn dây đứng yên (năng lượng cực đại của tổng từ trường).

Vì thiết bị có hai cuộn dây nên phạm vi ứng dụng của cơ chế này có thể được mở rộng đáng kể. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng của thiết bị mà bản chất thang đo của nó cũng thay đổi.

Trong một vôn kế, cả hai cuộn dây đều số lượng lớn Các vòng dây thường được mắc nối tiếp với nhau và nối tiếp với một điện trở bổ sung.

Trong ampe kế điện động cho dòng điện lên đến 0,5 A, cuộn dây chuyển động và cuộn dây đứng yên được mắc nối tiếp. Ở giá trị lớn hơn của dòng điện đo được I, cuộn dây chuyển động và cuộn dây cố định được mắc song song.

Các thiết bị điện động lực phù hợp để đo cả mạch điện một chiều và xoay chiều, và trong cả hai trường hợp, thang đo của thiết bị đều giống nhau.

Trong một thiết bị điện động lực, dòng điện đo được sẽ kích thích một từ trường tương đối yếu trong không khí. Vì vậy, để có đủ mômen xoắn, cần có các cuộn dây của cơ chế đo có số vòng quay lớn và mức tiêu thụ năng lượng của chính thiết bị tương đối cao. Do từ trường yếu nên thiết bị nhạy cảm với tác động từ trường bên ngoài; Để bảo vệ khỏi những ảnh hưởng này, các thiết bị đều có màn hình. Vì điều kiện làm mát kém (truyền nhiệt qua một lớp không khí), cơ chế điện động không cho phép xảy ra tình trạng quá tải đáng kể nào (đặc biệt là ampe kế). Cuối cùng, các thiết bị của hệ thống này rất đắt tiền. Tuy nhiên, do trong từ trường không có lõi sắt từ - những phần tử có tính chất phi tuyến - nên độ chính xác của thiết bị điện động lực có thể cao tới mức 0,2 và thậm chí là 0,1.

Hệ thống đo cảm ứng dựa trên việc sử dụng từ trường quay. Nếu có dòng điện hình sin chạy trong hai cuộn dây theo một cách nào đóđịnh hướng trong không gian lệch pha nhau thì trong một phần không gian, từ trường sinh ra của hai cuộn dây này sẽ quay quanh một trục nhất định. Nếu có một vật thể làm bằng vật liệu có điện trở suất thấp trên trục này thì dòng điện xoáy sẽ xuất hiện trong đó. Sự tương tác của dòng điện xoáy với từ trường quay sẽ tạo ra một mô-men xoắn, dưới tác động của nó, cơ thể sẽ bắt đầu chuyển động.

Trong cơ chế đo cảm ứng, mô-men xoắn được tạo ra do tác động của từ trường sinh ra của hai nam châm điện xoay chiều lên một bộ phận chuyển động - một đĩa nhôm, trong đó trường này tạo ra dòng điện xoáy. Nam châm điện được kích thích bằng dòng điện xoay chiều đo được. Do đó, giá trị của mô men xoắn phụ thuộc vào giá trị dòng điện trong cả hai nam châm điện và góc lệch pha giữa chúng. Đặc tính có giá trị này của cơ cấu đo cảm ứng là cơ sở cho việc chế tạo các thiết bị đo công suất và năng lượng trong các mạch điện xoay chiều.

Câu hỏi kiểm soát và nhiệm vụ

Nêu các lĩnh vực ứng dụng của phương pháp đo điện.

Sự khác biệt giữa các nhạc cụ analog và kỹ thuật số là gì?

Ý nghĩa của việc đo một đại lượng vật lý là gì?

Những phép đo nào được coi là trực tiếp và những phép đo nào là gián tiếp?

Giải thích bản chất của các phương pháp đo trực tiếp, 0 và vi phân.

Viết ra các định nghĩa và công thức cho các lỗi tuyệt đối và tương đối.

Lớp chính xác của thiết bị có ý nghĩa gì?

Các bộ phận chính của thiết bị đọc trực tiếp là gì?

Giải thích nguyên lý hoạt động của các thiết bị thuộc hệ thống điện từ, điện từ, điện động và cảm ứng.

Xác định sai số tuyệt đối và sai số giảm của vôn kế thiết kế cho điện áp 250 V, nếu giá trị điện áp thực tế là 200 V và vôn kế chỉ 206,25 V.

Bài thực hành số 10

ĐO LƯỜNG ĐIỆN
đo các đại lượng điện như điện áp, điện trở, dòng điện, công suất. Các phép đo được thực hiện bằng nhiều phương tiện khác nhau - dụng cụ đo, mạch điện và thiết bị đặc biệt. Loại thiết bị đo phụ thuộc vào loại và kích thước (phạm vi giá trị) của giá trị đo được cũng như độ chính xác của phép đo được yêu cầu. Các đơn vị SI cơ bản được sử dụng trong phép đo điện là vôn (V), ohm (Ω), farad (F), henry (H), ampe (A) và giây (s).
TIÊU CHUẨN ĐƠN VỊ ĐIỆN
Đo điện là phép xác định (sử dụng phương pháp thực nghiệm) giá trị của một đại lượng vật lý được biểu thị bằng đơn vị thích hợp (ví dụ: 3 A, 4 V). Giá trị của các đơn vị đại lượng điện được xác định theo thỏa thuận quốc tế phù hợp với các định luật vật lý và đơn vị đại lượng cơ học. Do việc “bảo trì” các đơn vị đại lượng điện được xác định theo các thỏa thuận quốc tế gặp nhiều khó khăn nên chúng được trình bày dưới dạng tiêu chuẩn “thực tế” của các đơn vị đại lượng điện. Các tiêu chuẩn này được hỗ trợ bởi các phòng thí nghiệm đo lường nhà nước Những đất nước khác nhau. Ví dụ, ở Hoa Kỳ, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia chịu trách nhiệm pháp lý trong việc duy trì các tiêu chuẩn cho các đơn vị đại lượng điện. Đôi khi, các thí nghiệm được thực hiện để làm rõ sự tương ứng giữa giá trị tiêu chuẩn của các đơn vị đại lượng điện và định nghĩa của các đơn vị này. Năm 1990, các phòng thí nghiệm đo lường nhà nước của các nước công nghiệp phát triển đã ký một thỏa thuận hài hòa tất cả các tiêu chuẩn thực tế của các đơn vị đại lượng điện với nhau và với các định nghĩa quốc tế về đơn vị của các đại lượng này. Các phép đo điện được thực hiện theo tiêu chuẩn nhà nước về các đơn vị điện áp và dòng điện một chiều, điện trở một chiều, điện cảm và điện dung. Những tiêu chuẩn như vậy là những thiết bị có khả năng ổn định Đặc điểm điện từ, hoặc các hệ thống lắp đặt trong đó, trên cơ sở một hiện tượng vật lý nhất định, một đại lượng điện được tái tạo, tính toán từ các giá trị đã biết của các hằng số vật lý cơ bản. Tiêu chuẩn watt và watt-giờ không được hỗ trợ, vì sẽ phù hợp hơn khi tính giá trị của các đơn vị này bằng cách sử dụng các phương trình xác định liên hệ chúng với các đơn vị đại lượng khác. Xem thêmĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG VẬT LÝ.
DỤNG CỤ ĐO LƯỜNG
Dụng cụ đo điện thường đo các giá trị tức thời của đại lượng điện hoặc đại lượng không điện được chuyển đổi thành đại lượng điện. Tất cả các thiết bị được chia thành analog và kỹ thuật số. Cái trước thường hiển thị giá trị của đại lượng đo được bằng một mũi tên di chuyển dọc theo thang đo có vạch chia. Loại thứ hai được trang bị màn hình kỹ thuật số hiển thị giá trị đo được dưới dạng số. Các dụng cụ kỹ thuật số được ưa chuộng hơn cho hầu hết các phép đo vì chúng chính xác hơn, dễ đọc hơn và nói chung là linh hoạt hơn. Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số ("vạn năng kế") và vôn kế kỹ thuật số được sử dụng để đo điện trở DC, cũng như điện áp và dòng điện xoay chiều, với độ chính xác từ trung bình đến cao. Các thiết bị analog đang dần được thay thế bằng các thiết bị kỹ thuật số, mặc dù chúng vẫn được sử dụng ở những nơi quan trọng là chi phí thấp và không cần độ chính xác cao. Để đo điện trở, trở kháng chính xác nhất phải có cầu đo và các máy đo chuyên dụng khác. Để ghi lại tiến trình thay đổi giá trị đo được theo thời gian, người ta sử dụng các dụng cụ ghi - máy ghi dải và máy hiện sóng điện tử, analog và kỹ thuật số.
DỤNG CỤ KỸ THUẬT SỐ
Tất cả các dụng cụ đo kỹ thuật số (trừ những dụng cụ đơn giản nhất) đều sử dụng bộ khuếch đại và các thiết bị khác. Linh kiện điện tửđể chuyển đổi tín hiệu đầu vào thành tín hiệu điện áp, sau đó được chuyển đổi sang dạng số bằng bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC). Một số biểu thị giá trị đo được hiển thị trên chỉ báo (màn hình) điốt phát sáng (LED), huỳnh quang chân không hoặc tinh thể lỏng (LCD). Thiết bị thường hoạt động dưới sự điều khiển của bộ vi xử lý tích hợp và thiết bị đơn giản Bộ vi xử lý được kết hợp với ADC trên một mạch tích hợp duy nhất. Các thiết bị kỹ thuật số rất phù hợp để hoạt động khi được kết nối với máy tính bên ngoài. Trong một số loại phép đo, máy tính như vậy sẽ chuyển đổi các chức năng đo của thiết bị và đưa ra các lệnh truyền dữ liệu để xử lý chúng.
Bộ chuyển đổi tương tự sang số. Có ba loại ADC chính: tích hợp, xấp xỉ liên tiếp và song song. Một ADC tích hợp tính trung bình tín hiệu đầu vào theo thời gian. Trong số ba loại được liệt kê, đây là loại chính xác nhất, mặc dù chậm nhất. Thời gian chuyển đổi của ADC tích hợp nằm trong khoảng từ 0,001 đến 50 giây trở lên, sai số là 0,1-0,0003%. lỗi ADC phép tính gần đúng liên tiếp lớn hơn một chút (0,4-0,002%), nhưng thời gian chuyển đổi là từ ĐO LƯỜNG ĐIỆN 10 μs sang ĐO LƯỜNG ĐIỆN 1 ms. ADC song song là nhanh nhất nhưng cũng kém chính xác nhất: thời gian chuyển đổi của chúng khoảng 0,25 ns, sai số từ 0,4 đến 2%.
Các phương pháp rời rạc hóa Tín hiệu được lấy mẫu kịp thời bằng đo nhanh nó tại các thời điểm riêng biệt và giữ (lưu) các giá trị đo được trong khi chuyển đổi chúng sang dạng kỹ thuật số. Chuỗi các giá trị rời rạc thu được có thể được hiển thị trên màn hình dưới dạng sóng; bằng cách bình phương các giá trị này và tính tổng, bạn có thể tính giá trị bình phương trung bình gốc của tín hiệu; chúng cũng có thể được sử dụng để tính toán thời gian tăng, giá trị cực đại, thời gian trung bình, phổ tần số, v.v. Việc lấy mẫu thời gian có thể được thực hiện trong một khoảng thời gian tín hiệu duy nhất ("thời gian thực") hoặc (với lấy mẫu tuần tự hoặc ngẫu nhiên) qua một số khoảng thời gian lặp lại.
Vôn kế kỹ thuật số và vạn năng. Vôn kế và đồng hồ vạn năng kỹ thuật số đo giá trị gần như tĩnh của một đại lượng và biểu thị nó ở dạng kỹ thuật số. Vôn kế chỉ đo trực tiếp điện áp, thường là DC, trong khi đồng hồ vạn năng có thể đo điện áp DC và AC, dòng điện, điện trở DC và đôi khi là nhiệt độ. Đây là những thiết bị phổ biến nhất mục đích chung với sai số đo từ 0,2 đến 0,001% có thể có 3,5 hoặc 4,5 chữ số màn hình kỹ thuật số. Ký tự "nửa số nguyên" (chữ số) là quy ước cho biết rằng màn hình có thể hiển thị các số vượt quá số ký tự danh nghĩa. Ví dụ: màn hình 3,5 chữ số (3,5 chữ số) trong phạm vi 1-2V có thể hiển thị điện áp lên tới 1.999V.
Mét tổng điện trở. Đây là những dụng cụ chuyên dụng dùng để đo và hiển thị điện dung của tụ điện, điện trở của điện trở, độ tự cảm của cuộn cảm hoặc tổng điện trở (trở kháng) khi nối tụ điện hoặc cuộn cảm với điện trở. Các thiết bị loại này hiện có để đo điện dung từ 0,00001 pF đến 99,999 µF, điện trở từ 0,00001 ohm đến 99,999 kohm và độ tự cảm từ 0,0001 mH đến 99,999 H. Các phép đo có thể được thực hiện ở tần số từ 5 Hz đến 100 MHz, mặc dù một thiết bị có thể thực hiện được phép đo này không bao phủ toàn bộ dải tần. Ở tần số gần 1 kHz, sai số có thể nhỏ tới 0,02% nhưng độ chính xác giảm ở gần ranh giới của dải tần và giá trị đo được. Hầu hết các thiết bị cũng có thể hiển thị các giá trị dẫn xuất, chẳng hạn như hệ số chất lượng của cuộn dây hoặc hệ số tổn hao của tụ điện, được tính từ các giá trị đo chính.
THIẾT BỊ ANALOG
Để đo điện áp, dòng điện và điện trở ở dòng điện một chiều, người ta sử dụng các thiết bị điện từ tương tự có nam châm vĩnh cửu và bộ phận chuyển động nhiều vòng. Các thiết bị loại con trỏ như vậy được đặc trưng bởi sai số từ 0,5 đến 5%. Chúng đơn giản và rẻ tiền (ví dụ, dụng cụ ô tô hiển thị dòng điện và nhiệt độ), nhưng không được sử dụng khi cần độ chính xác đáng kể.
Thiết bị điện từ. Các thiết bị như vậy sử dụng lực tương tác giữa từ trường và dòng điện trong các cuộn dây của bộ phận chuyển động, phần này có xu hướng làm quay phần sau. Mô men của lực này cân bằng với mômen do lò xo đối diện tạo ra, sao cho mỗi giá trị dòng điện tương ứng với một vị trí nhất định của mũi tên trên thang đo. Bộ phận chuyển động có dạng khung dây nhiều vòng với kích thước từ 3-5 đến 25-35 mm và được làm càng nhẹ càng tốt. Bộ phận chuyển động, được gắn trên các ổ đỡ bằng đá hoặc treo trên một dải kim loại, được đặt giữa các cực của một nam châm vĩnh cửu cực mạnh. Hai lò xo xoắn ốc cân bằng mô-men xoắn cũng đóng vai trò là dây dẫn cho cuộn dây của bộ phận chuyển động. Một thiết bị điện từ phản ứng với dòng điện đi qua cuộn dây của bộ phận chuyển động của nó, và do đó nó là một ampe kế hay chính xác hơn là một mili ampe kế (vì giới hạn trên của phạm vi đo không vượt quá khoảng 50 mA). Nó có thể được điều chỉnh để đo dòng điện cao hơn bằng cách nối một điện trở song song có điện trở thấp song song với cuộn dây của bộ phận chuyển động sao cho chỉ một phần nhỏ của tổng dòng điện được đo được phân nhánh vào cuộn dây của bộ phận chuyển động. Thiết bị như vậy phù hợp với dòng điện được đo bằng hàng nghìn ampe. Nếu bạn mắc thêm một điện trở nối tiếp với cuộn dây, thiết bị sẽ biến thành vôn kế. Điện áp rơi trên một kết nối nối tiếp như vậy bằng tích của điện trở của điện trở và dòng điện do thiết bị hiển thị, do đó thang đo của nó có thể được hiệu chỉnh bằng vôn. Để chế tạo một ohm kế từ một miliampe điện từ, bạn cần nối các điện trở có thể đo nối tiếp với nó và áp dụng kết nối nối tiếp áp suất không đổi, ví dụ từ pin. Dòng điện trong mạch như vậy sẽ không tỷ lệ thuận với điện trở, và do đó cần có một thang đo đặc biệt để điều chỉnh tính phi tuyến. Sau đó, có thể đọc trực tiếp điện trở trên thang đo, mặc dù độ chính xác không cao lắm.
Điện kế. Các thiết bị điện từ còn bao gồm điện kế - dụng cụ có độ nhạy cao để đo dòng điện cực nhỏ. Điện kế không có vòng bi, bộ phận chuyển động của chúng được treo trên một dải ruy băng hoặc sợi mỏng, sử dụng từ trường mạnh hơn và con trỏ được thay thế bằng một gương dán vào sợi treo (Hình 1). Gương quay cùng với bộ phận chuyển động và góc quay của nó được ước tính bằng độ dịch chuyển của điểm sáng mà nó tạo ra trên thang đo được lắp đặt ở khoảng cách khoảng 1 m. 1 mm với sự thay đổi dòng điện chỉ 0,00001 μA.

THIẾT BỊ GHI ÂM
Dụng cụ ghi âm ghi lại “lịch sử” những thay đổi về giá trị của đại lượng đo được. Các loại thiết bị phổ biến nhất bao gồm máy ghi biểu đồ dải, ghi lại đường cong thay đổi giá trị bằng bút trên băng giấy biểu đồ, máy hiện sóng điện tử tương tự, hiển thị đường cong quá trình trên màn hình của ống tia âm cực và máy hiện sóng kỹ thuật số. , lưu trữ các tín hiệu đơn lẻ hoặc hiếm khi lặp lại. Sự khác biệt chính giữa các thiết bị này là tốc độ ghi. Máy ghi dải, với các bộ phận cơ khí chuyển động, phù hợp nhất để ghi các tín hiệu thay đổi theo giây, phút hoặc thậm chí chậm hơn. Máy hiện sóng điện tử có khả năng ghi lại các tín hiệu thay đổi theo thời gian từ một phần triệu giây đến vài giây.
ĐO CẦU
Cầu đo thường có bốn nhánh mạch điện, bao gồm điện trở, tụ điện và cuộn cảm, được thiết kế để xác định tỷ lệ các thông số của các thành phần này. Một nguồn điện được kết nối với một cặp cực đối diện của mạch và bộ dò null được kết nối với cặp cực kia. Cầu đo chỉ được sử dụng trong trường hợp yêu cầu độ chính xác đo cao nhất. (Đối với các phép đo có độ chính xác trung bình, tốt hơn nên sử dụng các dụng cụ kỹ thuật số vì chúng dễ xử lý hơn.) Cầu đo máy biến áp xoay chiều tốt nhất có sai số (đo tỷ lệ) ở mức 0,0000001%. Cây cầu đơn giản nhất để đo điện trở được đặt theo tên của người phát minh ra nó, Charles Wheatstone.
Cầu đo DC đôi. Rất khó để kết nối dây đồng với một điện trở mà không tạo ra điện trở tiếp xúc ở mức 0,0001 ohms trở lên. Trong trường hợp điện trở 1 Ohm, dây dẫn hiện tại như vậy gây ra sai số chỉ 0,01%, nhưng đối với điện trở 0,001 Ohm thì sai số sẽ là 10%. Cầu đo đôi (cầu Thomson), sơ đồ được thể hiện trong hình. 2, dùng để đo điện trở của điện trở tham chiếu có giá trị nhỏ. Điện trở của các điện trở tham chiếu bốn cực như vậy được định nghĩa là tỷ số giữa điện áp tại các cực tiềm năng của chúng (p1, p2 của điện trở Rs và p3, p4 của điện trở Rx trong Hình 2) với dòng điện qua các cực hiện tại của chúng (c1, c2 và c3, c4). Với kỹ thuật này, điện trở của dây kết nối không gây ra sai số trong kết quả đo điện trở mong muốn. Hai cánh tay bổ sung m và n loại bỏ ảnh hưởng của dây nối 1 giữa cực c2 và c3. Điện trở m và n của các nhánh này được chọn sao cho thỏa mãn đẳng thức M/m = N/n. Sau đó, bằng cách thay đổi điện trở Rs, sự mất cân bằng giảm xuống 0 và tìm được Rx = Rs(N /M).

Cầu đo AC. Cầu đo AC phổ biến nhất được thiết kế để đo ở tần số chính 50-60 Hz hoặc ở tần số tần số âm thanh(thường khoảng 1000 Hz); cầu đo chuyên dụng hoạt động ở tần số lên tới 100 MHz. Theo quy định, trong các cầu đo AC, thay vì hai cánh tay đặt chính xác tỷ số điện áp, người ta sử dụng một máy biến áp. Một ngoại lệ cho quy tắc này là cầu đo Maxwell-Wien.
Cầu đo Maxwell - Wien. Cầu đo như vậy giúp có thể so sánh các tiêu chuẩn điện cảm (L) với các tiêu chuẩn điện dung ở tần số hoạt động không được biết chính xác. Các chuẩn điện dung được sử dụng trong các phép đo có độ chính xác cao vì chúng có thiết kế đơn giản hơn các chuẩn điện cảm chính xác, nhỏ gọn hơn, dễ che chắn hơn và hầu như không tạo ra trường điện từ bên ngoài. Các điều kiện cân bằng của cầu đo này như sau: Lx = R2R3C1 và Rx = (R2R3) / R1 (Hình 3). Cầu được cân bằng ngay cả trong trường hợp nguồn điện “không tinh khiết” (tức là nguồn tín hiệu chứa các sóng hài của tần số cơ bản) nếu giá trị Lx không phụ thuộc vào tần số.

Cầu đo máy biến áp. Một trong những ưu điểm của cầu đo AC là dễ dàng cài đặt tỷ số điện áp chính xác thông qua máy biến áp. Không giống như các bộ chia điện áp được chế tạo từ điện trở, tụ điện hoặc cuộn cảm, máy biến áp duy trì dòng điện không đổi mối quan hệ đã được thiết lậpđiện áp và hiếm khi yêu cầu hiệu chuẩn lại. Trong bộ lễ phục. Hình 4 thể hiện sơ đồ cầu đo máy biến áp để so sánh hai trở kháng cùng loại. Nhược điểm của cầu đo máy biến áp bao gồm thực tế là tỷ số do máy biến áp chỉ định phụ thuộc ở một mức độ nào đó vào tần số của tín hiệu. Điều này dẫn đến nhu cầu thiết kế cầu đo máy biến áp chỉ dành cho một số dải tần số, trong đó độ chính xác của hộ chiếu được đảm bảo.

trong đó T là chu kỳ của tín hiệu Y(t). Giá trị tối đa Ymax là giá trị tức thời lớn nhất của tín hiệu và giá trị tuyệt đối trung bình YAA là giá trị tuyệt đối được tính trung bình theo thời gian. Với dạng dao động hình sin, Yeff = 0,707Ymax và YAA = 0,637Ymax.
Đo điện áp và dòng điện xoay chiều. Hầu hết tất cả các dụng cụ đo điện áp và dòng điện xoay chiều đều hiển thị một giá trị được đề xuất coi là giá trị hiệu dụng của tín hiệu đầu vào. Tuy nhiên, các thiết bị rẻ tiền thường thực sự đo giá trị trung bình tuyệt đối hoặc tối đa của tín hiệu và hiệu chỉnh thang đo sao cho số đọc tương ứng với giá trị hiệu dụng tương đương, giả sử tín hiệu đầu vào là dạng sóng hình sin. Không nên bỏ qua rằng độ chính xác của các thiết bị như vậy là cực kỳ thấp nếu tín hiệu không phải hình sin. Các thiết bị có khả năng đo giá trị hiệu dụng thực của tín hiệu AC có thể dựa trên một trong ba nguyên tắc: nhân điện tử, lấy mẫu tín hiệu hoặc chuyển đổi nhiệt. Các thiết bị dựa trên hai nguyên tắc đầu tiên, theo quy luật, phản ứng với điện áp và dụng cụ đo nhiệt điện - phản ứng với dòng điện. Khi sử dụng điện trở bổ sung và điện trở shunt, tất cả các thiết bị đều có thể đo cả dòng điện và điện áp.
Phép nhân điện tử. Bình phương và lấy trung bình theo thời gian tín hiệu đầu vào gần đúng được thực hiện mạch điện với các bộ khuếch đại và các phần tử phi tuyến để thực hiện các phép toán như tìm logarit và phản logarit tín hiệu tương tự. Các thiết bị loại này có thể có sai số chỉ 0,009%.
Lấy mẫu tín hiệu. Tín hiệu AC được chuyển đổi thành dạng kỹ thuật số bằng ADC tốc độ cao. Các giá trị tín hiệu được lấy mẫu được bình phương, tính tổng và chia cho số giá trị được lấy mẫu trong một chu kỳ tín hiệu. Sai số của các thiết bị như vậy là 0,01-0,1%.
Dụng cụ đo nhiệt điện.Độ chính xác cao nhất của việc đo các giá trị hiệu dụng của điện áp và dòng điện được cung cấp bởi các dụng cụ đo nhiệt điện. Họ sử dụng một bộ chuyển đổi dòng nhiệt dưới dạng một hộp thủy tinh chân không nhỏ có dây đốt nóng (dài 0,5-1 cm), ở phần giữa có gắn một mối nối nóng cặp nhiệt điện bằng một hạt nhỏ. Hạt cung cấp tiếp xúc nhiệt và đồng thời cách điện. Khi nhiệt độ tăng, liên quan trực tiếp đến giá trị hiệu dụng của dòng điện trong dây đốt nóng, nhiệt EMF (điện áp dòng điện một chiều) xuất hiện ở đầu ra của cặp nhiệt điện. Những bộ chuyển đổi như vậy phù hợp để đo dòng điện xoay chiều có tần số từ 20 Hz đến 10 MHz. Trong bộ lễ phục. Hình 5 thể hiện sơ đồ nguyên lý của thiết bị đo nhiệt điện với hai bộ chuyển đổi dòng nhiệt được chọn theo các thông số. Khi đặt điện áp xoay chiều Vac vào đầu vào của mạch, xuất hiện điện áp một chiều ở đầu ra cặp nhiệt điện của bộ chuyển đổi TC1, bộ khuếch đại A tạo ra dòng điện một chiều trong dây đốt nóng của bộ chuyển đổi TC2, tại đó cặp nhiệt điện cái sau tạo ra cùng một điện áp dòng điện một chiều và một thiết bị dòng điện một chiều thông thường sẽ đo dòng điện đầu ra.

Sử dụng một điện trở bổ sung, đồng hồ đo dòng điện được mô tả có thể được chuyển đổi thành vôn kế. Vì đồng hồ đo nhiệt chỉ đo trực tiếp dòng điện từ 2 đến 500 mA nên cần có điện trở shunt để đo dòng điện cao hơn.
Đo điện năng và năng lượng AC. Công suất tiêu thụ của tải trong mạch điện xoay chiều bằng tích trung bình theo thời gian của các giá trị tức thời của điện áp và dòng điện tải. Nếu điện áp và dòng điện thay đổi theo hình sin (như thường lệ), thì công suất P có thể được biểu diễn dưới dạng P = EI cosj, trong đó E và I là giá trị hiệu dụng của điện áp và dòng điện, và j là góc pha ( góc dịch chuyển) của điện áp và dòng điện hình sin. Nếu điện áp được biểu thị bằng volt và dòng điện được biểu thị bằng ampe thì công suất sẽ được biểu thị bằng watt. Hệ số nhân cosj, được gọi là hệ số công suất, mô tả mức độ đồng bộ của dao động điện áp và dòng điện. Từ quan điểm kinh tế, đại lượng điện quan trọng nhất là năng lượng. Năng lượng W được xác định bởi tích của công suất và thời gian tiêu thụ. Ở dạng toán học nó được viết như thế này:

Nếu thời gian (t1 - t2) được đo bằng giây, điện áp e - tính bằng vôn và dòng điện i - tính bằng ampe, thì năng lượng W sẽ được biểu thị bằng watt-giây, tức là. joules (1 J = 1 Wh). Nếu thời gian được đo bằng giờ thì năng lượng được đo bằng watt giờ. Trong thực tế, sẽ thuận tiện hơn khi biểu diễn điện năng bằng kilowatt giờ (1 kW*h = 1000 Wh).
Đồng hồ đo điện chia sẻ thời gian.Đồng hồ đo điện chia sẻ thời gian sử dụng một phương pháp đo năng lượng điện rất độc đáo nhưng chính xác. Thiết bị này có hai kênh. Một kênh là một công tắc điện tử truyền hoặc không truyền tín hiệu đầu vào Y (hoặc tín hiệu đầu vào -Y đảo ngược) tới bộ lọc thông thấp. Trạng thái của phím được điều khiển bởi tín hiệu đầu ra của kênh thứ hai với tỷ lệ các khoảng thời gian “đóng”/”mở” tỷ lệ với tín hiệu đầu vào của nó. Tín hiệu trung bình ở đầu ra bộ lọc bằng trung bình thời gian của tích của hai tín hiệu đầu vào. Nếu một tín hiệu đầu vào tỷ lệ với điện áp tải và tín hiệu kia tỷ lệ với dòng tải thì điện áp đầu ra tỷ lệ thuận với công suất tiêu thụ của tải. Sai số của các bộ đếm công nghiệp như vậy là 0,02% ở tần số lên đến 3 kHz (các bộ đếm trong phòng thí nghiệm chỉ khoảng 0,0001% ở tần số 60 Hz). Là dụng cụ có độ chính xác cao, chúng được sử dụng làm bộ đếm tiêu chuẩn để kiểm tra các dụng cụ đo đang hoạt động.
Lấy mẫu oát kế và đồng hồ đo điện. Các thiết bị như vậy dựa trên nguyên lý của vôn kế kỹ thuật số, nhưng có hai kênh đầu vào lấy mẫu tín hiệu dòng điện và điện áp song song. Mỗi giá trị mẫu e(k), đại diện cho các giá trị tức thời của tín hiệu điện áp tại thời điểm lấy mẫu, được nhân với giá trị mẫu i(k) tương ứng của tín hiệu hiện tại thu được tại thời điểm lấy mẫu. Thời gian trung bình của các sản phẩm đó là công suất tính bằng watt:

Một bộ cộng tích lũy các tích của các giá trị rời rạc theo thời gian sẽ cho ra tổng điện năng tính bằng watt-giờ. Sai số của đồng hồ đo điện có thể chỉ là 0,01%.
Máy đo điện cảm ứng.Đồng hồ đo cảm ứng không gì khác hơn là một động cơ điện xoay chiều công suất thấp có hai cuộn dây - một cuộn dây dòng điện và một cuộn dây điện áp. Một đĩa dẫn điện đặt giữa các cuộn dây sẽ quay dưới tác dụng của một mô men xoắn tỉ lệ với công suất tiêu thụ. Mô-men xoắn này được cân bằng bởi dòng điện do nam châm vĩnh cửu tạo ra trong đĩa, do đó tốc độ quay của đĩa tỷ lệ thuận với mức tiêu thụ điện năng. Số vòng quay của đĩa trong một thời gian nhất định tỷ lệ thuận với tổng lượng điện mà người tiêu dùng nhận được trong thời gian đó. Số vòng quay của đĩa được đếm bằng một bộ đếm cơ, hiển thị điện tính bằng kilowatt giờ. Các thiết bị loại này được sử dụng rộng rãi như mét hộ gia đìnhđiện. Sai số của họ thường là 0,5%; Chúng có tuổi thọ sử dụng lâu dài ở bất kỳ mức dòng điện cho phép nào.
Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô

đo điện- - [V.A. Semenov. Từ điển Anh-Nga về bảo vệ rơle] Chủ đề bảo vệ rơle EN đo điệnđo điện ... Hướng dẫn dịch thuật kỹ thuật

Thiết bị đo E. là dụng cụ và thiết bị dùng để đo E., cũng như các đại lượng từ tính. Hầu hết các phép đo đều nhằm xác định dòng điện, điện áp (chênh lệch điện thế) và lượng điện.… … Từ điển bách khoa F.A. Brockhaus và I.A. Efron

Quá trình tìm kiếm bằng thực nghiệm các giá trị của đại lượng vật lý trong thí nghiệm khí động học bằng cách sử dụng thích hợp phương tiện kỹ thuật. Có 2 loại I.A.: tĩnh và động. Với tĩnh I. a. các hằng số hoặc... được xác định Bách khoa toàn thư về công nghệ - Hình 1. 1. đo khí động học là quá trình tìm kiếm theo kinh nghiệm các giá trị của đại lượng vật lý trong một thí nghiệm khí động học bằng các phương tiện kỹ thuật thích hợp. Có 2 loại I.A.: tĩnh và động. Tại… … Bách khoa toàn thư "Hàng không"

đo khí động học- Cơm. 1. đo khí động học là quá trình tìm kiếm theo kinh nghiệm các giá trị của đại lượng vật lý trong một thí nghiệm khí động học bằng các phương tiện kỹ thuật thích hợp. Có 2 loại I.A.: tĩnh và động. Tại… … Bách khoa toàn thư "Hàng không"

Điện- 4. Tiêu chuẩn điện lực trong thiết kế mạng phát sóng vô tuyến điện. M., Svyazizdat, 1961. 80 tr.

ĐO LƯỜNG ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

3.1. Vai trò của phép đo trong kỹ thuật điện

Trong bất kỳ lĩnh vực kiến ​​thức nào, các phép đo đều vô cùng quan trọng, nhưng chúng đặc biệt quan trọng trong kỹ thuật điện.

Một người cảm nhận được các hiện tượng cơ học, nhiệt và ánh sáng bằng các giác quan của mình. Mặc dù gần đúng nhưng chúng ta có thể ước tính kích thước của vật thể, tốc độ chuyển động của chúng và độ sáng của vật thể phát sáng. Trong một khoảng thời gian dàiđây là cách mọi người nghiên cứu bầu trời đầy sao.

Nhưng bạn và tôi phản ứng giống hệt nhau đối với một dây dẫn có dòng điện 10 ma hoặc 1 MỘT(tức là gấp 100 lần).

Chúng ta nhìn thấy hình dạng của dây dẫn, màu sắc của nó, nhưng giác quan của chúng ta không cho phép đánh giá cường độ dòng điện. Tương tự như vậy, chúng ta hoàn toàn thờ ơ với từ trường, được tạo ra bởi cuộn dây, điện trường giữa các bản của tụ điện. Y học thành lập ảnh hưởng nhất địnhđiện trường và từ trường trên cơ thể con người nhưng chúng ta không cảm nhận được sự ảnh hưởng và độ lớn của chúng trường điện từ chúng tôi không thể đánh giá được.

Ngoại lệ duy nhất là các trường rất mạnh. Nhưng ở đây, cảm giác ngứa ran khó chịu, có thể nhận thấy khi đi quanh mắt của đường dây điện cao thế, sẽ không cho phép chúng ta ước tính giá trị gần đúng. điện áp trong dòng.

Tất cả điều này buộc các nhà vật lý và kỹ sư ngay từ những bước đầu tiên nghiên cứu và ứng dụng điện phải sử dụng các dụng cụ đo điện.

Dụng cụ là tai mắt của kỹ sư điện. Không có họ, anh ta bị điếc, mù và hoàn toàn bất lực. Hàng triệu dụng cụ đo điện được lắp đặt trong các nhà máy và phòng thí nghiệm nghiên cứu. Mỗi căn hộ còn có một thiết bị đo - công tơ điện.

Các chỉ số (tín hiệu) của dụng cụ đo điện được sử dụng để đánh giá hoạt động của các thiết bị điện khác nhau và tình trạng của thiết bị điện, đặc biệt là trạng thái cách điện. Dụng cụ đo điện có gì khác nhau độ nhạy cao, độ chính xác của phép đo, độ tin cậy và dễ thực hiện.

Thành công của việc chế tạo thiết bị điện đã dẫn đến việc các ngành công nghiệp khác bắt đầu sử dụng dịch vụ của nó. Các phương pháp điện bắt đầu được sử dụng để xác định kích thước, tốc độ, khối lượng và nhiệt độ. Thậm chí một bộ môn độc lập đã xuất hiện “ Đo điện của đại lượng không điện”.

Các chỉ số của dụng cụ đo điện có thể được truyền qua khoảng cách xa (đo từ xa), chúng có thể được sử dụng để tác động trực tiếp đến quy trinh san xuat(điều chỉnh tự động); với sự trợ giúp của họ, tiến trình của các quy trình được kiểm soát sẽ được ghi lại, ví dụ như bằng cách ghi vào băng, v.v.

Việc sử dụng công nghệ bán dẫn đã mở rộng đáng kể việc sử dụng các dụng cụ đo điện.

Đo bất kỳ đại lượng vật lý nào có nghĩa là tìm giá trị của nó bằng thực nghiệm bằng các phương tiện kỹ thuật đặc biệt.

Việc thử nghiệm trên băng ghế dự bị của thiết bị mới nhất là không thể tưởng tượng được nếu không có phép đo điện.Do đó, khi thử nghiệm máy phát điện tua-bin có công suất 1200 MW Tại nhà máy Elektrosila, các phép đo được thực hiện ở 1.500 điểm.

Sự phát triển của các dụng cụ đo điện đã dẫn đến việc sử dụng vi điện tử trong chúng, giúp đo các đại lượng vật lý với sai số không quá 0,005-0,0005%.

3.2. Các khái niệm, thuật ngữ và định nghĩa cơ bản

Kết quả của các hoạt động lý thuyết không được kiểm chứng bằng thực nghiệm là không đáng tin cậy. Thiết bị đo trong quá trình thí nghiệm cho kết quả thể hiện chất lượng, số lượng sản phẩm, tính đúng đắn của quy trình công nghệ, phân phối, tiêu dùng và sản xuất. Đồng thời, các phép đo điện, do mức tiêu thụ năng lượng thấp, khả năng truyền các giá trị đo được trong khoảng cách xa, tốc độ đo và truyền cao, cũng như độ chính xác và độ nhạy cao, hóa ra lại được ưu tiên hơn.

Các phép đo và dụng cụ điện, phương pháp và phương tiện đảm bảo tính thống nhất của chúng, phương pháp đạt được độ chính xác cần thiết - tất cả những điều này đều liên quan đến đo lường, cũng như các nguyên tắc và phương pháp thiết lập các định mức và quy tắc tương tác tối ưu - để tiêu chuẩn hóa.

TRONG Liên Bang Nga tiêu chuẩn hóa và đo lường được thống nhất trong một dịch vụ công duy nhất - Ủy ban Tiêu chuẩn Nhà nước. Năm 1963, GOST 9867-61 giới thiệu Hệ thống quốc tếđơn vị (SI) dựa trên đồng hồ đo ( tôi), kilôgam ( Kilôgam), giây ( Với), ampe ( MỘT), kelvin ( ĐẾN) và nến ( đĩa CD).

Các vấn đề về đo lường và dụng cụ điện sẽ dễ hiểu hơn nếu biết được nội dung của các thuật ngữ, định nghĩa.

Đo lường- khoa học về đo lường, các phương pháp và phương tiện đảm bảo tính thống nhất của chúng và các phương pháp để đạt được độ chính xác cần thiết.

Đo đạc- tìm giá trị của một đại lượng vật lý bằng thực nghiệm bằng các phương tiện kỹ thuật đặc biệt.

Kết quả đo lường- giá trị của một đại lượng vật lý tìm được bằng phép đo.

Đo lường- dụng cụ đo được thiết kế để tái tạo một đại lượng vật lý có kích thước nhất định (ví dụ: đơn vị đo ánh sáng - cd).

đầu dò- dụng cụ đo để tạo ra tín hiệu đo lường thông tin ở dạng thuận tiện cho việc truyền tải, chuyển đổi, xử lý (hoặc lưu trữ) nhưng không thể chấp nhận được đối với nhận thức trực tiếp của người quan sát. Đầu dò đo chính là một cảm biến.

Thiết bị đo- dụng cụ đo được thiết kế để tạo ra tín hiệu đo lường thông tin ở dạng mà người quan sát có thể tiếp cận được trực tiếp.

3.3. Phương pháp đo lường. Lỗi đo lường

Đối với các đại lượng điện đo được khác nhau, có những đại lượng riêng dụng cụ đo lường, cái gọi là biện pháp. Ví dụ, các yếu tố bình thường đóng vai trò là thước đo EMF, thước đo điện trở- đo điện trở, đo điện cảm, đo cuộn cảm, đo điện dung - tụ điện không đổi, v.v.

Trong thực tế, để đo các đại lượng vật lý khác nhau, người ta sử dụng Các phương pháp khác nhau. Loại thứ hai, tùy thuộc vào phương pháp thu được kết quả, được chia thành thẳng Và gián tiếp. Tại đo trực tiếp giá trị của đại lượng được lấy trực tiếp từ dữ liệu thực nghiệm. Tại đo gián tiếp giá trị mong muốn của một đại lượng được tìm thấy bằng cách đếm bằng cách sử dụng mối quan hệ đã biết giữa đại lượng này và các giá trị thu được từ các phép đo trực tiếp. Do đó, điện trở của một phần mạch điện có thể được xác định bằng cách đo dòng điện chạy qua nó và điện áp đặt vào, sau đó tính điện trở này theo định luật Ohm. Các phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghệ đo điện là: đo trực tiếp, vì chúng thường đơn giản hơn và ít tốn thời gian hơn.

Trong công nghệ đo điện họ cũng sử dụng phương pháp so sánh, dựa trên sự so sánh giá trị đo được với thước đo có thể tái tạo. Phương pháp so sánh có thể là bù trừ hoặc bắc cầu. Ví dụ ứng dụng phương pháp bồi thường dùng để đo điện áp bằng cách so sánh giá trị của nó với giá trị EMF của một phần tử bình thường. Ví dụ phương pháp cầu là để đo điện trở bằng mạch cầu bốn nhánh. Các phép đo sử dụng phương pháp bù và cầu rất chính xác nhưng chúng đòi hỏi thiết bị đo phức tạp hơn.

Sách giáo khoa là dành cho học sinh cơ sở giáo dục trung cấp nghề, sinh viên chuyên ngành “Lắp đặt, hiệu chỉnh và vận hành các thiết bị điện doanh nghiệp và công trình dân dụng”. Nó có thể hữu ích cho sinh viên các chuyên ngành liên quan có chương trình giáo dục bao gồm các vấn đề đo lường trong hệ thống năng lượng có điện áp lên đến 1000 V và trong các mạch điện tần số thấp.

Định nghĩa và phân loại các phép đo, phương pháp và dụng cụ đo. Đơn vị đại lượng vật lý.
Luật Liên bang “Về đảm bảo tính thống nhất của các phép đo” ngày 27 tháng 4 năm 1993 quy định các mối quan hệ liên quan đến việc đảm bảo tính thống nhất của các phép đo ở Liên bang Nga theo Hiến pháp Liên bang Nga.
Các điều khoản chính của Luật quy định:
các khái niệm cơ bản được sử dụng trong Luật;
Cơ cấu tổ chức chính phủ kiểm soátđảm bảo tính đồng nhất của các phép đo;
văn bản quy định để đảm bảo tính thống nhất của các phép đo;
đơn vị đại lượng và tiêu chuẩn nhà nước về đơn vị đại lượng;
công cụ và kỹ thuật đo lường.
Luật quy định Cục Đo lường Nhà nước và các dịch vụ khác nhằm đảm bảo tính thống nhất của các phép đo, các dịch vụ đo lường của các cơ quan quản lý nhà nước và các cơ quan quản lý nhà nước. pháp nhân, cũng như các loại hình và lĩnh vực phân bổ kiểm soát, giám sát đo lường nhà nước. Các điều khoản riêng biệt của Luật có quy định về hiệu chuẩn và chứng nhận phương tiện đo lường và quy định các loại trách nhiệm pháp lý khi vi phạm Luật. Sự xuất hiện của quan hệ thị trường đã để lại dấu ấn trong điều khoản của Luật quy định những nguyên tắc cơ bản của hoạt động dịch vụ đo lường của các cơ quan quản lý nhà nước và pháp nhân. Hoạt động của các đơn vị cơ cấu dịch vụ đo lường tại doanh nghiệp được kích thích bằng các phương pháp kinh tế thuần túy.

Ở những khu vực không được kiểm soát cơ quan chính phủ, một hệ thống hiệu chuẩn của Nga đang được tạo ra, cũng nhằm mục đích đảm bảo tính đồng nhất của các phép đo. Cơ quan Tiêu chuẩn Nhà nước Liên bang Nga đã chỉ định Vụ Chính sách kỹ thuật trong lĩnh vực Đo lường làm cơ quan trung ương của hệ thống hiệu chuẩn Nga.

Mục lục
Giới thiệu
Chương 1. THÔNG TIN CƠ BẢN VỀ ĐO LƯỜNG. PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯỜNG VÀ LỖI
1.1.Định nghĩa, phân loại phép đo, phương pháp và dụng cụ đo. Đơn vị đại lượng vật lý
1.2.Lỗi đo lường
1.3.Lỗi hệ thống
1.4.Lỗi ngẫu nhiên
1.5.Quy tắc và hình thức trình bày kết quả đo
1.6.Đặc điểm của dụng cụ đo điện
Chương 2. ĐO LƯỜNG ĐO LƯỜNG ĐOÀN KẾT. ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN
2.1.Đảm bảo tính đồng nhất của các phép đo
2.2.Kiểm định phương tiện đo
2.3.Hiệu chuẩn dụng cụ đo
2.4 Phương pháp xác minh (hiệu chuẩn) và sơ đồ xác minh
2.5 Chứng nhận phương tiện đo
2.6.Phân loại biện pháp
2.7.Đo đơn vị đại lượng điện
2.8 Tiêu chuẩn đơn vị đại lượng điện
Chương 3. THÔNG TIN CHUNG VỀ THIẾT BỊ ĐIỆN ANALOG
3.1.Câu hỏi chung
3.2.Yêu cầu kỹ thuật
3.3.Thiết bị đọc
3.4. Dụng cụ hỗ trợ, thiết bị tạo khoảnh khắc phản tác dụng
3.5.Thiết bị tạo khoảnh khắc tĩnh tâm
Chương 4. MÁY CHUYỂN ĐỔI DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP
4.1.Sun và điện trở bổ sung
4.2.Máy biến áp đo lường. Cách ly điện
4.3.Máy biến dòng đo lường
4.4.Đo điện áp máy biến áp
4.5.Cảm biến Hall
Chương 5. CƠ CHẾ ĐO LƯỜNG CỦA THIẾT BỊ VÀ ỨNG DỤNG
5.1.Thông tin chung
5.2.Cơ chế điện từ
5.3.Ampe kế và vôn kế của hệ thống điện từ
5.4.Cơ chế điện động lực và sắt động lực học
5.5.Ampe kế và vôn kế của hệ điện động và sắt động
5.6.Watt kế của hệ điện động và sắt động
5.7.Cơ chế của hệ thống điện từ
5.8.Cơ chế tĩnh điện và ứng dụng của chúng
Chương 6. MẠCH ĐO LƯỜNG ĐIỆN
6.1. Thông tin chung
6.2.Các phương trình và tính chất cơ bản của đầu dò đo
6.3 Mạch đo như bộ chuyển đổi
6.4.Phương pháp sửa lỗi
6.5.Mạch cầu
6.6.Mạch bù
Điều 7. THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
7.1.Vôn kế điện tử analog
7.2.Máy hiện sóng tia Chode
7.3.Máy hiện sóng số
Chương 8. THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT SỐ VÀ BỘ CHUYỂN ĐỔI ANALOG-SỐ
8.1.Khái niệm cơ bản
8.2.Bộ chuyển đổi tương tự sang số và vôn kế số
Chương 9. ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP
9.1.Phương pháp đo dòng điện và điện áp một chiều
9.2.Phương pháp đo dòng điện xoay chiều và điện áp tần số nguồn
Điều 10. ĐO THÔNG SỐ MẠCH ĐIỆN VÀ LINH KIỆN
Chương 11. ĐO ĐO ĐIỆN
11.1. Thông tin chung
11.2.Đo công suất trong mạch điện một chiều
11.3.Đo lường điện năng hoạt động trong mạch điện xoay chiều
Chương 12. ĐO LƯỜNG NĂNG LƯỢNG
12.1.Đồng hồ đo cảm ứng một phần tử
12.2 Đồng hồ đo cảm ứng hai phần tử và ba phần tử
12.3 Sơ đồ đấu nối công tơ
12.4.Đồng hồ điện tử
Chương 13. ĐO PHA, TẦN SỐ VÀ CÁC CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN. TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ
13.1.Đo dịch pha
13.2 Đo tần số
13.3.Tương thích điện từ. Đo các chỉ số chất lượng năng lượng điện
Chương 14. HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG VÀ THÔNG TIN
14.1.Thông tin chung
14.2.Cấu trúc cơ bản của IIS
14.3.CAMAC phức hợp (SAMAS)
14.4.Giao diện thiết bị IEC 625.1
Văn học.

Tải xuống miễn phí sách điện tửở dạng thuận tiện, hãy xem và đọc:
Tải xuống sách Đo điện, P.K. Khromoin, 2008 - fileskachat.com, tải xuống nhanh và miễn phí.