電気計測器の分類、計器目盛記号

電気設備の正しい動作を制御し、試験し、電気回路のパラメータを決定し、消費された電気エネルギーを記録するなどの目的で、さまざまな電気測定が行われます。現代のテクノロジーと同様に、通信テクノロジーでも電気測定が不可欠です。電流、電圧、抵抗、電力など、さまざまな電気量を測定する装置を電気測定器と呼びます。

パネル電流計：

さまざまな電気メーターが多数あります。電気測定の作成で最もよく使用されるものは次のとおりです: 電流計、電圧計、検流計、電力計、電気測定装置、位相計、位相インジケータ、シンクロスコープ、周波数計、オーム計、メガオーム計、接地抵抗、静電容量およびインダクタンス計、オシロスコープ、測定ブリッジ、組み合わせツール、測定セット。

オシロスコープ：

電気測定セット K540 (電圧計、電流計、電力計を含む):

動作原理による電動工具の分類

動作原理によれば、電気測定装置は次の主なタイプに分類されます。

1. 永久磁石によって生成される電流および外部磁場とコイルの相互作用の原理に基づく磁気電気システムのデバイス。

2. NStools は、2 つのコイルと電流との電気力学的相互作用の原理に基づいた電気力学システム用です。一方は固定され、もう一方は可動です。

3. 固定コイルの磁場と電流、およびこの磁場によって磁化された可動鉄板の相互作用の原理を利用する電磁システムのデバイス。

4. 電流の熱効果を利用した温度測定装置。電流によって加熱されたワイヤは伸びて垂れ下がり、その結果、デバイスの可動部分がバネの作用で回転することができ、結果として生じるワイヤのたるみが除去されます。

5. 回転磁場と可動金属シリンダー内でこの磁場によって誘導される電流との相互作用の原理に基づく誘導システムのデバイス。

6. 逆の電荷を帯びた可動金属板と不動金属板の相互作用原理に基づく静電システムデバイス。

7. 熱電対と磁電システムなどの高感度デバイスを組み合わせた熱電システム デバイス。熱電対を通過する測定電流は、磁気電気デバイスに作用する熱電流の出現に寄与します。

8.振動体の機械的共振原理を利用した振動系デバイス。所定の電流周波数では、電磁石のアーマチュアの 1 つが最も激しく振動し、その固有振動の周期は強制振動の周期と一致します。

9. 電子測定装置 - 測定回路に電子部品が含まれている装置。これらは、ほぼすべての電気量だけでなく、電気に変換された非電気量の測定にも使用されます。

読み取りデバイスの種類に応じて、アナログデバイスとデジタルデバイスが区別されます。アナログ機器では、測定値または比例値は、読み取り装置が配置されている可動部品の位置に直接影響します。デジタル デバイスには可動部分が存在せず、測定値または比例値はデジタル インジケータで記録される等価な数値に変換されます。

誘導計:

ほとんどの電気測定機構における可動部のたわみは、巻線に流れる電流の値に依存します。しかし、機構が電流の直接関数ではない量 (抵抗、インダクタンス、キャパシタンス、位相シフト、周波数など) を測定するために機能する必要がある場合、結果として得られるトルクが測定された量に依存する必要があり、供給電圧に依存しません。

このような測定には、可動部分の偏差が2つの巻線の電流の比によってのみ決定され、それらの値には依存しない機構が使用されます。この一般原則に従って構築されたデバイスはレシオと呼ばれます。バネや脈理のねじれによって生じる機械的な反作用モーメントが存在しないという特徴を備えた、あらゆる電気測定システムのレシオメトリック機構を構築することが可能です。

電圧計の凡例:

以下の図は、動作原理に応じた電気計器の記号を示しています。

装置の動作原理の決定

現在の型式指定

精度クラス、デバイスの位置、絶縁強度、影響量の指定

測定量の種類による電気測定器の分類

電気メーターは、測定する量の性質によっても分類されます。これは、動作原理は同じでも、異なる量を測定するように設計された機器は、装置のスケールはもちろんのこと、その構造が互いに大きく異なる場合があるためです。

表 1 に、最も一般的な電気メーターの記号のリストを示します。

表 1. 測定単位、その倍数、サブセットの指定例

名称 名称 名称 名称 キロアンペア kA 力率 cos φ アンペア A 無効力率 sin φ ミリアンペア mA セラオーム TΩ マイクロアンペア μA メガオーム MΩ キロボルト kV キロオーム kΩ ボルト V オーム Ω ミリボルト mV ミリオーム mΩ メガワット MW マイクロム μΩ キロワット ミリウェーバー mWb ワット W マイクロファラッド mF メガバール MVARピコファラド pF キロバール kVAR ヘンリー H バール VAR ミルヘンリー mH メガヘルツ MHz マイクロヘンリー μH KHz kHz 温度スケール 摂氏 o° C ヘルツ Hz

位相角φo

電気計測器の精度による分類

デバイスの絶対誤差は、デバイスの読み取り値と測定値の真の値の差です。

たとえば、電流計の絶対誤差は次のようになります。

δ = I — aiH、

ここで、δ (「デルタ」と読みます) — 絶対誤差 (アンペア)、Az — メーター読み取り値 (アンペア)、Azd — 測定電流の真の値 (アンペア)。

I > Azd の場合、デバイスの絶対誤差は正となり、I < I の場合、負になります。

デバイス補正は、測定値の真の値を取得するためにデバイスの読み取り値に追加する必要がある値です。

アゼ = I — δ = I + (-δ)

したがって、デバイスの補正はデバイスの絶対絶対誤差の値になりますが、符号は逆になります。たとえば、電流計が 1 = 5 A を示し、デバイスの絶対誤差が δ = 0.1 A である場合、測定値の真の値は I = 5+ (-0.1) = 4.9 A となります。

デバイスの減少した誤差は、デバイス インジケーター (デバイスの公称読み取り値) の最大可能偏差に対する絶対誤差の比率です。

たとえば、電流計の場合

β = (δ / In) 100% = ((I — INS) / In) 100%

ここで、β - パーセントで表した減少誤差、In は機器の公称読み取り値です。

デバイスの精度は、最大低減誤差の値によって特徴付けられます。 GOST 8.401-80によると、デバイスは精度クラスの程度に応じて、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5および4,0の9つに分類されます。たとえば、このデバイスの精度クラスが 1.5 の場合、最大低減誤差は 1.5% であることを意味します。

非常に高い測定精度が必要な場合は、最も正確な精度クラス 0.02、0.05、0.1、0.2 の電気メーターが使用されます。デバイスの誤差が 4% を超えて減少している場合、そのデバイスはクラス外とみなされます。

精度クラス2.5の位相角測​​定器：

測定器の感度と定数

デバイスの感度は、測定値の単位あたりのデバイスのポインタの角度または直線運動の比率です。もしも デバイススケールは同じですの場合、スケール全体にわたる感度は同じになります。

たとえば、同じスケールの電流計の感度は次の式で決まります。

S = Δα / ΔI、

ここで、C - アンペア単位で表した電流計の感度、ΔAz - アンペアまたはミリアンペアで表した電流増加、Δα - 度またはミリメートルで表したデバイスインジケータの角変位の増加。

デバイスのスケールが不均一な場合、同じ増加 (電流など) がインジケータの角度または直線変位の異なるステップに対応するため、スケールの異なる領域でのデバイスの感度は異なります。楽器。

機器の逆感度は機器定数と呼ばれます。したがって、デバイス定数はデバイスの単価、つまり、測定値を取得するためにスケールの分割読み取り値に乗算する必要がある値です。

たとえば、デバイスの定数が 10 mA / div (1 目盛あたり 10 ミリアンペア) の場合、そのポインタが α = 10 目盛から外れるとき、測定される電流値は I = 10 · 10 = 100 mA となります。

電力計:

電力計の接続図とデバイスの指定 (スケールの水平位置で可変および定電力を測定するための強磁性デバイス、測定回路はケースから絶縁されており、テスト電圧は 2 kV、精度クラスは 0.5):

測定機器の校正 - 個々のスケール値のさまざまな組み合わせを相互に比較することにより、機器の一連のスケール値の誤差または補正を決定します。比較はスケール値の 1 つに基づいて行われます。校正は、精密計測作業の実践で広く使用されています。

校正する最も簡単な方法は、各サイズを名目上等しい (適度に正しい) サイズと比較することです。この概念は、（よく行われているように）測定器の目盛（校正）と混同されるべきではありません。測定器の目盛（校正）とは、測定器の目盛りに特定の測定単位で表される値を与える計量操作です。

デバイスの電力損失

電気測定装置は動作中にエネルギーを消費し、通常は熱エネルギーに変換されます。電力損失は、回路内のモードだけでなく、システムやデバイスの設計にも依存します。

測定された電力が比較的小さく、したがって回路内の電流または電圧が比較的小さい場合、デバイス自体のエネルギーの電力損失が調査対象の回路のモードに大きな影響を与える可能性があり、デバイスの読み取り値が影響を受ける可能性があります。かなり大きな誤差。発生電力が比較的小さい回路で正確に測定するには、デバイスのエネルギー損失の強さを知る必要があります。

表2は、さまざまな電力メーターシステムにおけるエネルギー電力損失の平均値を示しています。

計装システム 電圧計 100 V、W 電流計 5A、W 磁気 0.1 — 1.0 0.2 — 0.4 電磁 2.0 — 5.0 2.0 — 8.0 誘導 2.0 — 5.0 1 .0 — 4.0 電磁 3.0 — 6.0 3.5 — 10 熱 8.0 — 20.0 2.0 — 3.0