การวัดและควบคุมปริมาณไฟฟ้า และการวัดปริมาณไฟฟ้า การวัดกระแสและแรงดัน DC

“ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ที่แน่นอนแม้แต่ข้อเดียว

ไม่มีวิทยาศาสตร์ประยุกต์

ไม่มีการวัด

เครื่องมือวัดใหม่

บ่งบอกถึงความก้าวหน้าอย่างแท้จริง”

/เชิงวิชาการ. จากาบี B.S./

การบรรยายครั้งที่ 1

1. บทนำและวัตถุประสงค์ของรายวิชา

2. ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการวัดและอุปกรณ์การวัด:

ก) แนวคิดพื้นฐานและคำจำกัดความ

ข) ระบบหน่วย หน่วยพื้นฐานของระบบเอสไอ

ค) ประเภทของวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ การวัด;

d) การวัดปริมาณไฟฟ้า

จ) การจำแนกประเภทของเครื่องมือวัดทางไฟฟ้า

ฉ) ลักษณะสำคัญและพารามิเตอร์ของเครื่องมือวัดทางไฟฟ้า

การแนะนำ

การทำความเข้าใจความเป็นจริงรอบตัวเรา การศึกษารูปแบบของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ และการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เชื่อมโยงกับการวัดอย่างแยกไม่ออก

“วิทยาศาสตร์เริ่มต้นขึ้น... ทันทีที่เริ่มวัดผล วิทยาศาสตร์ที่แน่นอนเป็นสิ่งที่คิดไม่ถึงโดยไม่มีการวัด” - เขียนโดย D.I. Mendeleev

การวัด เช่น การกำหนดค่าตัวเลขของปริมาณเฉพาะ มีบทบาทพิเศษในระบบเศรษฐกิจของประเทศ ไม่มีสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ไม่มีสาขาอุตสาหกรรมหรือเกษตรกรรม ซึ่งปัจจัยชี้ขาดประการหนึ่งจะไม่ถูกวัดเช่นนี้

ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเป็นภารกิจทางเศรษฐกิจและการเมืองที่สำคัญของประเทศของเรา แกนหลักของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีคือการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของแรงงานด้วยการผลิตแบบอัตโนมัติ การจัดการแบบอัตโนมัติ และเร่งการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อดำเนินการผลิตอย่างรวดเร็ว

ภารกิจหลักของแผนห้าปีที่ 10 คือการดำเนินหลักสูตร CPSU อย่างต่อเนื่องในการยกระดับมาตรฐานการครองชีพทางวัตถุและวัฒนธรรมของประชาชนบนพื้นฐานของการพัฒนาการผลิตทางสังคมที่มีพลวัตและตามสัดส่วนและการเพิ่มประสิทธิภาพของมัน เร่งวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความก้าวหน้า การเพิ่มผลิตภาพแรงงาน และการปรับปรุงคุณภาพงานในทุกระดับทั่วโลก เศรษฐกิจของประเทศ

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ จึงมีการคาดการณ์ในอุตสาหกรรม...

ขยายการผลิตเครื่องจักร อุปกรณ์ และตัวอย่างประเภทก้าวหน้าและประหยัดสำหรับทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ

เพิ่มการผลิตเครื่องมือและอุปกรณ์อัตโนมัติ 1.6-1.7 เท่า อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ 1.8 เท่า

เพื่อพัฒนาการผลิต... อุปกรณ์สำหรับบันทึกและส่งข้อมูลสำหรับระบบควบคุมกระบวนการอัตโนมัติและการควบคุมที่เหมาะสมที่สุดในภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ

ขยายการผลิตเครื่องมือสำหรับความต้องการทางการเกษตร

การศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ การค้นหากฎเกณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์เหล่านี้ และโดยทั่วไปแล้วการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทุกประเภทมักเกี่ยวข้องกับการวัดผลเสมอ เนื่องจากในที่สุดแล้วการวิจัยดังกล่าวก็ขึ้นอยู่กับการกำหนดความสัมพันธ์เชิงปริมาณซึ่งใช้แง่มุมเชิงคุณภาพของ ปรากฏการณ์และวัตถุที่กำลังศึกษาถูกเปิดเผย

การปรับปรุงเทคโนโลยีการวัด ซึ่งแสดงให้เห็นความแม่นยำในการวัดที่เพิ่มขึ้น ตลอดจนการสร้างวิธีการและเครื่องมือใหม่ๆ มีส่วนทำให้เกิดความสำเร็จใหม่ๆ ทางวิทยาศาสตร์

การค้นพบใหม่ๆ ทางวิทยาศาสตร์ก็นำไปสู่การปรับปรุงเทคโนโลยีการวัด เช่นเดียวกับการสร้างเครื่องมือใหม่ๆ

เทคโนโลยีการวัดข้อมูลสมัยใหม่มีวิธีการวัดปริมาณทางกายภาพที่แตกต่างกันประมาณสองร้อยชนิด เช่น ไฟฟ้า แม่เหล็ก ความร้อน เครื่องกล แสง เสียง ฯลฯ

ปริมาณที่แตกต่างกันจำนวนมากในกระบวนการวัดจะถูกแปลงเป็นปริมาณไฟฟ้าซึ่งสะดวกที่สุดสำหรับการส่งผ่าน การเปรียบเทียบที่แข็งแกร่ง และการวัดที่แม่นยำ

ดังนั้นในการพัฒนาข้อมูลและเทคโนโลยีการวัดที่ทันสมัย ​​การพัฒนาวิธีการวัดปริมาณไฟฟ้าจึงมีความสำคัญเป็นอันดับแรก

ระดับการพัฒนาอุปกรณ์วัดทางไฟฟ้าส่วนใหญ่จะกำหนดสถานะของความก้าวหน้าทางเทคนิคในทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ 04/29/1745 นักวิชาการ Richmon นำเสนอในการประชุมใหญ่ของสถาบันปีเตอร์สเบิร์ก "ตัวบ่งชี้ประกายไฟไฟฟ้า" ซึ่งเป็นเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าเครื่องแรก

ปัจจุบันไม่มีไฟฟ้าที่มีคุณภาพ เทคโนโลยีการวัดทำให้เป็นไปไม่ได้ที่จะดำเนินการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในระดับสมัยใหม่ และยังเป็นไปไม่ได้ที่จะตระหนักถึงศักยภาพของกองคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ การพัฒนาและการนำระบบติดตามและควบคุมอัตโนมัติไปใช้ - วิธีหลักของความก้าวหน้าทางเทคนิคและการเพิ่มแรงงาน ผลผลิต

เครื่องมือและอุปกรณ์วัดทางไฟฟ้ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ อวกาศ การขนส่งในระบบสื่อสารและการนำทาง ในการสำรวจทางธรณีวิทยา อุทกอุตุนิยมวิทยา และในกิจกรรมด้านแรงงานมนุษย์ในด้านอื่นๆ อีกมากมาย

นี่เป็นเพราะข้อดีที่มีอยู่ในการวัดทางไฟฟ้าซึ่งมีข้อดีหลัก ๆ คือ:

1. ค่าที่วัดได้หลากหลายโดยมี 18 หลัก (เช่นแรงดันไฟฟ้า 10-14 ถึง 106 V, กระแส 10-9 ถึง 106 A, ความต้านทาน 10-6 ถึง 10-14 โอห์ม)

2. ความไวสูง (เช่น สำหรับกระแส 1*1012 mm/A สำหรับแรงดันไฟฟ้า 1*106 mm/V)

3. ความแม่นยำสูง ข้อผิดพลาดของอุปกรณ์บ่งชี้สมัยใหม่เกิดขึ้นที่ 0.05% และอุปกรณ์เปรียบเทียบ - ถึง 0.001%

4. ความสามารถในการรับค่าของปริมาณที่วัดได้ไม่เพียงแต่ในช่วงเวลาที่กำหนดเท่านั้น แต่ยังบันทึกการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปด้วย

5. ความเป็นไปได้ของการวัดระยะไกล (การวัดทางไกล)

6. ความสามารถในการวัดปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าโดยใช้วิธีการทางไฟฟ้า

7. ความเป็นไปได้ในการรับและประมวลผลผลการวัดโดยอัตโนมัติ

8. ความสามารถในการวัดโดยไม่รบกวนกระบวนการทางเทคโนโลยี

9. สามารถวัดปริมาณที่เปลี่ยนแปลงทั้งแบบช้าและเร็วได้

การดำเนินการตามแผนอันยิ่งใหญ่เพื่อการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศภายใต้แผนห้าปีที่ 10 การดำเนินโครงการก่อสร้างที่ยิ่งใหญ่ทำให้เกิดงานใหม่สำหรับทุกภาคส่วนของอุตสาหกรรมโซเวียต งานดังกล่าวยังต้องเผชิญกับวิศวกรรมไฟฟ้าอีกด้วย โดยเฉพาะอุปกรณ์ตรวจวัดทางไฟฟ้า

การผลิตไฟฟ้าเพิ่มขึ้น พลังงานในประเทศภายในปี 1980 ถึง 1,340-1,380 พันล้าน kWh การดำเนินการตามแผนสำหรับการใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติของการผลิตที่ครอบคลุมจะต้องมีการสร้างเครื่องมือและอุปกรณ์วัดทางไฟฟ้าใหม่เชิงคุณภาพการเปลี่ยนเครื่องมือที่ล้าสมัยด้วยเครื่องมือที่ทันสมัยตามการวัดใหม่ หลักการ

ปัจจุบันเทคโนโลยีการวัดทางไฟฟ้ามีการพัฒนาอย่างเข้มข้นในทิศทางต่อไปนี้:

ก) เพิ่มความแม่นยำและความเร็ว ขยายช่วงบางส่วน ปรับปรุงการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เครื่องมือวัด;

b) การขยายช่วงและปรับปรุงคุณลักษณะของทรานสดิวเซอร์การวัดต่างๆ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดปริมาณทางไฟฟ้าและไม่ใช่ทางไฟฟ้า รวมถึงในระบบควบคุมอัตโนมัติ

c) การพัฒนาและการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เฉพาะทางต่างๆ การติดตั้งการวัดที่ออกแบบมาเพื่อทดสอบทางไฟฟ้า เครื่องมือวัด การทดสอบวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก และวัตถุประสงค์อื่น ๆ

d) การเปิดตัวและปรับปรุง IMS ที่มีไว้สำหรับการรับการส่งการประมวลผลและการนำเสนอโดยอัตโนมัติในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งและในค่าของปริมาณทางกายภาพที่วัดหรือควบคุม (IMS - ระบบการวัดข้อมูล)

e) การปรับปรุงและการสร้างมาตรฐานของรัฐใหม่ของหน่วยไฟฟ้า ปริมาณซึ่งช่วยให้เพิ่มระดับความแม่นยำทางไฟฟ้า การวัด

อีเมลควรมีบทบาทพิเศษ การวัดการใช้พลังงานไฟฟ้าทางการเกษตร เพิ่มความอัตโนมัติของกระบวนการผลิตในการปศุสัตว์และการทำฟาร์มภาคสนามทุกปีการนำระบบอิเล็กทรอนิกส์มาใช้ พลังงานเข้าสู่กระบวนการทางชีวภาพโดยอิงจากการใช้พลังงานไฟฟ้าทั่วไปในการเกษตรมีความเชื่อมโยงกับการพัฒนาไฟฟ้าอย่างแยกไม่ออก อุปกรณ์วัด

ในการเชื่อมต่อกับระบบอัตโนมัติของการจัดการและการควบคุมซึ่งมาตรการทั้งหมดจะนำมาใช้ในการผลิตทางการเกษตร ข้อกำหนดสำหรับไฟฟ้ามีความซับซ้อนมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เทคโนโลยีการวัด การเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปอย่างต่อเนื่องไปสู่เทคโนโลยีการผลิตอย่างต่อเนื่องในปศุสัตว์และพืชไร่ทำให้เกิดข้อกำหนดใหม่สำหรับการวัดทางเทคโนโลยีที่ให้ความน่าเชื่อถือสูงในการทำงานและคุณภาพของผลิตภัณฑ์

การแก้ปัญหาเหล่านี้ในปัจจุบันกำหนดให้วิศวกรการผลิตทางการเกษตรมีความเชี่ยวชาญในประเด็นต่างๆ มากมาย และมีความรู้ทางเทคนิคอย่างจริงจัง

โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิศวกรไฟฟ้าจำเป็นต้องมีความรู้อย่างถ่องแท้เกี่ยวกับทฤษฎีและการปฏิบัติทางไฟฟ้า การวัด

2. ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการวัดและอุปกรณ์การวัด

ก) แนวคิดพื้นฐานและคำจำกัดความ

การประเมินเชิงปริมาณของคุณสมบัติของวัตถุการวัดต่างๆ (การวิจัย) ดำเนินการโดยการวัดปริมาณทางกายภาพที่แสดงคุณสมบัติเหล่านี้

การวัดเป็นกระบวนการรับรู้ที่ประกอบด้วยการทดลองเปรียบเทียบปริมาณที่วัดได้กับค่าที่แน่นอนที่นำมาเป็นหน่วย

วงกว้างมากขึ้น

การวัดเป็นกระบวนการรับและแปลงข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณที่วัดได้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์เชิงปริมาณจากการเปรียบเทียบกับหน่วยการวัดในรูปแบบที่สะดวกที่สุดในการวิจัย

ดังนั้น การวัดจึงเป็นกระบวนการในการรับข้อมูล หลังจากการวัดแล้ว เราจะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับค่าตัวเลขของปริมาณที่วัดได้ ความเชื่อมโยง และความสัมพันธ์กับปริมาณอื่นนอกเหนือจากที่เรารู้ก่อนการวัด

ซึ่งหมายความว่าการวัดเป็นการเปรียบเทียบเชิงทดลองของปริมาณที่วัดได้กับปริมาณที่เป็นเนื้อเดียวกันอื่น ซึ่งเป็นที่ยอมรับและถูกต้องตามกฎหมายเป็นหน่วย เนื่องจากการวัดเป็นการทดลองทางกายภาพ จึงไม่สามารถทำได้โดยการคาดเดาในเชิงนามธรรม จากนี้ไปการวัดใด ๆ จำเป็นต้องมีระบบหน่วยและวิธีการทางเทคนิคที่ถูกต้องตามกฎหมายในการดำเนินการ

ผลลัพธ์ของการวัดจะเป็นค่าตัวเลขของค่าที่วัดได้ A เสมอ ซึ่งเท่ากับอัตราส่วนของค่าที่วัดได้ Aiz ต่อหน่วยการวัด X กล่าวอีกนัยหนึ่งค่าตัวเลขจะแสดงจำนวนครั้งที่ค่าที่วัดได้มากกว่า หรือน้อยกว่าหน่วยวัด

กระบวนการวัดจึงสามารถเขียนได้ดังนี้:

A = Aiz/X โดยที่ Aiz = A·X กล่าวคือ “ค่าที่วัดได้ Aiz คือหน่วย A ของ X จำนวนมาก”

สมการสุดท้ายเรียกว่าสมการการวัดพื้นฐาน

b) ระบบหน่วย หน่วย SI พื้นฐาน

ระบบหน่วยคือชุดของหน่วยวัดพื้นฐานและหน่วยอนุพัทธ์ซึ่งครอบคลุมพื้นที่การวัดปริมาณทางกายภาพบางพื้นที่

ในสหภาพโซเวียตเมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2506 GOST 9867-61 มีผลบังคับใช้ซึ่งแนะนำให้ใช้ SI มากกว่าในทุกสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีตลอดจนในการสอน

ระบบหน่วยสากล (SI) สร้างขึ้นจากหน่วยพื้นฐาน 7 หน่วย หน่วยเสริม 2 หน่วย และอนุพันธ์ 27 รายการ

หน่วย SI พื้นฐาน

ขนาดของยูนิตหลักถูกตั้งค่าให้เป็นอิสระจากขนาดของยูนิตอื่นๆ

หน่วยที่ได้รับมาจะถูกกำหนดโดยสมการคู่ควบที่แสดงการพึ่งพาทางคณิตศาสตร์ของหน่วยที่กำหนดกับหน่วยอื่น

	ชื่อของปริมาณ	หน่วย	คำย่อ
			ภาษารัสเซีย	ละติน
		กิโลกรัม
	พลังงานไฟฟ้า ปัจจุบัน
	อุณหพลศาสตร์ อุณหภูมิ
	พลังแห่งแสง
	ปริมาณ สาร		ตุ่น

หน่วยเพิ่มเติม

1. เรเดียน - มุมระหว่างรัศมีสองรัศมีของวงกลมที่ตัดส่วนโค้งบนเส้นรอบวง ซึ่งมีความยาวเท่ากับรัศมี (หน่วยมุมเชิงเส้น)

2. สเตอเรเดียนเป็นมุมตัน ซึ่งมีค่าอยู่ที่ศูนย์กลางของทรงกลม และตัดพื้นที่บนพื้นผิวของทรงกลมออกเป็นพื้นที่เท่ากับพื้นที่ของสี่เหลี่ยมจัตุรัส โดยมีด้านเท่ากับรัศมีของรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ทรงกลม (หน่วยมุมตัน)

ในทางปฏิบัติการวัด มักใช้หลายหน่วยและหลายหน่วยย่อย พวกมันถูกสร้างขึ้นโดยการคูณหน่วยทั้งหมดด้วย 10k โดยที่ ถึง– จำนวนเต็ม ในกรณีนี้ คำนำหน้าที่เกี่ยวข้องจะถูกเพิ่มลงในชื่อของหน่วย

ความยาวหรือหลายหลาก	ชื่อกล่องรับสัญญาณ	ตัวย่อ (รัสเซีย)	ความยาวหรือหลายหลาก	ชื่อ คอนโซล	คำย่อ (รัสเซีย)

ประเภทของเครื่องมือวัดทางไฟฟ้า

เครื่องมือวัดทางไฟฟ้า เป็นเครื่องมือทางเทคนิคที่ใช้ในการวัดทางไฟฟ้าและมีคุณสมบัติทางมาตรวิทยาที่ได้มาตรฐาน

เครื่องมือวัดทางไฟฟ้าประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

2. เครื่องมือวัดทางไฟฟ้า

3. ทรานสดิวเซอร์วัด

4. การติดตั้งการวัดทางไฟฟ้า

5. ระบบสารสนเทศการวัด (MIS)

มาตรการ เรียกว่าเครื่องมือวัดที่ออกแบบมาเพื่อสร้างปริมาณทางกายภาพตามขนาดที่กำหนด (หน่วยการวัดที่ทำซ้ำอย่างเป็นรูปธรรม)

แยกแยะ หน่วยวัดค่าเดียว หลายค่า และชุดของหน่วยวัด

มาตรการที่ชัดเจน สร้างปริมาณทางกายภาพที่มีขนาดเท่ากัน

การวัดหลายค่า สร้างปริมาณที่มีชื่อเดียวกันและมีขนาดต่างๆ กัน (ตัวเก็บประจุแบบแปรผัน, เครื่องวัดความเหนี่ยวนำ ฯลฯ)

ชุดมาตรการ เป็นชุดการวัดที่คัดสรรมาเป็นพิเศษ ไม่เพียงแต่ใช้แยกกันเท่านั้น แต่ยังใช้รวมกันหลายๆ แบบเพื่อสร้างปริมาณที่มีชื่อเดียวกันในขนาดต่างๆ (ที่เก็บค่าความต้านทาน)

เครื่องมือวัดทางไฟฟ้า เรียกว่าเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อสร้างสัญญาณข้อมูลการวัดเช่น สัญญาณที่เกี่ยวข้องกับหน้าที่ของปริมาณทางกายภาพที่วัดได้ ในรูปแบบที่ผู้สังเกตการณ์สามารถรับรู้ได้โดยตรง

การวัดปริมาณไฟฟ้า

ในทางปฏิบัติการวัดทางไฟฟ้านั้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นการวัด มาตรการอี d.s. ความต้านทานไฟฟ้า ตัวเหนี่ยวนำ ความเหนี่ยวนำร่วม และความจุ

มาตรการ E.D.S. มาตรการที่เป็นแบบอย่างจ. d.s. ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบปกติซึ่งเป็นองค์ประกอบกัลวานิกโดยมีค่าคงที่มากซึ่งพัฒนาโดยมัน e d.s. อี.ดี.เอส. n. จ. ต่างจาก 1V แต่ก็ทราบกันดีอยู่แล้ว ซึ่งทำได้โดยการเลือกส่วนประกอบของธาตุจากสารที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี ปริมาณที่แม่นยำ และการออกแบบที่สม่ำเสมออย่างเคร่งครัด ที่อุณหภูมิ 20°C e. d.s. อิ่มตัว จ. คือ 1.0185 – 1.0187 V นั่นคือความคลาดเคลื่อนที่อนุญาตมากที่สุดในค่า e d.s. เกิน 200 µV N.E. ถูกสร้างขึ้นในสองประเภท: อิ่มตัวและไม่อิ่มตัวแตกต่างกันในด้านการออกแบบ อิเล็กโทรไลต์ และความเสถียรของพลังงานที่พัฒนาแล้ว d.s. ไม่อิ่มตัว – มีความต้านทานภายในต่ำกว่า (~300 โอห์ม) และค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำ ที่อุณหภูมิตั้งแต่ 10 ถึง 40°C – ไม่เกิน 15 µV ต่อ 1°C สำหรับคนที่อิ่มตัว ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิจะมากกว่า e 4 เท่า d.s.

AD เปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่อเวลาผ่านไป ตาม GOST 1954 - 64 อนุญาตให้เปลี่ยนแปลง e ได้ d.s. อิ่มตัว จ. ต่อปีไม่เกิน 50 - 100 µV

ขึ้นอยู่กับความแม่นยำในการกำหนดอี d.s. ความมั่นคงของมัน จ. ถูกแบ่งออกเป็นชั้นเรียน

NE ไม่สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าได้ แต่ไม่สามารถโหลดด้วยกระแสเกินค่าที่อนุญาตได้

มาตรการต้านทานไฟฟ้า ดำเนินการในรูปของคอยล์วัดความต้านทานตัวอย่างหรือร้านวัดความต้านทาน ค่าความต้านทานคือ 10 ± n โอห์ม โดยที่ n คือจำนวนเต็ม

คอยล์โมเดลมีเทอร์มินัลสองคู่ โดยสองตัวเรียกว่ากระแสและได้รับการออกแบบให้รวมคอยล์โมเดลไว้ในวงจรกระแส อีกสองคู่เรียกว่าศักย์ไฟฟ้า ความต้านทานระหว่างขั้วต่อศักย์เท่ากับความต้านทานของคอยล์อ้างอิง สายไฟที่ไปยังวงจรการวัดจะเชื่อมต่อกับขั้วต่อศักย์

ข้อกำหนดต่อไปนี้ใช้กับวัสดุที่ใช้ทำขดลวด:

1) อาจมีความต้านทานสูงกว่า

2) ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำสุดและเทอร์โมอี d.s. จับคู่กับโลหะอื่น

3) ความต้านทานของลวดโลหะต่อการเกิดออกซิเดชัน

แมงกานินสามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้ดีที่สุด

ขึ้นอยู่กับข้อผิดพลาดของความต้านทานมาตรฐานและคุณลักษณะอื่น ๆ (การเปลี่ยนแปลงความต้านทานเมื่อเวลาผ่านไป กำลังที่อนุญาต ฯลฯ ) ความต้านทานมาตรฐานจะแบ่งออกเป็นระดับความแม่นยำ ซึ่งข้อผิดพลาดและคุณลักษณะอื่น ๆ จะได้รับมาตรฐานโดย GOST ที่เกี่ยวข้อง

การวัดความเหนี่ยวนำและการเหนี่ยวนำร่วมกัน

มาตรการ L และ M ทำในรูปแบบของคอยล์หรือแมกกาซีนแยกกัน ตัวเหนี่ยวนำแบบจำลองและตัวเหนี่ยวนำร่วมกันมักจะทำในรูปแบบของขดลวดแบนที่มีฉนวนลวดบางพันบนเฟรม ขดลวดต้องมีค่าความเหนี่ยวนำคงที่ ความต้านทานเชิงแอคทีฟต่ำ ความเป็นอิสระของการเหนี่ยวนำจากขนาดของกระแส และการพึ่งพาความเหนี่ยวนำน้อยที่สุดกับความบริสุทธิ์ของกระแสไฟฟ้า

เพื่อให้ได้ความเป็นอิสระของคอยล์ L จากความแรงของกระแส โครงคอยล์ทำจากวัสดุที่มี M เท่ากับเอกภาพและไม่ขึ้นอยู่กับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในนั้น (พอร์ซเลน, หินอ่อน, เซรามิก, พลาสติก, ไม้น้อยกว่า) สำหรับขดลวดเลือกลวดตีเกลียว (ความจุแบบกระจายจะลดลงเพื่อลดอิทธิพลของความถี่)

ขดลวดเหนี่ยวนำรวมประกอบด้วยขดลวดสองเส้นที่ติดตั้งอย่างแน่นหนาบนเฟรมทั่วไป

วาริมิเตอร์ทำหน้าที่เป็นหน่วยวัดที่มีค่าตัวแปร L และ M

มาตรการความจุ . เป็นตัวเก็บประจุอากาศ (ไม่เกิน 11,000 pF) หรือไมก้าที่มีความจุคงที่และแปรผัน

การวัดค่าความจุไฟฟ้าที่เป็นแบบอย่างจะต้องมีความจุไฟฟ้าคงที่และมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำ มีการสูญเสียพลังงานในอิเล็กทริกต่ำมาก ความเป็นอิสระของความจุไฟฟ้าจากความถี่และรูปร่างของเส้นโค้งปัจจุบัน ตลอดจนความต้านทานและความแข็งแรงของฉนวนสูง

การจำแนกประเภทของมาตรการและเครื่องมือวัด

เครื่องมือวัดทางไฟฟ้ามีความหลากหลายมากในหลักการทำงานและการออกแบบ เนื่องจากมีข้อกำหนดที่แตกต่างกัน

หน่วยวัดและเครื่องมือวัดสามารถจำแนกได้ตามเกณฑ์หลายประการ

1. ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันการทำงาน:

ก) วิธีการรวบรวม ประมวลผล และนำเสนอข้อมูล

b) วิธีการรับรองและการทวนสอบ

ก) มาตรการการทำงานและเครื่องมือวัด

ข) มาตรการมาตรฐานและเครื่องมือวัด

ค) มาตรฐาน

มาตรฐาน -นี่คือหน่วยวัดที่สร้างหน่วยการวัดขึ้นมาใหม่ด้วยความแม่นยำสูงสุดในช่วงเวลาในอดีตที่กำหนด

2. ตามวิธีการนำเสนอผลการวัด:

ก) การแสดง;

b) การลงทะเบียน

3. ตามวิธีการวัด:

ก) การอ้างอิงโดยตรง

ข) การเปรียบเทียบ

4. โดยวิธีการสมัครและการออกแบบ:

ก) แบบพกพา;

b) นิ่ง

5. ตามความแม่นยำในการวัด:

ก) การวัด;

ข) ตัวชี้วัด;

c) พอยน์เตอร์

6. ตามวิธีการสร้างค่าที่วัดได้:

ก) อะนาล็อก;

ข) ดิจิทัล

อนาล็อก– เครื่องมือวัดทางไฟฟ้า การอ่านค่าเป็นฟังก์ชันต่อเนื่องของการเปลี่ยนแปลงปริมาณที่วัดได้

ดิจิทัล -เครื่องมือวัดทางไฟฟ้าที่สร้างสัญญาณแยกโดยอัตโนมัติสำหรับการเปลี่ยนแปลงข้อมูลซึ่งการอ่านจะถูกนำเสนอในรูปแบบดิจิทัล

เครื่องมือวัด -อุปกรณ์ทางเทคนิคที่มีไว้สำหรับการวัดซึ่งมีลักษณะทางมาตรวิทยาที่เป็นมาตรฐาน การทำซ้ำและ (หรือ) การจัดเก็บหน่วยปริมาณทางกายภาพ ซึ่งถือว่าขนาดไม่เปลี่ยนแปลง (ภายในขอบเขตของข้อผิดพลาดที่กำหนดไว้) สำหรับช่วงเวลาที่ทราบ คำจำกัดความนี้เผยให้เห็นสาระสำคัญของเครื่องมือวัดซึ่งประกอบด้วย ความสามารถในการจัดเก็บ (หรือทำซ้ำ) หน่วยของปริมาณทางกายภาพ เช่นเดียวกับความคงที่ของขนาดของหน่วยที่เก็บไว้ ปัจจัยเหล่านี้กำหนดความเป็นไปได้ในการดำเนินการวัด

ตามวัตถุประสงค์เครื่องมือวัดแบ่งออกเป็นหน่วยวัด ทรานสดิวเซอร์วัด เครื่องมือวัด การติดตั้งหน่วยวัด และระบบการวัด

วัด -เครื่องมือวัดที่ออกแบบมาเพื่อทำซ้ำและ (หรือ) เก็บปริมาณทางกายภาพของมิติที่ระบุตั้งแต่หนึ่งมิติขึ้นไป ค่าที่แสดงเป็นหน่วยที่กำหนดขึ้นและทราบด้วยความแม่นยำที่ต้องการ

มาตรการประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

● การวัดที่ชัดเจน -การวัดจะสร้างปริมาณทางกายภาพที่มีขนาดเท่ากัน

● การวัดหลายค่า -การวัดจะสร้างปริมาณทางกายภาพที่มีขนาดต่างกัน

● ชุดมาตรการ -ชุดการวัดที่มีขนาดต่างกันของปริมาณทางกายภาพเดียวกัน

● มาตรการจัดเก็บ ~ชุดของมาตรการที่รวมโครงสร้างไว้ในอุปกรณ์เดียวซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อเข้าด้วยกันหลายชุด ตัวอย่างเช่น ที่เก็บความต้านทานไฟฟ้าจะให้ค่าความต้านทานแบบแยกหลายช่วง

มาตรการบางอย่างสร้างค่าของปริมาณทางกายภาพสองค่าพร้อมกัน จำเป็นต้องมีการวัดในวิธีการเปรียบเทียบเพื่อเปรียบเทียบค่าที่วัดได้และรับค่าของมัน

ทรานสดิวเซอร์ -อุปกรณ์ทางเทคนิคที่มีคุณสมบัติทางมาตรวิทยามาตรฐาน ใช้ในการแปลงค่าที่วัดได้เป็นค่าอื่นหรือสัญญาณการวัด สะดวกสำหรับการประมวลผล การจัดเก็บ การแปลงเพิ่มเติม การบ่งชี้ หรือการส่งสัญญาณ หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ทางกายภาพต่างๆ ทรานสดิวเซอร์การวัดจะแปลงปริมาณทางกายภาพใดๆ (ทางไฟฟ้า ไม่ใช่ไฟฟ้า และแม่เหล็ก) ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า

โดยธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างตัวแปลงแอนะล็อกและแอนะล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) ซึ่งแปลงค่าต่อเนื่องเป็นค่าเทียบเท่าตัวเลข และตัวแปลงดิจิทัลเป็นแอนะล็อก (DAC) ซึ่งทำการแปลงผกผัน

ภายในห้องวัดวงจรคอนเวอร์เตอร์แบ่งออกเป็นวงจรหลักซึ่งได้รับผลกระทบโดยตรงจากปริมาณทางกายภาพที่วัดได้ ระดับกลางรวมอยู่ในวงจรการวัดหลังวงจรปฐมภูมิ ตัวแปลงที่ออกแบบมาสำหรับการแปลงขนาดใหญ่เช่น เปลี่ยนค่าของปริมาณเป็นจำนวนครั้ง; การส่งกลับเพื่อรวมไว้ในวงจรป้อนกลับ ฯลฯ

ทรานสดิวเซอร์วัดประกอบด้วยตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า AC-DC หม้อแปลงวัดแรงดันและกระแส ตัวแบ่งกระแส ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า เครื่องขยาย เครื่องเปรียบเทียบ เทอร์โมคัปเปิล ฯลฯ ทรานสดิวเซอร์การวัดเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์การวัด การติดตั้งการวัด ระบบการวัด หรือใช้ร่วมกับวิธีการใดๆ ของการวัด

อุปกรณ์วัด(IP) เป็นเครื่องมือวัดที่ออกแบบมาเพื่อให้ได้ค่าปริมาณทางกายภาพที่วัดได้ในช่วงที่กำหนด มีเครื่องแสดงและบันทึกทั้งแบบดิจิตอลและอนาล็อก

การตั้งค่าการวัด— ชุดของการวัดที่รวมกันตามหน้าที่ ทรานสดิวเซอร์วัด เครื่องมือวัด และอุปกรณ์อื่น ๆ ออกแบบมาเพื่อการวัดปริมาณทางกายภาพตั้งแต่หนึ่งปริมาณขึ้นไปและตั้งอยู่ในที่เดียว เช่น การติดตั้งสำหรับวัดคุณลักษณะของทรานซิสเตอร์ การติดตั้งสำหรับวัดกำลังในวงจรสามเฟส เป็นต้น

ระบบการวัด -ชุดของการวัด เครื่องมือวัด ทรานสดิวเซอร์วัด คอมพิวเตอร์ และวิธีการทางเทคนิคอื่น ๆ ที่รวมกันตามหน้าที่ซึ่งอยู่ที่จุดต่าง ๆ ของวัตถุควบคุมเพื่อวัตถุประสงค์ในการวัดลักษณะปริมาณทางกายภาพของวัตถุนี้ตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไปและสร้างสัญญาณเพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ

ระบบการวัดแบ่งออกเป็นข้อมูลการวัด การตรวจสอบ การวินิจฉัยทางเทคนิค ฯลฯ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ ระบบการวัดไมโครโปรเซสเซอร์ - ควบคุมระบบคอมพิวเตอร์ด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ - แพร่หลาย (ส.ส.)เป็นโหนดประมวลผลข้อมูล โดยทั่วไป MP ประกอบด้วย: หน่วยเลขคณิต - ลอจิคัล, บล็อกการลงทะเบียนภายในสำหรับการจัดเก็บข้อมูลและคำสั่งชั่วคราว, อุปกรณ์ควบคุม, สายบัสภายใน, บัสข้อมูลอินพุต - เอาท์พุตสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอก

การวัดและการควบคุมกระแสและแรงดันไฟฟ้าในสภาวะการผลิตทางการเกษตรเป็นการวัดปริมาณไฟฟ้าที่พบบ่อยที่สุด ขึ้นอยู่กับประเภท ความถี่และรูปร่างของเส้นโค้งกระแส ใช้วิธีการและวิธีการบางอย่างในการวัดและตรวจสอบกระแสและแรงดันไฟฟ้า กระแสและแรงดันไฟฟ้าวัดโดยตรงด้วยแอมมิเตอร์แบบเครื่องกลไฟฟ้าและแบบดิจิตอล และโวลต์มิเตอร์พร้อมตัวชี้หรืออุปกรณ์อ่านแบบดิจิทัล การใช้วิธีการเปรียบเทียบกับการวัดช่วยให้คุณสามารถวัดค่าที่มีข้อผิดพลาดน้อยกว่าโดยตรง

การวัดวงจร ถาวร ปัจจุบัน . ในสภาวะการผลิตและระหว่างการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ จำเป็นต้องมีการวัดและควบคุมในการติดตั้ง DC ตั้งแต่ 10 –17 ถึง 10 6 กและแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 10 –7 ถึง 10 8 ใน. มีการใช้วิธีการต่าง ๆ สำหรับสิ่งนี้

กระแสและแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กวัดได้โดยตรงกับอุปกรณ์ความไวสูง - แมกนีโตอิเล็กทริก กัลวาโนมิเตอร์

กระแสตรงไม่เกิน 200 มิลลิแอมป์วัด แมกนีโตอิเล็กทริก มิลลิแอมมิเตอร์

การวัดและควบคุมแรงดันไฟฟ้าโดยตรง (สูงสุด 600 ใน) ในการติดตั้ง DC ดำเนินการ แมกนีโตอิเล็กทริกโวลต์มิเตอร์

หากต้องการบันทึกกระแสและแรงดันไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง ให้ใช้ การเขียนด้วยตนเองอุปกรณ์

การวัดวงจร ไซน์ กระแสมีความเกี่ยวข้องกับการกำหนดค่าเฉลี่ย (แก้ไขโดยเฉลี่ย), ประสิทธิผล (รูทค่าเฉลี่ยกำลังสอง) และค่าแอมพลิจูด (สูงสุด) ของกระแสและแรงดันไฟฟ้า เนื่องจากค่าเหล่านี้ทั้งหมดเชื่อมโยงกันด้วยรูปร่างหรือสัมประสิทธิ์แอมพลิจูด หรือโดยการวัดอันใดอันหนึ่ง คุณสามารถกำหนดอันอื่นได้ เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์และดิจิตอลใช้ในการวัดค่าเฉลี่ย สำหรับการวัดค่ากระแสที่มีประสิทธิภาพ (สูงสุด 100 ก) และแรงดันไฟฟ้า (สูงถึง 600 ใน) ในวงจรกระแสไซน์ซอยด์ ทางอุตสาหกรรมความถี่ส่วนใหญ่จะใช้โดยอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้า สำหรับวัดกระแสและแรงดันในการติดตั้งด้วย สูงความถี่ (เช่น ในการติดตั้งด้วยเครื่องมือช่าง) ไม่ใช้อุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากข้อผิดพลาดในการวัดขนาดใหญ่ เพื่อจุดประสงค์นี้ มีการใช้อุปกรณ์ระบายความร้อน อิเล็กทรอนิกส์ และดิจิตอล ทันทีค่าของกระแสและแรงดันไฟฟ้าของรูปทรงและความถี่ต่างๆ จะถูกบันทึกโดยใช้เครื่องมือบันทึกและออสซิลโลสโคปลำแสงอิเล็กตรอน

ใน สามเฟสระบบ กระแส และแรงดันไฟฟ้าวัดโดยใช้เครื่องมือแบบเดียวกับในวงจรเฟสเดียว ในระบบสามเฟสแบบสมมาตร สามารถใช้แอมมิเตอร์หรือโวลต์มิเตอร์ตัวเดียวเพื่อตรวจสอบกระแสและแรงดันไฟฟ้าในสาย ในระบบที่ไม่สมดุล มักใช้โวลต์มิเตอร์ตัวเดียวพร้อมสวิตช์เพื่อตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าในสาย

ไม่ว่าวิธีการและอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดและตรวจสอบกระแสและแรงดันไฟฟ้าจะเป็นอย่างไร ผลการวัดมีข้อผิดพลาด ซึ่งองค์ประกอบหนึ่งเกิดจากการสิ้นเปลืองพลังงานของเครื่องมือวัด ดังนั้นเมื่อคุณเปิดแอมป์มิเตอร์ที่มีความต้านทาน
เข้าไปในวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้า ยูกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรน้อยกว่าก่อนเปิดเครื่อง หากกระแสในวงจรก่อนเปิดแอมป์มิเตอร์ (นี่คือความต้านทานของวงจรที่ไม่มีอุปกรณ์) และหลังจากเปิดเครื่อง แล้วความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ของการวัดกระแส

ดังนั้นในการวัดกระแสจึงควรเลือกแอมมิเตอร์ที่มีค่าที่เป็นไปได้ เล็กกว่าความต้านทานและการวัดแรงดันไฟฟ้า - โวลต์มิเตอร์ด้วย ใหญ่ความต้านทาน. ในกรณีนี้ ข้อผิดพลาดในการวัดจะน้อยมาก

อิทธิพลของคุณสมบัติทางมาตรวิทยาของโวลต์มิเตอร์ต่อการประเมินคุณภาพแรงดันไฟฟ้าสามารถตัดสินได้จากตัวอย่างต่อไปนี้ มาตรฐานปัจจุบันสำหรับเครือข่ายไฟฟ้าในชนบทอนุญาตให้มีความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของผู้บริโภคสูงถึง 5% ของค่าที่ระบุ หากจะวัดแรงดันไฟฟ้าในเครือข่าย22011 ใน(โดยคำนึงถึงความผันผวน) ใช้โวลต์มิเตอร์ที่มีความแม่นยำระดับ 1.5 โดยมีช่วงการวัด 0...250 ในก็สามารถแสดงได้ 22014.75 ในซึ่งเกินกว่าความผันผวนปกติ1.7%

บรรยายครั้งที่ 1

เรื่อง:เครื่องมือไฟฟ้าและการวัดปริมาณไฟฟ้า

1. ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับเครื่องมือวัดทางไฟฟ้า

เครื่องมือวัดทางไฟฟ้าได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดปริมาณและพารามิเตอร์ต่างๆ ของวงจรไฟฟ้า ได้แก่ แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า กำลัง ความถี่ ความต้านทาน ความเหนี่ยวนำ ความจุไฟฟ้า และอื่นๆ

ในไดอะแกรมเครื่องมือวัดทางไฟฟ้าจะแสดงด้วยสัญลักษณ์กราฟิกทั่วไปตาม GOST 2.729-68 รูปที่ 1.1 แสดงการกำหนดทั่วไปของอุปกรณ์บ่งชี้และบันทึก

ข้าว. 1.1 สัญลักษณ์ของเครื่องมือวัดทางไฟฟ้า

เพื่อระบุวัตถุประสงค์ของอุปกรณ์วัดทางไฟฟ้า สัญลักษณ์เฉพาะที่กำหนดขึ้นในมาตรฐานหรือการกำหนดตัวอักษรของหน่วยการวัดของอุปกรณ์ตาม GOST ตามตารางที่ 1.1 จะถูกป้อนลงในการกำหนดทั่วไป

ตารางที่ 1.1

ชื่อ หน่วย	เครื่องหมาย	ชื่อ หน่วย	เครื่องหมาย
		มิลลิแอมป์
		ไมโครแอมป์
		มิลลิโวลต์
		กิโลวัตต์
ตัวประกอบกำลัง

2. เครื่องมือวัดระบบเครื่องกลไฟฟ้า

ตามหลักการทำงานอุปกรณ์ไฟฟ้าเครื่องกลแบ่งออกเป็นอุปกรณ์ของระบบแมกนีโตอิเล็กทริก, แม่เหล็กไฟฟ้า, เฟอร์โรไดนามิก, การเหนี่ยวนำและไฟฟ้าสถิต สัญลักษณ์ของระบบแสดงไว้ในตาราง 1.2. อุปกรณ์ที่แพร่หลายที่สุดคือสามประเภทแรก: แมกนีโตอิเล็กทริก, แม่เหล็กไฟฟ้า, อิเล็กโทรไดนามิก

ตารางที่ 1.2

ประเภทอุปกรณ์	เครื่องหมาย	ประเภทของกระแสที่วัดได้	ข้อดี	ข้อบกพร่อง
ไฟฟ้า		คงที่	ความแม่นยำสูง ความสม่ำเสมอของขนาด	ไม่ทนต่อการโอเวอร์โหลด
แม่เหล็ก		ตัวแปร คงที่	ความเรียบง่ายของอุปกรณ์ ทนทานต่อการโอเวอร์โหลด	ความแม่นยำต่ำ ไวต่อการรบกวน
พลวัต		ตัวแปร คงที่	ความแม่นยำสูง	ความไวต่ำ ไวต่อการรบกวน
การเหนี่ยวนำ		ตัวแปร	ความน่าเชื่อถือสูง ทนทานต่อการโอเวอร์โหลด	ความแม่นยำต่ำ

3. พื้นที่ใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้าเครื่องกล

อุปกรณ์แมกนีโตอิเล็กทริก: แอมป์มิเตอร์และโวลต์มิเตอร์แบบแผงและในห้องปฏิบัติการ ตัวบ่งชี้เป็นศูนย์เมื่อทำการวัดในบริดจ์และวงจรชดเชย

ในการติดตั้งไฟฟ้ากระแสสลับความถี่ต่ำในอุตสาหกรรม แอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์ของระบบแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องมือในห้องปฏิบัติการคลาส 0.5 และแม่นยำยิ่งขึ้นสามารถผลิตขึ้นเพื่อวัดกระแสตรงและกระแสสลับและแรงดันไฟฟ้า

กลไกไฟฟ้าไดนามิกถูกนำมาใช้ในห้องปฏิบัติการและเครื่องมือแบบจำลองสำหรับการวัดกระแสตรงและกระแสสลับ แรงดันไฟฟ้า และกำลัง

อุปกรณ์เหนี่ยวนำที่ใช้กลไกการเหนี่ยวนำส่วนใหญ่จะใช้เป็นเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับแบบเฟสเดียวและสามเฟส ตามความแม่นยำเมตรจะแบ่งออกเป็นคลาส 1.0 2.0; 2.5. มิเตอร์ CO (มิเตอร์เฟสเดียว) ใช้เพื่อพิจารณาพลังงานแอคทีฟ (วัตต์-ชั่วโมง) ในวงจรเฟสเดียว ในการวัดพลังงานที่ใช้งานในวงจรสามเฟสจะใช้มิเตอร์อุปนัยแบบสององค์ประกอบกลไกการนับจะคำนึงถึงกิโลวัตต์ชั่วโมง เพื่อพิจารณาถึงพลังงานปฏิกิริยา จะใช้มิเตอร์อุปนัยพิเศษซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในการออกแบบขดลวดหรือในวงจรสวิตชิ่ง

ทุกองค์กรมีการติดตั้งมิเตอร์แบบแอคทีฟและมิเตอร์รีแอกทีฟเพื่อชำระค่าไฟฟ้าที่ใช้ให้กับองค์กรจัดหาพลังงาน

หลักการเลือกเครื่องมือวัด

1. โดยการคำนวณวงจรให้กำหนดค่าสูงสุดของกระแสแรงดันและกำลังในวงจร บ่อยครั้งที่ทราบค่าของปริมาณที่วัดได้ล่วงหน้า เช่น แรงดันไฟหลัก หรือแรงดันแบตเตอรี่

2. ขึ้นอยู่กับประเภทของปริมาณที่วัด กระแสตรงหรือกระแสสลับ ระบบอุปกรณ์จะถูกเลือก สำหรับการวัดทางเทคนิคของกระแสตรงและกระแสสลับ จะเลือกระบบแมกนีโตอิเล็กทริกและแม่เหล็กไฟฟ้าตามลำดับ ในห้องปฏิบัติการและการตรวจวัดที่แม่นยำ ระบบแมกนีโตอิเล็กทริกใช้ในการระบุกระแสตรงและแรงดันไฟฟ้า และระบบไฟฟ้าไดนามิกใช้สำหรับกระแสสลับและแรงดันไฟฟ้า

3. เลือกขีดจำกัดการวัดของอุปกรณ์เพื่อให้
ค่าที่วัดได้อยู่ในส่วนสุดท้ายและส่วนที่สามของมาตราส่วน
อุปกรณ์.

4. ขึ้นอยู่กับความแม่นยำในการวัดที่ต้องการ ให้เลือกคลาส
ความแม่นยำของอุปกรณ์

4. วิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับวงจร

แอมมิเตอร์เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับโหลด โวลต์มิเตอร์เชื่อมต่อแบบขนาน วัตต์มิเตอร์และเมตรเนื่องจากมีขดลวดสองเส้น (กระแสและแรงดัน) เชื่อมต่อแบบอนุกรม - แบบขนาน (รูปที่ 1.2)

DIV_ADBLOCK111">

https://pandia.ru/text/78/613/images/image016_8.gif" width="393" height="313 src=">

ข้าว. 1.3. วิธีการขยายขีดจำกัดการวัดของเครื่องมือ

ราคาแบ่งของแอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ และวัตต์มิเตอร์แบบหลายขีดจำกัดถูกกำหนดโดยสูตร:

P" ในหลักที่สำคัญที่สุด) และเปลี่ยนขั้วของสัญญาณอินพุตเมื่อเครื่องหมาย "-" ในหลักที่สำคัญที่สุดกะพริบ

ข้อผิดพลาดในการวัดของมัลติมิเตอร์ VR-11 A

แรงดันไฟฟ้าคงที่: ±(0.5% Ux +4 หลัก)

แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ: ±(0.5% Ux + 10 หลัก),

โดยที่ Ux คือการอ่านเครื่องดนตรี

สังกะสี - หน่วยที่มีอันดับต่ำสุด

ข้อดีของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: อิมพีแดนซ์อินพุตสูง ซึ่งช่วยให้วัดได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อวงจร ช่วงการวัดกว้าง, ความไวสูง, ช่วงความถี่กว้าง, ความแม่นยำในการวัดสูง

6. ข้อผิดพลาดของการวัดและเครื่องมือวัด

คุณภาพของเครื่องมือวัดและผลลัพธ์มักจะมีลักษณะเฉพาะโดยการระบุข้อผิดพลาด ข้อผิดพลาดมีประมาณ 30 ประเภท คำจำกัดความมีอยู่ในเอกสารเกี่ยวกับการวัด โปรดทราบว่าข้อผิดพลาดของเครื่องมือวัดและข้อผิดพลาดของผลการวัดนั้นไม่เหมือนกัน ในอดีต ชื่อของข้อผิดพลาดบางประเภทถูกกำหนดให้กับข้อผิดพลาดของเครื่องมือวัด ส่วนชื่ออื่นๆ ของข้อผิดพลาดของผลการวัด และบางชื่อใช้กับทั้งสองอย่าง

วิธีการแสดงข้อผิดพลาดมีดังนี้

ขึ้นอยู่กับปัญหาที่กำลังแก้ไข ใช้วิธีการแสดงข้อผิดพลาดหลายวิธี โดยส่วนใหญ่มักใช้แบบสัมบูรณ์ แบบสัมพัทธ์ และแบบลดรูป

ข้อผิดพลาดแน่นอน – วัดในหน่วยเดียวกับปริมาณที่วัด แสดงลักษณะของค่าเบี่ยงเบนที่เป็นไปได้ของค่าที่แท้จริงของค่าที่วัดได้จากค่าที่วัดได้

ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์– อัตราส่วนของความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ต่อมูลค่าของปริมาณ หากเราต้องการระบุข้อผิดพลาดตลอดช่วงการวัดทั้งหมด เราต้องหาค่าสูงสุดของอัตราส่วนในช่วงเวลาดังกล่าว วัดในหน่วยไร้มิติ

ระดับความแม่นยำ– ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ โดยทั่วไปแล้วค่าคลาสความแม่นยำจะถูกเลือกจากช่วงต่อไปนี้: 0.1; 0.5:1.0; 1.5; 2.0; 2.5 เป็นต้น

แนวคิดเกี่ยวกับข้อผิดพลาดสัมบูรณ์และข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ใช้กับทั้งเครื่องมือวัดและเครื่องมือวัด และข้อผิดพลาดที่ให้มาจะประเมินเฉพาะความแม่นยำของเครื่องมือวัดเท่านั้น

ข้อผิดพลาดในการวัดสัมบูรณ์คือความแตกต่างระหว่างค่าที่วัดได้ของ x และค่าจริง chi:

โดยปกติแล้วไม่ทราบค่าที่แท้จริงของปริมาณที่วัดได้ และแทนที่จะอยู่ใน (1.1) เราจะแทนที่ค่าของปริมาณที่วัดด้วยอุปกรณ์ที่แม่นยำกว่า นั่นคือค่าที่มีข้อผิดพลาดน้อยกว่าอุปกรณ์ที่ให้ค่า x . ข้อผิดพลาดสัมบูรณ์จะแสดงเป็นหน่วยของค่าที่วัดได้ ใช้สูตร (1.1) ในการตรวจสอบเครื่องมือวัด

ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ https://pandia.ru/text/78/613/images/image020_7.gif" width="99" height="45"> (1.2)

ความแม่นยำในการวัดจะได้รับการประเมินตามข้อผิดพลาดในการวัดสัมพัทธ์

ข้อผิดพลาดที่ลดลงของอุปกรณ์วัดถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ต่อค่ามาตรฐาน xn และแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์:

(1.3)

โดยทั่วไปค่าการทำให้เป็นมาตรฐานจะเท่ากับขีดจำกัดด้านบนของส่วนการทำงานของมาตราส่วน โดยมีเครื่องหมายศูนย์อยู่ที่ขอบของมาตราส่วน

ข้อผิดพลาดที่กำหนดจะกำหนดความแม่นยำของอุปกรณ์ตรวจวัด ซึ่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับค่าที่วัดได้ และมีค่าเดียวสำหรับอุปกรณ์ที่กำหนด ตั้งแต่ (1..gif" width="15" height="19 src="> ยิ่งมาก ค่าที่วัดได้ x ก็จะยิ่งน้อยลงตามขีดจำกัดการวัดของอุปกรณ์ xN

เครื่องมือวัดจำนวนมากมีระดับความแม่นยำที่แตกต่างกัน ความแม่นยำของเครื่องมือคลาส G เป็นคุณลักษณะทั่วไปที่กำหนดลักษณะความแม่นยำของเครื่องมือ แต่ไม่ใช่ลักษณะเฉพาะโดยตรงของความแม่นยำของการวัดที่ดำเนินการโดยใช้เครื่องมือนี้

ระดับความแม่นยำของอุปกรณ์นั้นเท่ากับตัวเลขกับข้อผิดพลาดพื้นฐานที่ลดลงมากที่สุดที่อนุญาตซึ่งคำนวณเป็นเปอร์เซ็นต์ คลาสความแม่นยำต่อไปนี้ถูกกำหนดไว้สำหรับแอมป์มิเตอร์และโวลต์มิเตอร์: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0; 5.0. ตัวเลขเหล่านี้แสดงบนมาตราส่วนเครื่องดนตรี ตัวอย่างเช่น คลาส 1 กำหนดลักษณะขีดจำกัดข้อผิดพลาดที่รับประกันเป็นเปอร์เซ็นต์ (± 1% เช่น ของค่าสุดท้ายที่ 100 V เช่น ± 1V) ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ

ตามการจำแนกระหว่างประเทศ อุปกรณ์ที่มีระดับความแม่นยำ 0.5 และแม่นยำยิ่งขึ้นถือว่ามีความแม่นยำหรือเป็นแบบอย่าง และอุปกรณ์ที่มีระดับความแม่นยำ 1.0 และหยาบกว่านั้นถือว่าใช้งานได้ อุปกรณ์ทั้งหมดต้องได้รับการตรวจสอบเป็นระยะเพื่อให้เป็นไปตามคุณลักษณะทางมาตรวิทยา รวมถึงระดับความแม่นยำด้วยค่าหนังสือเดินทาง ในกรณีนี้ อุปกรณ์อ้างอิงจะต้องมีความแม่นยำมากกว่าอุปกรณ์ที่ได้รับการตรวจสอบผ่านคลาส กล่าวคือ: การตรวจสอบอุปกรณ์ที่มีระดับความแม่นยำ 4.0 จะดำเนินการโดยอุปกรณ์ที่มีระดับความแม่นยำ 1.5 และการตรวจสอบอุปกรณ์ ด้วยระดับความแม่นยำ 1.0 จะดำเนินการโดยอุปกรณ์ที่มีระดับความแม่นยำ 0.2

เนื่องจากทั้งความแม่นยำของเครื่องมือคลาส G และขีดจำกัดการวัด XN ระบุไว้บนสเกลเครื่องมือ ความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ของเครื่องมือจึงถูกกำหนดจากสูตร (1.3):

https://pandia.ru/text/78/613/images/image019_7.gif" width="15 height=19" height="19"> กับระดับความแม่นยำของอุปกรณ์ G แสดงโดยสูตร:

ซึ่งตามมาว่าข้อผิดพลาดในการวัดสัมพัทธ์จะเท่ากับระดับความแม่นยำของอุปกรณ์เฉพาะเมื่อทำการวัดค่าขีด จำกัด บนสเกลเท่านั้น เช่น เมื่อ x = XN เมื่อค่าที่วัดได้ลดลง ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ก็จะเพิ่มขึ้น กี่ครั้งคือ XN > x กี่ครั้ง > G ดังนั้น แนะนำให้เลือกขีดจำกัดการวัดของอุปกรณ์บ่งชี้เพื่อที่จะอ่านค่าได้ภายในส่วนสามสุดท้ายของสเกลใกล้กับจุดสิ้นสุด

7. การนำเสนอผลการวัดสำหรับการวัดเดี่ยว

ผลการวัดประกอบด้วยการประเมินค่าที่วัดได้และข้อผิดพลาดในการวัด ซึ่งระบุลักษณะความแม่นยำของการวัด ตาม GOST 8.011-72 ผลการวัดจะแสดงในรูปแบบ:

โดยที่ A คือผลการวัด

ข้อผิดพลาดที่แท้จริงของอุปกรณ์

P - ความน่าจะเป็นระหว่างการประมวลผลข้อมูลทางสถิติ

ในกรณีนี้ A และ https://pandia.ru/text/78/613/images/image023_5.gif" width="15" height="17"> ไม่ควรมีตัวเลขนัยสำคัญเกินสองตัว

อุปกรณ์ทางเทคนิคสมัยใหม่คือชุดของสิ่งที่เรียกว่า "ส่วนประกอบ" จำนวนมาก ซึ่งรวมเข้าด้วยกันโดยการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และเครื่องกลเป็นหน่วย บล็อก ระบบ และคอมเพล็กซ์เพื่อแก้ไขปัญหาบางอย่าง ระบบควบคุมอัตโนมัติแบบอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์อื่นๆ อาจมีส่วนประกอบนับพัน สิบหรือแม้กระทั่งหลายแสนชิ้น ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ (คุณสมบัติ) ของผลิตภัณฑ์ตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไปจะส่งผลต่อคุณภาพการทำงานของผลิตภัณฑ์ที่เชื่อมต่อและโต้ตอบอื่นๆ น่าเสียดายที่ผลิตภัณฑ์ใดๆ ไม่มีทรัพยากรและอายุการใช้งานที่ไม่จำกัด พารามิเตอร์ของมันเมื่อเวลาผ่านไปไม่ช้าก็เร็วเริ่มที่จะเปลี่ยนแปลงทีละน้อยและบางครั้งก็อยู่ภายใต้อิทธิพลของอิทธิพลภายนอกและชั่วคราว

การมีการเชื่อมต่อระหว่างองค์ประกอบทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในพารามิเตอร์ทั่วไปบางส่วนของชุดส่วนประกอบที่เชื่อมต่อ ที่ระดับหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป โหนด (หน่วย ระบบ ซับซ้อน) จะสูญเสียฟังก์ชันการทำงาน เพื่อป้องกันการสูญเสียประสิทธิภาพหรือฟื้นฟูคุณภาพที่สูญเสียไปของอุปกรณ์ทางเทคนิค จำเป็นต้องระบุปริมาณพารามิเตอร์หลักหรือพารามิเตอร์ของบล็อก แอสเซมบลี แม้แต่ส่วนประกอบแต่ละชิ้น

พารามิเตอร์ของอุปกรณ์ทางเทคนิคและโหมดการทำงานจะแสดงด้วยชุดค่าตัวเลขของชุดปริมาณทางกายภาพ (ไฟฟ้า, เชิงเส้นเชิงมุม, ความร้อน, ออปติคัล, อะคูสติก ฯลฯ ) ค่าของปริมาณทางกายภาพในช่วงเวลาที่กำหนดของอุปกรณ์ทางเทคนิคนั้นมีอยู่อย่างเป็นกลาง แต่ไม่ทราบว่าไม่ได้วัดหรือไม่ ดังนั้นการกำหนดค่าตัวเลขที่ไม่รู้จักของปริมาณทางกายภาพจึงเป็นจุดประสงค์ของการวัด

ความถูกต้องในการกำหนดค่าของปริมาณทางกายภาพที่วัดได้นั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพของเครื่องมือวัดที่ใช้ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ทางเทคนิคที่สามารถวัดปริมาณทางกายภาพเฉพาะด้วยความแม่นยำที่ทราบมาก่อน

ในระหว่างการทำงานของคอมเพล็กซ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์และระบบควบคุมอัตโนมัติ เพื่อรักษาความสามารถในการทำงาน จำเป็นต้องวัดปริมาณทางกายภาพจำนวนมากเป็นระยะ ๆ ตามลำดับหรือพร้อมกันโดยมีข้อ จำกัด ที่สำคัญของการเปลี่ยนแปลงในช่วงความถี่กว้าง ประการแรกในเกือบทุกเซสชั่นการทำงานของอุปกรณ์ทางเทคนิคที่ซับซ้อนจำเป็นต้องตรวจสอบการปฏิบัติตามค่าของปริมาณทางกายภาพด้วยค่าหรือขีดจำกัดที่กำหนดไว้ (ความคลาดเคลื่อน) การตรวจสอบพารามิเตอร์และคุณลักษณะดังกล่าวเพื่อกำหนดความเป็นไปได้ของการทำงานปกติของอุปกรณ์ทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการค้นหาค่าของปริมาณทางกายภาพเรียกว่า วัดในบางกรณีไม่จำเป็นต้องกำหนด (ด้วยความแม่นยำที่กำหนด) ค่าตัวเลขของปริมาณทางกายภาพ: บ่อยครั้งจำเป็นต้องบันทึกเฉพาะการมีอยู่ของสัญญาณหรือการมีอยู่ของพารามิเตอร์ภายในช่วงความอดทนที่กว้าง (ไม่ น้อย ไม่มาก ฯลฯ) ในกรณีเช่นนี้ จะมีการประเมินพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ทางเทคนิคเชิงคุณภาพ และเรียกกระบวนการประเมิน ควบคุมคุณภาพหรือเพียงแค่ ควบคุม.เมื่อตรวจสอบ มักใช้การระบุสี (สีของสัญญาณบ่งบอกให้ผู้ปฏิบัติงานทราบว่าพารามิเตอร์สอดคล้องกับขีดจำกัดที่แน่นอน) ในบางกรณีก็เรียกว่า ตัวชี้วัด -เครื่องมือวัดที่มีคุณสมบัติความแม่นยำต่ำ

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างการวัดและการควบคุมเชิงคุณภาพมีดังนี้: ในกรณีแรก ปริมาณทางกายภาพที่วัดได้จะถูกประเมินด้วยความแม่นยำที่กำหนดและในช่วงค่าที่เป็นไปได้ที่หลากหลาย (ช่วงการวัด) ค่าใด ๆ ของปริมาณทางกายภาพที่ได้รับระหว่างการวัดนั้นค่อนข้างแน่นอนเสมอและสามารถเปรียบเทียบกับค่าที่กำหนดได้ ในกรณีที่สอง ปริมาณทางกายภาพที่ประเมินอาจใช้กับค่าใดๆ (ในช่วงกว้างของค่าที่เป็นไปได้) ซึ่งไม่แน่นอน ยกเว้นหนึ่ง (หรือสอง) เมื่อมูลค่าของปริมาณทางกายภาพเท่ากับ ขีด จำกัด บน (ล่าง) ของสนามความอดทน (ช่วงเวลานี้มาพร้อมกับแสงหรือสัญญาณอื่น) หากใช้เครื่องมือวัดเป็นตัวบ่งชี้ในระหว่างการควบคุม ค่าที่สอดคล้องกันของปริมาณทางกายภาพจะได้รับค่อนข้างแน่นอน แต่ไม่รับประกันความถูกต้องของผลการควบคุม เนื่องจากตัวบ่งชี้ไม่อยู่ภายใต้การตรวจสอบเป็นระยะ