Средства измерения

Общие сведения

Измерение электрических параметров

Электрические методы контроля основаны на создании в контролируемом объекте электрического поля либо непосредственным воздействием полем постоянного либо переменного тока, либо косвенно с помощью воздействия возмущением неэлектрической природы, например, тепловым, механическим. В качестве информативного параметра используются электрические характеристики объекта контроля.

Так, электроемкостной метод контроля (ЭКМ) предусматривает введение объекта контроля в электростатическое поле и определение искомых характеристик материала по вызванной им реакции на источник этого поля. В качестве источника поля применяют электрический конденсатор, который является одновременно и первичным электроемкостным преобразователем. Информативность ЭМК определяется зависимостью первичных информативных параметров преобразователя от характеристик объектов контроля, например, диэлектрической проницаемости и коэффициента диэлектрических потерь. Косвенным путем с помощью ЭМК можно определять и другие физические характеристики материала: плотность, содержание компонентов в гетерогенных системах, влажность, степень полимеризации и пр.

Электрические величины и единицы их измерения приведены в табл. 1.1

Таблица 1.1 - Единицы измерения электрических величин

величина	обозначение в формулах	наименование единицы	символ	равнозначные выражения
сила тока	I, I	Ампер	А
мощность	P	Ватт	Вт	1Вт=1В·А=1Н·м\с
работа, энергия	W	Джоуль	Дж	1Дж=1Вт·с=1Н·м
напряжение	U, u	Вольт	В	___
сопротивление	R	Ом	Ом	1Ом=1В\А
удельн. сопротивление	S	___	Ом·м	1Ом·м=1В·м\А
проводимость	Δ	Сименс	См	1см=1\Ом=1А\В
электрический заряд	Q	Кулон	Кл	1Кл=1А·с
напряженность электрического поля	E	___	В\м	___
емкость	C	Фарада	Ф	1Ф=1Кл\В=1А·с\В

Приборы для измерения электрических величин классифицируют по принципу действия.

Магнитоэлектрические приборы (МЭ). Подвижная часть приборов этой системы отклоняется в результате взаимодействия поля постоянного магнита и контура с протекающим по нему током. Магнитоэлектрические приборы имеют высокую мощность, равномерную шкалу, хорошее успокоение. МЭ применяют как самостоятельно, так и в сочетании с различными преобразователями переменного тока в постоянный, для измерений на переменном токе.

Электромагнитные (ЭМ) приборы. Подвижная часть приборов этой системы отклоняется в результате взаимодействия магнитного поля катушки с протекающим по ней током и ферромагнитного сердечника. ЭМ приборы пригодны для работы на постоянном и переменном токе, устойчивы к перегрузкам, отличаются простотой конструкции. Недостатком является низкая чувствительность, значительная потребляемая мощность, влияние на точность измерений частоты измеряемого сигнала, внешних магнитных полей и температуры окружающей среды.

Электродинамические приборы (ЭД). Принцип действия приборов основан на взаимодействии подвижной и неподвижной катушек с протекающими по ним токами. Шкалы ЭД приборов неравномерны, что зависит от формы катушек и их взаимного расположения. Преимущество ЭД приборов – возможность работы в целях постоянного и переменного тока с расширенным диапазоном частот. Приборы этой системы имеют большую потребляемую мощность и низкую чувствительность.

Индукционные (И) приборы. Приборы содержат катушки, питаемые переменным током и создающие переменные магнитные поля, наводящие токи в подвижном диске, взаимодействующие с магнитными потоками. В результате этого взаимодействия подвижная часть прибора приходит во вращение. На основе индукционных измерительных механизмов делают электрические счетчики активной и реактивной энергии и ваттметры.

Термоэлектрические приборы измеряют нагрев проводника (описываемый законом Δθ ~ R-i²) проходящим по нему током. В приборах определяется непосредственно эффективное (действующее) значение тока.

Дата добавления: 2014-12-10