Содержание  
< назад вперед >

ГЛАВА  ОДИННАДЦАТАЯ

ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ИЗМЕРЕНИЙ

§ 88. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРАХ

Если для определения времени служат часы, для измерения длины, площади и объема служат соответственно линейные, квад­ратные и кубические меры, для измерения веса служат весы и т, д., то для измерения электрических величин применяются специальные электроизмерительные приборы. Электроизмерительные приборы нашли себе широкое применение для рациональной эксплуатации, контроля и защиты электрических установок в различных отраслях народного хозяйства.  В электроизмерительных приборах различают подвижную и неподвижную части прибора. Проявление электрического тока, его тепловые, магнитные и механические действия положены в основу взаимодействия подвижной и неподвижной частей прибора. Возникающий вследствие этого вращающий момент поворачивает подвиж­ную часть прибора вместе с указателем (стрелкой).

Под действием вращающего момента подвижная система повора­чивается на угол, тем больший, чем больше будет измеряемая вели­чина. В противовес вращающему моменту должен быть создан раз­ный и противоположный противодействующий момент, так как иначе при любых значениях измеряемой величины (кроме нуля) стрелка будет отклоняться в конец шкалы до упора.

Обычно противодействующий момент создается при помощи спиральных пружин из фосфористой бронзы.

 Трение, как известно, направлено всегда против движения. Поэтому при движении подвижной части прибора трение будет мешать этому и искажать показания прибора. Для уменьшения трения подвижная часть, вращающаяся вокруг оси, в некоторых конструкциях крепится на кернах в подпятниках из камня высокой твердости (рубина, сапфира, агата). На рис. 208 показаны оси и подпятник электроизмерительных приборов. Для предохранения кернов и подпятников от разрушения при переносе или транспорти­ровке некоторые приборы имеют приспособление, называемое арретиром, которое поднимает подвижную часть и закрепляет ее неподвижно.

Под влиянием тех или иных причин противодействующий момент прибора изменяется. Например, при различных температурах спиральные пружины имеют неодинаковую упругость. В этом случае стрелка прибора будет отходить от нулевого деления. Для установки стрелки в нулевое положение служит приспособление, называемое корректором. На рис. 209 показана конструкция подвижной

части электроизмерительного прибора с корректором. Измеритель­ный механизм прибора заключен в корпус, защищающий прибор от механических воздействий и попадания пыли, воды, газов.

Одним из условий, предъявляемых к прибору, является быстрое успокоение его подвижной части, достигаемое применением спе­циальных приспособлений — успокоителей, использующих меха­ническое сопротивление среды (воздух, масло) или магнитоиндукционное торможение.

Действие магнитоиндукционного успокоителя основано на взаи­модействии постоянного магнита и вихревых токов, индуктирован­ных полем в алюминиевом диске при колебаниях стрелки. Согласно закону Ленца это вызывает торможение диска.

На рис. 210 показаны конструкции воздушного и магнитоин­дукционного успокоителей.

Наибольшее указанное на шкале прибора значение величины, которое прибор может измерить непосредственно, называется номинальным показанием прибора. При производ­стве электрических измерений обычно показание прибора отли­чается от действительного значения  измеряемой величины.

Разность между показанием прибора и действительным значе­нием измеряемой величины называется абсолютной по­грешностью. Так, например, если амперметр показал вели­чину тока, равную 5 а, а действительное значение тока, измеренное образцовым амперметром, равно 4,9 а, то абсолютная погрешность равна 5—4,9 = 0,1 а. Зная абсолютную погрешность прибора, можно вносить поправку при измерениях и получать действитель­ное значение измеряемой величины.

Отношение абсолютной погрешности к действительному, значе­нию измеряемой величины называется о т н о с и т е л ь н о й  погрешностью. В примере, приведенном выше, относительная погрешность равна

Точность самого прибора характеризуется основной приведен­ной погрешностью. Приведенной погрешностью при­бора называется отношение абсолютной погрешности к номиналь­ному показанию прибора.

Так, например, если номинальное показание амперметра равно 10 а, то приведенная погрешность составит

Приведенная погрешность прибора, определенная при нормаль­ных условиях (нормальное положение шкалы, нормальная темпе­ратура 20° С, отсутствие внешних магнитных полей, отсутствие вблизи поверяемого прибора больших ферромагнитных масс), называется основной приведенной погрешностью.

Электроизмерительный прибор, включенный в сеть, не должен изменять режим работы сети и поэтому его собственное потребление мощности должно быть минимальным.

Основными факторами при выборе прибора являются: надеж­ность в эксплуатации, простота обращения с прибором, точность, собственное потребление мощности, внешняя форма, вес, стоимость.