Электроизмерительные приборы

Электроизмери́тельные прибо́ры — класс устройств, применяемых для измерения различных электрических величин. В группу электроизмерительных приборов входят также кроме собственно измерительных приборов и другие средства измерений — меры, преобразователи, комплексные установки.

Токоизмерительные клещи высокого напряжения(ВН)

• 
  Амперметр переменного тока
• 
  Вольтметр переменного тока
• 
  Омметр
• 
  Ампервольтомметр (комбинированный прибор)

Применение

Средства электрических измерений широко применяются в энергетике, связи, промышленности, на транспорте, в научных исследованиях, медицине, а также в быту — для учёта потребляемой электроэнергии. Используя специальные датчики для преобразования неэлектрических величин в электрические, электроизмерительные приборы можно использовать для измерения самых разных физических величин, что ещё больше расширяет диапазон их применения.

Классификация

• Наиболее существенным признаком для классификации электроизмерительной аппаратуры является измеряемая или воспроизводимая физическая величина, в соответствии с этим приборы подразделяются на ряд видов:
  • амперметры — для измерения силы электрического тока;
  • вольтметры и потенциометры — для измерения электрического напряжения;
  • омметры — для измерения электрического сопротивления;
  • мультиметры (иначе тестеры, авометры) — комбинированные приборы
  • частотомеры — для измерения частоты колебаний электрического тока;
  • магазины сопротивлений — для воспроизведения заданных сопротивлений;
  • ваттметры и варметры — для измерения мощности электрического тока;
  • электрические счётчики — для измерения потреблённой электроэнергии
  • и множество других видов.
• Кроме этого существуют классификации по другим признакам:
  • по назначению — измерительные приборы, меры, измерительные преобразователи, измерительные установки и системы, вспомогательные устройства;
  • по способу представления результатов измерений — показывающие и регистрирующие (в виде графика на бумаге или фотоплёнке, распечатки, либо в электронном виде);
  • по методу измерения — приборы непосредственной оценки и приборы сравнения;
  • по способу применения и по конструкции — щитовые (закрепляемые на щите или панели), переносные и стационарные;
  • по принципу действия:
    • электромеханические (см. статью Системы измерительных приборов):
      • магнитоэлектрические;
      • электромагнитные;
      • электродинамические;
      • электростатические;
      • ферродинамические;
      • индукционные;
      • магнитодинамические;
    • электронные;
    • термоэлектрические;
    • электрохимические.

Графические обозначения по ГОСТ 23217

Обозначения

В зарубежных странах обозначения средств измерений устанавливаются предприятиями-изготовителями, в России (и частично в других странах СНГ) традиционно принята унифицированная система обозначений, основанная на принципах действия электроизмерительных приборов. В обозначения входит прописная русская буква, соответствующая принципу действия прибора, и число — условный номер модели. Например: С197 — киловольтметр электростатический. К обозначению могут добавляться буквы М (модернизированный), К (контактный) и другие, отмечающие конструктивные особенности или модификации приборов.

• Х — нормальные элементы.
• У — измерительные установки.
• И — индукционные приборы.
• В — приборы вибрационного типа (язычковые).
• Д — электродинамические приборы.
• Е — измерительные преобразователи.
• К — многоканальные и комплексные измерительные установки и системы.
• Л — логометры.
• М — магнитоэлектрические приборы.
• Н — самопишущие приборы.
• П — вспомогательные измерительные устройства.
• Р — меры, измерительные преобразователи, приборы для измерения параметров элементов электрических цепей.
• С — электростатические приборы.
• Т — термоэлектрические приборы.
• Ф — электронные приборы.
• Ц — приборы выпрямительного типа.
• Ш — измерительные преобразователи.
• Щ — щитовые приборы.
• Э — электромагнитные приборы.

История

• В 1733—1737 годах французский учёный Ш. Дюфе создал электроскоп. В 1752—1754 годах его работы продолжили М. В. Ломоносов и Г. В. Рихман в процессе исследований атмосферного электричества. В середине восьмидесятых годов XVIII века Ш. Кулон изобрёл крутильные весы — электростатический измерительный прибор.
• В первой половине XIX века, когда уже были заложены основы электродинамики (законы Био — Савара и Фарадея, принцип Ленца), построены гальванометры и некоторые другие приборы, изобретены основные методы электрических измерений — баллистический (Э. Ленц, 1832 год), мостовой (Кристи, 1833 год), компенсационный (И. Поггендорф, 1841 год.)
• В середине XIX века ученые в разных странах создают меры электрических величин, принимаемые ими в качестве эталонов, производят измерения в единицах, воспроизводимых этими мерами, и даже проводят сличение мер в разных лабораториях. В России в 1848 году академик Б. С. Якоби предложил в качестве эталона единицы сопротивления применять медную проволоку длиной 25 футов (7,61975 м) и весом 345 гран (22,4932 г), навитую спирально на цилиндр из изолирующего материала. Во Франции эталоном единицы сопротивления служила железная проволока диаметром в 4 мм и длиной в 1 км (единица Бреге). В Германии таким эталоном являлся столб ртути длиной 1 м и сечением 1 мм² при 0 °С.
• Вторая половина XIX века была периодом роста новой отрасли знаний — электротехники. Создание генераторов электрической энергии и применение их для различных практических целей побудили крупнейших электротехников второй половины XIX века заняться изобретением и разработкой различных электроизмерительных приборов, без которых стало немыслимо дальнейшее развитие теоретической и практической электротехники.
  • В 1871 году А. Г. Столетов впервые применил баллистический метод для магнитных измерений и исследовал зависимость магнитной восприимчивости ферромагнетиков от напряженности магнитного поля, создав этим основы правильного подхода к расчету магнитных цепей. Этот метод используется в магнитных измерениях и в настоящее время.
  • В 1880—1881 годах французские инженер Депре и физиолог Д’Арсонваль построили ряд высокочувствительных гальванометров с зеркалами.
  • В 1881 году немецкий инженер Ф. Уппенборн изобрел электромагнитный прибор с эллиптическим сердечником, а в 1886 году он же предложил электромагнитный прибор с круглой катушкой и двумя цилиндрическими сердечниками.
  • В 1894 году немецкий инженер Т. Бругер изобрел логометр.
• В развитии электроизмерительной техники конца второй половины XIX и начала XX века значительные заслуги принадлежат М. О. Доливо-Добровольскому. Он разработал электромагнитные амперметры и вольтметры, индукционные приборы с вращающимся магнитным полем (ваттметр, фазометр) и ферродинамический ваттметр.

Литература и документация

Литература

• Войнаровский П. Д.,. Электрические измерительные аппараты // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Панев Б. И. Электрические измерения: Справочник (в вопросах и ответах) — М.: Агропромиздат, 1987.
• Электрические измерения. Средства и методы измерений (общий курс). Под ред. Е. Г. Шрамкова — М.: Высшая школа, 1972. (недоступная ссылка)
• Справочник по электроизмерительным приборам; Под ред. К. К. Илюнина — Л.: Энергоатомиздат, 1983.
• Атамалян Э. Г. Приборы и методы измерения электрических величин — издательство «ДРОФА», 2005.
• Панфилов В. А. Электрические измерения — издательство «Академия», 2008
• Полищук Е. С. Электрические измерения электрических и неэлектрических величин.
• Евтихиев Н. Н. Измерение электрических и неэлектрических величин — М.: Энергоатомиздат, 1990.
• Шкурин Г. П. Справочник по электро- и электронноизмерительным приборам — М.: 1972.

Нормативно-техническая документация

• ГОСТ 22261—94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»
• ГОСТ 30012.1—2002 (МЭК 60051-1—97) «Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 1. Определения и основные требования, общие для всех частей»
• ГОСТ 9999—94 (МЭК 258—68) «Электроизмерительные самопишущие приборы прямого действия и вспомогательные части к ним»
• ГОСТ 13607—68 «Приборы и преобразователи электроизмерительные цифровые. Основные термины и определения»
• ГОСТ 14265—79 «Приборы электроизмерительные аналоговые контактные прямого действия. Общие технические условия»
• ГОСТ 19875—79 «Приборы электроизмерительные самопишущие быстродействующие. Общие технические условия»
• ГОСТ 23217—78 (МЭК 51) «Приборы электроизмерительные аналоговые с непосредственным отсчетом. Наносимые условные обозначения»

См. также

• Средство измерений
• Измерительная техника
• Измерительный механизм
• Радиоизмерительные приборы
• Кабельный тестер