تصميم أدوات القياس الكهربائية مختصر. أدوات القياس الكهربائية. أنواع الأجهزة. تصميم وتطبيقات أدوات القياس

أي إنتاج ينطوي على استخدامها، فهي ضرورية أيضًا في الحياة اليومية: أعترف أنه من الصعب الاستغناء عن أبسط أدوات القياس أثناء الإصلاحات، مثل المسطرة، وشريط القياس، والفرجار، وما إلى ذلك. دعونا نتحدث عن القياس. توجد الأدوات والأدوات وما هي الاختلافات الأساسية وأين يتم استخدام أنواع معينة.

معلومات ومصطلحات عامة

جهاز القياس هو جهاز يتم من خلاله الحصول على قيمة الكمية الفيزيائية في نطاق معين، يحدده مقياس الجهاز. بالإضافة إلى ذلك، تسمح لك هذه الأداة بترجمة القيم، مما يجعلها أكثر قابلية للفهم بالنسبة للمشغل.

يتم استخدام جهاز التحكم لمراقبة العملية التكنولوجية. على سبيل المثال، يمكن أن يكون هذا نوعًا من أجهزة الاستشعار المثبتة في فرن التسخين، ومكيف الهواء، ومعدات التدفئة، وما إلى ذلك. غالبًا ما تحدد هذه الأداة الخصائص. حاليًا، ينتجون مجموعة واسعة من الأجهزة، بما في ذلك الأجهزة البسيطة والمعقدة. وقد وجد البعض تطبيقه في منطقة واحدة، والبعض الآخر يستخدم في كل مكان. لفهم هذه المشكلة بمزيد من التفصيل، من الضروري تصنيف هذه الأداة.

التناظرية والرقمية

تنقسم الأجهزة والأدوات إلى تناظرية ورقمية. النوع الثاني هو الأكثر شيوعا، حيث يتم تحويل الكميات المختلفة، على سبيل المثال، التيار أو الجهد، إلى أرقام وعرضها على الشاشة. هذه مريحة للغاية وهي الطريقة الوحيدة لتحقيق دقة عالية في القراءات. ومع ذلك، من الضروري أن نفهم أن أي جهاز رقمي يتضمن محولًا تناظريًا. هذا الأخير عبارة عن مستشعر يأخذ القراءات ويرسل البيانات لتحويلها إلى رمز رقمي.

تعد أدوات القياس والتحكم التناظرية أبسط وأكثر موثوقية، ولكنها في نفس الوقت أقل دقة. علاوة على ذلك، فهي ميكانيكية وإلكترونية. وتختلف الأخيرة من حيث أنها تشمل مكبرات الصوت ومحولات القيمة. هم الأفضل لعدد من الأسباب.

التصنيف وفقا لمعايير مختلفة

عادةً ما يتم تقسيم أدوات وأجهزة القياس إلى مجموعات حسب طريقة تقديم المعلومات. وبالتالي، هناك أدوات التسجيل والعرض. الأول يتميز بقدرته على تسجيل القراءات في الذاكرة. غالبًا ما يتم استخدام أجهزة التسجيل الذاتي التي تطبع البيانات بنفسها. المجموعة الثانية مخصصة حصريًا للمراقبة في الوقت الفعلي، أي أنه أثناء أخذ القراءات، يجب أن يكون المشغل بالقرب من الجهاز. كما يتم تصنيف أدوات التحكم والقياس حسب:

• الإجراء المباشر - يتم تحويل كمية واحدة أو أكثر دون المقارنة بنفس الكمية؛
• المقارنة - أداة قياس مصممة لمقارنة القيمة المقاسة بقيمة معروفة بالفعل.

لقد اكتشفنا بالفعل أنواع الأجهزة الموجودة في شكل قراءات (تناظرية ورقمية). يتم أيضًا تصنيف أدوات وأجهزة القياس وفقًا لمعايير أخرى. على سبيل المثال، هناك أجهزة الجمع والتكامل، والثابتة والمفاتيح، والأجهزة القياسية وغير القياسية.

قياس أدوات الأقفال

نواجه مثل هذه الأجهزة في أغلب الأحيان. دقة العمل مهمة هنا، وبما أنه يتم استخدام أداة ميكانيكية (في معظم الأحيان)، فمن الممكن تحقيق خطأ يتراوح من 0.1 إلى 0.005 ملم. أي خطأ غير مقبول يؤدي إلى الحاجة إلى إعادة طحن أو حتى استبدال الجزء أو المجموعة بأكملها. ولهذا السبب، عند تركيب عمود على جلبة، يستخدم الميكانيكي أدوات أكثر دقة بدلاً من المساطر.

معدات قياس السباكة الأكثر شعبية هي الفرجار. لكن حتى هذا الجهاز الدقيق نسبيًا لا يضمن نتيجة 100%. وهذا هو السبب في أن صانعي الأقفال ذوي الخبرة يأخذون دائمًا عددًا كبيرًا من القياسات، وبعد ذلك يختارون إذا كانت هناك قراءات أكثر دقة مطلوبة، فإنهم يستخدمون الميكرومتر. يسمح بإجراء قياسات تصل إلى مئات المليمترات. ومع ذلك، يعتقد الكثير من الناس أن هذه الأداة قادرة على قياس الميكرونات، وهذا ليس صحيحًا تمامًا. ومن غير المرجح أن تكون هذه الدقة مطلوبة عند القيام بأعمال السباكة البسيطة في المنزل.

حول المنقلة والتحقيقات

من المستحيل عدم الحديث عن أداة شائعة وفعالة مثل المنقلة. من الاسم يمكنك أن تفهم أنه يتم استخدامه إذا كنت بحاجة إلى قياس زوايا الأجزاء بدقة. يتكون الجهاز من نصف قرص بمقياس ملحوظ. تحتوي على مسطرة ذات قطاع متحرك يتم تطبيق مقياس رنيه عليها. يتم استخدام برغي القفل لتأمين القطاع المتحرك من المسطرة إلى نصف القرص. عملية القياس نفسها بسيطة للغاية. أولاً، تحتاج إلى ربط الجزء المراد قياسه بحافة واحدة بالمسطرة. في هذه الحالة، يتم إزاحة المسطرة بحيث تتشكل فجوة موحدة بين حواف الجزء والمساطر. بعد ذلك، يتم تأمين القطاع بمسمار قفل. بادئ ذي بدء، يتم أخذ القراءات من المسطرة الرئيسية، ثم من الورنية.

في كثير من الأحيان يتم استخدام مقياس المحسس لقياس الفجوة. إنها مجموعة بسيطة من اللوحات المثبتة عند نقطة واحدة. كل لوحة لها سمكها الخاص الذي نعرفه. من خلال تثبيت لوحات أكثر أو أقل، يمكنك قياس الفجوة بدقة تامة. من حيث المبدأ، كل أدوات القياس هذه يدوية، لكنها فعالة للغاية ومن الصعب استبدالها. الآن دعنا ننتقل.

القليل من التاريخ

وتجدر الإشارة عند النظر في أدوات القياس: أنواعها متنوعة للغاية. لقد درسنا بالفعل الأدوات الأساسية، ولكن الآن أود أن أتحدث قليلا عن الأدوات الأخرى. على سبيل المثال، يتم استخدام مقياس الأسيتومتر لقياس القوة، وهذا الجهاز قادر على تحديد كمية حمض الأسيتيك الحر في المحلول، وقد اخترعه أوتو واستخدم طوال القرنين التاسع عشر والعشرين. مقياس الأسيتوميتر نفسه يشبه مقياس الحرارة ويتكون من أنبوب زجاجي مقاس 30 × 15 سم. يوجد أيضًا مقياس خاص يسمح لك بتحديد المعلمة المطلوبة. ومع ذلك، توجد اليوم طرق أكثر تقدمًا ودقة لتحديد التركيب الكيميائي للسائل.

البارومترات والأميترات

لكن كل واحد منا تقريبًا على دراية بهذه الأدوات من المدرسة أو المدرسة الفنية أو الجامعة. على سبيل المثال، يتم استخدام البارومتر لقياس الضغط الجوي. اليوم يتم استخدام البارومترات السائلة والميكانيكية. يمكن تسمية الأوليات بالاحترافية، نظرًا لأن تصميمها أكثر تعقيدًا إلى حد ما والقراءات أكثر دقة. تستخدم محطات الأرصاد الجوية مقاييس الزئبق لأنها الأكثر دقة وموثوقية. تعد الخيارات الميكانيكية جيدة لبساطتها وموثوقيتها، ولكن يتم استبدالها تدريجياً بالأجهزة الرقمية.

الأدوات وأدوات القياس مثل مقياس التيار الكهربائي مألوفة لدى الجميع أيضًا. هناك حاجة لقياس التيار بالأمبير. يتم تصنيف مقياس الأجهزة الحديثة بطرق مختلفة: ميكرو أمبير، كيلو أمبير، ميلي أمبير، إلخ. يحاولون دائمًا توصيل أجهزة القياس على التوالي: وهذا ضروري لتقليل المقاومة، مما سيزيد من دقة القراءات المأخوذة.

خاتمة

لذلك تحدثنا معكم عن ما هي أدوات التحكم والقياس. كما ترون، كل شخص يختلف عن الآخر وله نطاق تطبيق مختلف تمامًا. يستخدم بعضها في الأرصاد الجوية، والبعض الآخر في الهندسة الميكانيكية، والبعض الآخر في الصناعة الكيميائية. ومع ذلك، فإن لديهم نفس الهدف - قياس القراءات وتسجيلها ومراقبة الجودة. ولهذا الغرض فمن المستحسن استخدام أدوات قياس دقيقة. لكن هذه المعلمة أيضًا تجعل الجهاز أكثر تعقيدًا، وتعتمد عملية القياس على عوامل أكثر.

العمل المخبري رقم 2-0

الأدوات الكهربائية وطرق القياس

الغرض من العمل: التعرف على أدوات القياس الكهربائية وطرق القياس.

إجابات على أسئلة الاختبار

أدوات القياس الكهربائية. أنواع الأجهزة.

تُستخدم أدوات القياس الكهربائية لمراقبة وضع تشغيل التركيبات الكهربائية واختبارها وحساب الطاقة الكهربائية المستهلكة.

تنقسم أدوات القياس الكهربائية حسب الغرض منها إلى:

1) مقياس التيار الكهربائي (عدادات التيار) ؛

2) الفولتميتر (عدادات الجهد)؛

3) الواط (عدادات الطاقة) ؛

4) أجهزة قياس المقاومة (عدادات المقاومة)؛

5) عدادات التردد (عدادات التردد الحالية المتناوبة) ؛

6) عدادات الكهرباء، الخ.

أنواع الأجهزة.اعتمادًا على طريقة العد، يتم تقسيم الأجهزة إلى أجهزة أجهزة القراءة المباشرة (التقييم المباشر) والمقارنة.أدوات القراءة المباشرة هي تلك التي تسمح بقراءة القيمة المقاسة مباشرة على المقياس. وتشمل هذه أجهزة قياس التيار الكهربائي، ومقاييس الفولتميتر، ومقاييس الواط، وما إلى ذلك. والجزء الرئيسي من كل جهاز من هذا القبيل هو آلية القياس. عندما تؤثر كمية كهربائية مقاسة (تيار، جهد، طاقة، إلخ) على آلية القياس الخاصة بالجهاز، يدور السهم المثبت على محوره خلال زاوية معينة، يتم عندها تحديد قيمة الكمية المقاسة على مقياس الجهاز.

في أدوات القياس الكهربائية للمقارنة، يتم إجراء القياسات من خلال مقارنة القيمة المقاسة ببعض القياسات القياسية (قياسية). وتشمل هذه الجسور قياس المقاومة وأجهزة قياس التعويض (مقاييس الجهد).

يعتمد عمل أدوات القياس الكهربائية للتقييم المباشر على مظاهر مختلفة للتيار الكهربائي (المغناطيسي والحراري والكهروديناميكي وما إلى ذلك). دعونا نلاحظ بعض ميزات التصميم لأجزاء الأداة. يتم استخدام المقياس لإنتاج قراءة للقيمة المقاسة. تشير الأرقام الموجودة بجانب الأقسام إما إلى عدد الأقسام من صفر المقياس (عادة في الأدوات 0.2؛ 0.5 فئات الدقة)، أو مباشرة قيمة القيمة المقاسة (فئات الدقة الأخرى). في الحالة الأولى، للحصول على قيمة الكمية المقاسة بالوحدات العملية، تحتاج إلى تحديد سعر قسم واحد من مقياس الأداة (يسمى أحيانًا ثابت الأداة) وضربه في عدد الأقسام المحسوبة. على سبيل المثال، لدينا جهاز يمكنه قياس الجهد من 0 إلى 250 في(الشكل 1).

سعر القسم: ج = 250 / 50 = 5الخامس / شعبة.

أرز. 1.

مقياس الفولتميتر من 0 إلى 250 فولت

عند العد، يجب أن يكون خط الرؤية عموديًا على المقياس، وإلا فمن الممكن حدوث خطأ بسبب اختلاف المنظر. عند القراءة على مقياس المرآة، يجب وضع عين المراقب بحيث تغطي نهاية السهم صورته في المرآة. من أجل تقليل الفترة الزمنية اللازمة لتهدئة الجزء المتحرك من الجهاز (بعد تشغيله)، توجد أجهزة فرملة خاصة (مخمدات).

اعتمادًا على مبدأ التشغيل، تنتمي أدوات القياس الكهربائية إلى الأنظمة الكهرومغناطيسية والكهرومغناطيسية والكهروديناميكية والحرارية والمقومات والتحريض والكهرباء الساكنة. كل من هذه الأنظمة لها رمز.

المحاضرة رقم 1

موضوع:الأدوات الكهربائية وقياسات الكميات الكهربائية

1. معلومات عامة عن أدوات القياس الكهربائية

تم تصميم أدوات القياس الكهربائية لقياس الكميات والمعلمات المختلفة للدائرة الكهربائية: الجهد والتيار والطاقة والتردد والمقاومة والحث والسعة وغيرها.

في المخططات، يتم تصوير أدوات القياس الكهربائية برموز رسومية تقليدية وفقًا لـ GOST 2.729-68. ويبين الشكل 1.1 التسميات العامة لأجهزة الإشارة والتسجيل.

أرز. 1.1 رموز أدوات القياس الكهربائية.

للإشارة إلى الغرض من جهاز القياس الكهربائي، يتم إدخال رمز محدد محدد في المعايير أو تعيين حرف لوحدات قياس الجهاز وفقًا لـ GOST وفقًا للجدول 1.1 في التعيين العام.

الجدول 1.1

اسم وحدات القياس	رمز	اسم وحدات القياس	رمز
		ملي أمبير
		ميكروأمبير
		ميليفولت
		كيلووات
عامل الطاقة

2. أجهزة القياس الكهروميكانيكية

وفقًا لمبدأ التشغيل ، تنقسم الأجهزة الكهروميكانيكية إلى أجهزة كهرومغناطيسية وكهرومغناطيسية وديناميكية حديدية وأنظمة تحريضية وكهروستاتيكية. وترد رموز الأنظمة في الجدول. 1.2. الأجهزة الأكثر انتشارًا هي الأنواع الثلاثة الأولى: الكهرومغناطيسية والكهرومغناطيسية والكهروديناميكية.

الجدول 1.2

نوع الجهاز	رمز	نوع التيار المقاس	المزايا	عيوب
كهربائي		ثابت	دقة عالية، وتوحيد الحجم	غير مقاومة للأحمال الزائدة
مغناطيسي		عامل ثابت	بساطة الجهاز ومقاومته للأحمال الزائدة	دقة منخفضة، حساسة للتدخل
متحرك		عامل ثابت	دقة عالية	حساسية منخفضة حساسة للتدخل
تعريفي		عامل	موثوقية عالية، مقاومة للأحمال الزائدة	دقة منخفضة

3. مجالات تطبيق الأجهزة الكهروميكانيكية

الأجهزة الكهرومغناطيسية: أجهزة قياس التيار الكهربائي والمختبرية والفولتميتر؛ مؤشرات صفرية عند القياس في دوائر الجسر والتعويض.

في المنشآت الصناعية ذات التيار المتردد المنخفض التردد، تكون معظم أجهزة قياس التيار الكهربائي والفولتميتر عبارة عن أجهزة للنظام الكهرومغناطيسي. يمكن تصنيع أدوات مخبرية من الفئة 0.5 وأكثر دقة لقياس التيارات المباشرة والمتناوبة والجهد.

تُستخدم الآليات الكهروديناميكية في المختبرات والأدوات النموذجية لقياس التيارات المباشرة والمتناوبة والفولتية والقوى.

تُستخدم الأجهزة الحثية المعتمدة على آليات الحث بشكل أساسي كمقاييس طاقة تيار متردد أحادية وثلاثية الطور. وفقا للدقة، يتم تقسيم العدادات إلى فئات 1.0؛ 2.0; 2.5. يُستخدم مقياس ثاني أكسيد الكربون (مقياس أحادي الطور) لحساب الطاقة النشطة (واط/ساعة) في الدوائر أحادية الطور. لقياس الطاقة النشطة في دوائر ثلاثية الطور، يتم استخدام عدادات حثية ثنائية العنصر، وتأخذ آلية العد في الاعتبار كيلوواط/ساعة. لحساب الطاقة التفاعلية، يتم استخدام عدادات حثية خاصة، والتي لها بعض التغييرات في تصميم اللفات أو في دائرة التبديل.

يتم تركيب عدادات نشطة ومتفاعلة في جميع المؤسسات لدفع تكاليف الكهرباء المستخدمة لمؤسسات إمداد الطاقة.

مبدأ اختيار أدوات القياس

1. من خلال حساب الدائرة، حدد القيم القصوى للتيار والجهد والطاقة في الدائرة. غالبًا ما تكون قيم الكميات المقاسة معروفة مسبقًا، على سبيل المثال، التيار الكهربائي أو جهد البطارية.

2. اعتمادا على نوع الكمية التي يتم قياسها، تيار مباشر أو متناوب، يتم اختيار نظام الجهاز. بالنسبة للقياسات الفنية للتيار المباشر والمتردد، يتم اختيار الأنظمة الكهرومغناطيسية والكهرومغناطيسية، على التوالي. في القياسات المختبرية والدقيقة، يتم استخدام النظام الكهرومغناطيسي لتحديد التيارات والفولتية المباشرة، ويستخدم النظام الكهروديناميكي للتيار المتردد والجهد.

3. حدد حد القياس للجهاز بحيث
كانت القيمة المقاسة في الجزء الثالث الأخير من المقياس
جهاز.

4. اعتمادًا على دقة القياس المطلوبة، حدد فئة
دقة الجهاز.

4. طرق توصيل الأجهزة بالدائرة

يتم توصيل أجهزة قياس التيار الكهربائي على التوالي مع الحمل ، ويتم توصيل الفولتميتر بالتوازي ، ويتم توصيل مقاييس الواط والعدادات ، نظرًا لوجود ملفين (التيار والجهد) ، على التوالي - بالتوازي (الشكل 1.2.).

https://pandia.ru/text/78/613/images/image013_9.gif" width="296" height="325">

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

أرز. 1.3. طرق توسيع حدود القياس للأدوات.

يتم تحديد سعر تقسيم الأميتر متعدد الحدود، والفولتميتر، والواطميتر بالصيغة:

P" في الرقم الأكثر أهمية) وقم بتغيير قطبية إشارة الإدخال عندما تومض علامة "-" في الرقم الأكثر أهمية.

خطأ في القياس لجهاز القياس المتعدد VR-11 A.

الجهد المستمر: ±(0.5% Ux +4 أرقام).

جهد التيار المتردد: ±(0.5% Ux + 10 أرقام)،

حيث Ux هي قراءة الأداة؛

الزنك. - الوحدة الأدنى رتبة.

مزايا الأجهزة الإلكترونية: مقاومة الإدخال العالية، والتي تسمح بالقياسات دون التأثير على الدائرة؛ نطاق قياس واسع، حساسية عالية، نطاق تردد واسع، دقة قياس عالية.

6. أخطاء القياسات وأدوات القياس

وعادة ما تتميز جودة أدوات القياس ونتائجه ببيان أخطائها. هناك حوالي 30 نوعًا من التعريفات الواردة في الأدبيات المتعلقة بالقياسات. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن أخطاء أدوات القياس وأخطاء نتائج القياس ليست مفاهيم متطابقة. تاريخياً، أُطلقت بعض أسماء أنواع الأخطاء على أخطاء أدوات القياس، وبعضها الآخر على أخطاء نتائج القياس، وبعضها يطلق على كليهما.

طرق عرض الخطأ هي كما يلي.

اعتمادًا على المشكلات التي يتم حلها، يتم استخدام عدة طرق لتمثيل الخطأ؛ غالبًا ما يتم استخدام المطلق والنسبي والمخفض.

خطأ مطلق – تقاس بنفس وحدات الكمية التي يتم قياسها. يميز حجم الانحراف المحتمل للقيمة الحقيقية للقيمة المقاسة عن القيمة المقاسة.

خطأ نسبي– نسبة الخطأ المطلق إلى قيمة الكمية . إذا أردنا تحديد الخطأ خلال فترة القياس بأكملها، فيجب علينا إيجاد القيمة القصوى للنسبة خلال الفترة. تقاس بوحدات بلا أبعاد.

فئة الدقة- خطأ نسبي، معبرا عنه كنسبة مئوية. عادة، يتم تحديد قيم فئة الدقة من النطاق التالي: 0.1؛ 0.5:1.0؛ 1.5؛ 2.0; 2.5، الخ.

تنطبق مفاهيم الأخطاء المطلقة والنسبية على كل من القياسات وأدوات القياس، والخطأ المحدد يقيم فقط دقة أدوات القياس.

خطأ القياس المطلق هو الفرق بين القيمة المقاسة لـ x وقيمتها الحقيقية chi:

عادةً ما تكون القيمة الحقيقية للكمية المقاسة غير معروفة، وبدلاً من ذلك في (1.1) يتم استبدال قيمة الكمية المقاسة بجهاز أكثر دقة، أي جهاز به خطأ أصغر من الجهاز الذي يعطي قيمة x . يتم التعبير عن الخطأ المطلق بوحدات القيمة المقاسة. تستخدم الصيغة (1.1) عند فحص أدوات القياس.

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

واستنادا إلى خطأ القياس النسبي، يتم تقييم دقة القياس.

يتم تعريف الخطأ المنخفض لجهاز القياس على أنه نسبة الخطأ المطلق إلى القيمة القياسية xn ويتم التعبير عنه كنسبة مئوية:

(1.3)

عادة ما يتم أخذ قيمة التطبيع مساوية للحد الأعلى لجزء العمل من المقياس، حيث تكون علامة الصفر على حافة المقياس.

يحدد الخطأ المحدد دقة جهاز القياس، ولا يعتمد على القيمة المقاسة وله قيمة واحدة لجهاز معين. من (1..gif" width="15" height="19 src="> كلما كانت القيمة المقاسة x أكبر، كانت القيمة المقاسة x أصغر بالنسبة إلى حد قياس الجهاز xN.

تختلف العديد من أدوات القياس في فئات الدقة. فئة دقة الجهاز G هي خاصية عامة تميز دقة الجهاز، ولكنها ليست خاصية مباشرة لدقة القياس الذي يتم إجراؤه باستخدام هذا الجهاز.

فئة دقة الجهاز تساوي عدديًا الحد الأقصى المسموح به للخطأ الأساسي، ويتم حسابه كنسبة مئوية. تم إنشاء فئات الدقة التالية لأجهزة قياس التيار الكهربائي والفولتميتر: 0.05؛ 0.1; 0.2; 0.5؛ 1.0; 1.5؛ 2.5؛ 4.0; 5.0. يتم رسم هذه الأرقام على مقياس الصك. على سبيل المثال، تصف الفئة 1 حدود الخطأ المضمونة كنسبة مئوية (± 1%، على سبيل المثال، من القيمة النهائية البالغة 100 فولت، أي ± 1 فولت) في ظل ظروف التشغيل العادية.

وبحسب التصنيف الدولي فإن الأجهزة ذات درجة دقة 0.5 وأكثر دقة تعتبر دقيقة أو مثالية، والأجهزة ذات فئة دقة 1.0 وأكثر خشونة تعتبر صالحة للعمل. تخضع جميع الأجهزة للتحقق الدوري من امتثالها للخصائص المترولوجية، بما في ذلك فئة الدقة، مع قيم جواز السفر الخاصة بها. في هذه الحالة، يجب أن يكون الجهاز المرجعي أكثر دقة من الذي يتم التحقق منه من خلال الفئة، وهي: التحقق من جهاز بفئة دقة 4.0 يتم بواسطة جهاز بفئة دقة 1.5، والتحقق من جهاز مع فئة دقة 1.0 يتم تنفيذها بواسطة جهاز ذو فئة دقة 0.2.

نظرًا لأن كلاً من فئة دقة الجهاز G وحد القياس XN موضحان على مقياس الجهاز، يتم تحديد الخطأ المطلق للجهاز من الصيغة (1.3):

https://pandia.ru/text/78/613/images/image019_7.gif" width="15 height=19" height="19"> معيتم التعبير عن فئة دقة الجهاز G بالصيغة:

ومن ثم يترتب على ذلك أن خطأ القياس النسبي يساوي فئة دقة الجهاز فقط عند قياس القيمة الحدية على المقياس، أي عندما x = XN. ومع انخفاض القيمة المقاسة، يزداد الخطأ النسبي. كم مرة XN > x، كم مرة > G. لذلك، يوصى باختيار حدود القياس لجهاز البيان بحيث يتم أخذ القراءات ضمن الثلث الأخير من المقياس، أقرب إلى نهايته.

7. عرض نتائج القياس للقياسات الفردية

تتكون نتيجة القياس من تقييم القيمة المقاسة وخطأ القياس الذي يميز دقة القياس. وفقًا لـ GOST 8.011-72، يتم عرض نتيجة القياس في النموذج:

حيث A هي نتيجة القياس؛

الخطأ المطلق للجهاز.

ف - الاحتمال أثناء معالجة البيانات الإحصائية.

في هذه الحالة، يجب ألا يحتوي A وhttps://pandia.ru/text/78/613/images/image023_5.gif" width="15" height="17"> على أكثر من رقمين مهمين.

تتميز أدوات القياس الإلكترونية بالسرعة المتزايدة والحساسية العالية ونطاق الترددات الواسع إلى حد ما. يتم استخدامها لقياس كميات كهربائية معينة - الجهد والتيار والمقاومة وغيرها من المعالم.

وتنقسم هذه الأجهزة إلى نماذج تمثيلية ورقمية. تختلف هذه النماذج عن بعضها البعض من حيث أن لديها أشكالًا مختلفة لإعادة إنتاج المعلومات - باستخدام شاشة رقمية أو سهم. اليوم، تعد أدوات القياس الرقمية الإلكترونية هي الأكثر شعبية، لأن الخيارات الميكانيكية أقل شأنا في دقة المعلومات المعروضة. ومع ذلك، فإن التكلفة المعقولة تقنع الكثيرين بشراء الأجهزة الميكانيكية.

مؤشرات ومؤشرات الجهد

يتم استخدامها لتحديد وجود أو عدم وجود تيار في الشبكة للأجهزة الكهربائية التي لا تتجاوز قوتها 1000 فولت. مبدأ التشغيل هو تحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية. يحتوي الجهاز على مقياس ومؤشر ضوئي يمكنك من خلاله فهم ما إذا كان هناك جهد في الشبكة. إذا لم يكن هناك توهج، فهذا يدل على كسره أو غيابه. يمكن للمؤشرات أيضًا قياس مراحل التيار المتردد وقطبية التيار المباشر.

الفولتميتر، الأميتر، الأومتر

يستخدم جهاز إلكتروني لقياس التيار والجهد والطاقة والمقاومة والسعة والمحاثة وما إلى ذلك. ويمكنهم الجمع بين المحولات من الكمية المقاسة إلى الجهد المباشر، أي التيار، ويمكنهم أيضًا الجمع بين جهاز كهرومغناطيسي ويتميز بارتفاع حساسية، نطاق تردد واسع، وانخفاض استهلاك الطاقة.

يتم توفير جهد قابل للاكتشاف لإخراج مكبر الصوت من خلال مقسم، ويتم حساب جهد الخرج بعد مكبر الصوت بواسطة جهاز كهرومغناطيسي. الخطأ الرئيسي لهذا الفولتميتر هو 0.5…1.0 بالمائة.

الفولتميتر المتردد هو أداة إلكترونية مصممة لقياس وتحويل الجهد المتردد إلى جهد مباشر. يتم تقسيم الفولتميتر اعتمادًا على الجهد المتردد المقاس: جذر متوسط ​​​​قيم التربيع ومتوسط ​​​​قيم المقوم وقيم السعة.

الأومتر غير متوفر كجهاز منفصل؛ يتم تنفيذ وظائفه بواسطة الفولتميتر الإلكتروني. تم تجهيز جهاز قياس الأومتر بمحول، وهو عبارة عن مكبر للصوت محاط بردود فعل سلبية بواسطة مقاومات مقاسة ومرجعية. ولذلك، فإن الجهد المقاس بواسطة الفولتميتر الإلكتروني يتناسب مع مقاومة المقاوم الذي يتم اكتشافه. تحظى هذه الدائرة بشعبية كبيرة لقياس المقاومة من 10 إلى 1000 ميجا أوم.

مقياس التردد والذبذبات

يستخدم مقياس التردد مبدأ شحن وتفريغ المكثف ويتم دمجه مع آلية إخراج تناظرية مصممة لتحديد متوسط ​​مقدار القوة المتدفقة عبر المكثف أثناء إعادة شحنه بشكل دوري بالنسبة للتردد المكتشف.

ومن أجل دراسة سلوك الإشارات مع مرور الوقت، يتم استخدام راسم الذبذبات الإلكتروني، مما يجعل من الممكن مراقبة أو تسجيل شكل الإشارات غير الدورية والدورية بشكل مباشر. نظرًا لحقيقة أن الجزء المتحرك من راسم الذبذبات مصنوع من الإلكترونات، فإنه ليس لديه أي قصور ذاتي تقريبًا ويمكن استخدامه لقياس الكميات بتردد يصل إلى عدة مئات من الميغاهرتز وعمليات غير دورية تصل مدتها إلى جزء صغير من ميكروثانية.

تتمتع هذه الأدوات لقياس التيار والجهد أيضًا بمقاومة عالية للمدخلات وحساسية عالية. ومع ذلك، فإن لها أيضًا عيوبًا، وهي انخفاض دقة القياس (خطأ بنسبة 10 بالمائة)، والتعقيد الهيكلي والكهربائي، والتكلفة العالية. علاوة على ذلك، إذا قارنا راسم الذبذبات بأدوات القياس الإلكترونية الأخرى، فهو الأكثر صعوبة في التشغيل ويتطلب مؤهلات معينة للموظفين.

أصبح راسم الذبذبات يستخدم على نطاق واسع لقياس طور وتكرار التذبذبات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن دراسة الاهتزازات بمختلف أشكالها.

كقاعدة عامة، يتم استخدام هذا الجهاز لقياسات التيار على المدى القصير دون انقطاع الدائرة. نظرًا لحقيقة أن التيار يتم توفيره للملف من الخط الذي يتم اكتشافه، فمن الممكن عدم كسر الدائرة أثناء التشغيل - وهذا هو المبدأ الأساسي لتشغيل هذا الجهاز الإلكتروني. يمكن أن تكون أجهزة قياس المشبك تناظرية أو رقمية. الوظائف الرئيسية التي يقومون بها هي: قياس جهد التيار المتردد، جهد التيار المستمر، المقاومة، تيار التيار المتردد، درجة الحرارة.

يجمع هذا الجهاز تقريبًا بين جميع الأدوات المصممة لقياس التيار والجهد، بالإضافة إلى معلمات أخرى. قد يحتوي على مقياس التيار الكهربائي، الفولتميتر، الأومتر وأجهزة إلكترونية مماثلة. نظرًا لتصميمها البسيط وخصائصها الإيجابية، فقد أصبحت هذه المقاييس المتعددة معروفة جيدًا لسنوات عديدة. تأتي أجهزة القياس المتعددة بدرجات متفاوتة من الدقة، والتي تحدد تكلفتها بشكل مباشر، لذلك قبل اختيار جهاز القياس الكهربائي هذا، عليك أن تقرر المهام التي سيؤديها.

إصلاح الأجهزة الإلكترونية

نظرًا لتنوع تصميمات أدوات القياس، فمن الصعب جدًا وصف جميع عمليات التفكيك والتجميع. ومع ذلك، فإن معظم العمليات مشتركة في أي تصميم للأداة.

يمكن إجراء عمليات الإصلاح المتجانسة بواسطة متخصصين من ذوي المؤهلات المختلفة. يجب إصلاح الأجهزة من الفئة 1 - 1.5 - 2.5 - 4 بواسطة متخصصين مؤهلاتهم من 4 إلى 6 فئات. يجب إصلاح الأجهزة المعقدة والخاصة بواسطة الميكانيكا الكهروميكانيكية من الفئة السابعة إلى الثامنة.

وبشكل عام تعتبر عمليات تفكيك وتجميع أدوات القياس الكهربائية من العمليات الحاسمة، لذا يجب إجراؤها بعناية وحذر. في حالة التفكيك المهمل، قد تتدهور الأجزاء الفردية، الأمر الذي سيؤدي إلى إضافة أخطاء جديدة. قبل البدء في التفكيك، يجب عليك مراعاة الترتيب العام للعمليات.

يتم إجراء التفكيك الكامل للجهاز الإلكتروني أثناء عملية إصلاح شاملة، والتي تتضمن إعادة لف الملفات والإطارات والمقاومات وتصنيع أو استبدال الأجزاء التالفة والمحترقة. وينص على فصل جميع أجزاء الجهاز عن بعضها البعض.

عند إجراء إصلاح متوسط، لا يتم تفكيك جميع أجزاء الجهاز بشكل كامل، بل يقتصر فقط على إزالة الجزء المتحرك، وتغيير المحامل، وإعادة تعبئة النوى، وترميم الجزء المتحرك، وضبط وضبط مؤشرات الآلية. يجب أن تتم إعادة المعايرة أثناء الإصلاح في منتصف العمر فقط عندما يصبح الميزان باهتًا ومتسخًا. وفي حالات أخرى يجب الاحتفاظ بالميزان بنفس العلامات. مؤشر الإصلاح المتوسط ​​عالي الجودة هو إنتاج جهاز بنفس المقياس.

لتفكيك الأجهزة وتجميعها، ستحتاج إلى ملاقط ساعة، ومفكات براغي، ومكاوي لحام كهربائية صغيرة، وقواطع ساعات، وكماشة بيضاوية، وكماشة، ومفاتيح مصنوعة خصيصًا، وما إلى ذلك.

بعد الإصلاح الكامل للجهاز، يتم التحقق مما إذا كان الجزء المتحرك يتحرك بحرية، ويتم فحص الجزء الداخلي، ويتم تسجيل قراءات الجهاز الذي تم إصلاحه والمعياري أثناء قياسات القيمة المحددة من الصفر إلى الحد الأقصى وبالعكس.

القياس هو تحديد قيمة كمية فيزيائية تجريبيا باستخدام وسائل تقنية خاصة. يتم إجراء القياسات في الوحدات المقبولة عموما.

العناصر الرئيسية لعملية القياس: كائن القياس، الكمية المقاسة، أداة القياس، مبدأ القياس، طريقة القياس، شروط القياس، نتيجة القياس، خطأ القياس، المشغل البشري الذي يقوم بالقياسات (موضوع القياس).

كائن القياس- هذه ظاهرة أو عملية معقدة ومتعددة الأوجه (على سبيل المثال، التذبذبات الكهربائية عند خرج مولد ذاتي)، وتتميز بالعديد من المعلمات الفيزيائية الفردية. إحدى هذه المعلمات التي تهمنا وتخضع للقياس تسمى الكمية الفيزيائية المقاسة (على سبيل المثال، تردد تذبذب المذبذب الذاتي).

أداة القياسهي أداة تقنية تستخدم في القياسات ولها خصائص مترولوجية موحدة.

مبدأ القياس- هذه مجموعة من الظواهر الفيزيائية التي تعتمد عليها القياسات (على سبيل المثال، مبدأ الرنين لقياس التردد).

طريقة القياسهي مجموعة من التقنيات لاستخدام المبادئ وأدوات القياس (على سبيل المثال، طريقة لمقارنة التردد المقاس بتردد معروف).

تتمتع الطرق الكهربائية لقياس الكميات الكهربائية وغير الكهربائية بعدد من المزايا مقارنة بطرق القياس الأخرى: انخفاض استهلاك الطاقة؛ إمكانية نقل معلومات القياس عن بعد؛ سرعة قياس عالية دقة وحساسية عالية.

تقنية القياسوعلى النقيض من الطريقة، فإنها تتضمن إجراءً تفصيليًا لعملية القياس باستخدام طرق وأدوات قياس محددة.

وبغض النظر عن مدى دقة إجراء القياس، فإن نتيجته ستحتوي على بعض عدم الدقة، والذي يتميز بالخطأ. خطأ القياس هو انحراف نتيجة القياس عن القيمة الحقيقية للقيمة المقاسة.

يشير مصطلح دقة القياس المستخدم على نطاق واسع إلى جودة القياسات، مما يعكس قرب نتائجها من القيمة الحقيقية. دقة أكبر تتوافق مع خطأ قياس أقل.

تسمى قيمة الكمية الفيزيائية التي يتم العثور عليها عن طريق قياسها نتيجة القياس. يمكن الحصول على نتيجة القياس نتيجة ملاحظة واحدة أو من خلال معالجة نتائج عدة

الملاحظات. في هذه الحالة، تُفهم الملاحظة على أنها عملية تجريبية يتم فيها الحصول على قيمة عددية واحدة لكمية ما.

أدخلت جمهورية بيلاروسيا النظام الدولي للوحدات، والمختصر SI. الوحدات الأساسية لهذا النظام هي : المتر ( م) ، كيلوجرام ( كجم)، ثانية ( ق) ، أمبير ( أ)، كل-فين ( ل) ، الخلد ( مول) والكانديلا ( قرص مضغوط) ، وحدات زاوية إضافية: راديان (راد) وستيراديان (SR). بالإضافة إلى الوحدات الأساسية والإضافية، يتم إنشاء الوحدات المشتقة.

تنقسم الوسائل التقنية المستخدمة في القياسات الكهربائية والتي بها أخطاء معيارية حسب الغرض منها إلى أجهزة القياس ومحولات الطاقة وأدوات القياس الكهربائية ومنشآت القياس الكهربائية وأنظمة القياس.

المقياس هو أداة قياس مصممة لإعادة إنتاج قيمة كمية فيزيائية ذات حجم معين بدقة معينة. هناك مقاييس أحادية القيمة، على سبيل المثال، ملف قياس المقاومة، ومكثف، ومتعددة القيم (قيم متغيرة)، بالإضافة إلى مجموعات ومخازن المقاييس، أي مجموعات المقاييس لإعادة إنتاج عدد من نفس القيم ​كميات مختلفة الأحجام (مخازن المقاومات، السعات).

تم تصميم محولات طاقة القياس لتوليد إشارات معلومات القياس في شكل مناسب للإرسال والتحويل والمعالجة، ولكنها غير قابلة للإدراك المباشر من قبل المراقب. يمكن لبعضها - المجزئات، ومقسمات الجهد، ومحولات الأجهزة، ومكبرات الصوت - تحويل الكميات الكهربائية إلى كميات كهربائية، ولكنها ضرورية للمستهلك، والبعض الآخر - موازين الحرارة الحرارية، ومقاييس الضغط، والمحولات الحثية - الكميات غير الكهربائية إلى كميات كهربائية.

أدوات القياس الكهربائية هي أدوات قياس كهربائية مصممة لتوليد إشارات معلومات القياس في شكل مناسب للإدراك المباشر بواسطة مراقب (على سبيل المثال، الفولتميتر، مقياس التيار الكهربائي، مقياس الواط، مقياس الطور).

يتم تصنيف أدوات القياس الكهربائية وفقًا للغرض منها والتصميم ونوع الكمية التي يتم قياسها والمبدأ وظروف التشغيل وفئة الدقة ومعايير أخرى.

اعتمادًا على نوع الكمية التي يتم قياسها (على سبيل المثال، الجهد والتيار والطاقة)، ​​يتم تقسيم أدوات القياس الكهربائية إلى أجهزة قياس التيار الكهربائي، ومقاييس الفولتميتر، ومقاييس الواط، وما إلى ذلك، وأجهزة مدمجة تقيس كميتين أو أكثر (على سبيل المثال، أمبير-فولتميتر) .

تسمى أدوات القياس الكهربائية التي تكون قراءاتها وظائف مستمرة للكميات المقاسة بالأدوات التناظرية. تسمى أدوات القياس الكهربائية التي تنتج تلقائيًا إشارات منفصلة لمعلومات القياس، والتي يتم عرض قراءاتها في شكل رقمي، بالأدوات الرقمية.

تتكون تركيبات القياس الكهربائية من عدد من أدوات القياس (أجهزة القياس، ومحولات الطاقة، والأدوات) والأجهزة المساعدة الموجودة في مكان واحد. تستخدم منشآت القياس الكهربائية لفحص ومعايرة أدوات القياس الكهربائية واختبار المواد العازلة المغناطيسية والكهربائية.

اعتمادًا على طريقة الحصول على النتيجة، يتم التمييز بين طريقتين للقياس: مباشرو غير مباشر.

مباشرهو القياس الذي يتم الحصول على نتائجه مباشرة من البيانات التجريبية. ويشمل ذلك قياسات الكميات الفيزيائية المختلفة باستخدام أدوات تمت معايرتها بوحدات ثابتة، على سبيل المثال، قياس التيار باستخدام مقياس التيار الكهربائي، ومقاومة الموصل باستخدام مقياس الأومتر، ودرجة الحرارة باستخدام مقياس الحرارة، وما إلى ذلك. وتستخدم القياسات المباشرة على نطاق واسع بسبب بساطتها وسرعة الحصول على النتائج. .

غير مباشرهو قياس يتم فيه تحديد القيمة المرغوبة لكمية ما على أساس علاقة رياضية معروفة بينها وبين الكميات التي يتم الحصول عليها من القياسات المباشرة. على سبيل المثال، يتم حساب القدرة P في دوائر التيار المستمر باستخدام الصيغة: ر= يو أنا; الجهد االكهربى شوفي هذه الحالة يتم قياسه باستخدام الفولتميتر والتيار أنا- مقياس التيار الكهربائي؛ قيمة المقاوم ص = ش/أنا- على أساس قيم الجهد المقاسة شوالحالية أنا. تُستخدم القياسات غير المباشرة، كقاعدة عامة، فقط في الحالات التي لا يمكن فيها استخدام القياسات المباشرة.