Контрольно-измерительные приборы. Электроизмерительные приборы Современные измерительные приборы презентация
Читайте также
ПРЕЗЕНТАЦИЯ НА ТЕМУ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ПРИБОР Подготовил студент группы СТ 1 -12 Гордиенко Никита Андреевич
Электроизмерительные приборы класс устройств, применяемых для измерения различных электрических величин. Ориентирующее действие магнитного поля на контур с током используют в электроизмерительных приборах магнитно-электрической системы – амперметрах, вольтметрах и др.
Классификация электроизмерительных приборов 1) Вольтметр – для измерения электрического напряжения 2) Амперметрдля измерения силы электрического тока 3) Омметр – для измерения Электрического сопротивления 4) Ваттметр – для измерения мощности электрического тока 5) Частотомер – для измерения частоты колебаний электрического тока 6) Мультиметры (иначе тестеры, авометры) - комбинированные приборы 7) Электрические счетчики – для измерения потребляемой энергии
ВОЛЬТМЕТР Вольтметр – прибор для измерения напряжения на участке электрической цепи. Для уменьшения влияния включенного вольтметра на режим цепи он должен обладать большим входным сопротивлением. Классификация По принципу действия вольтметры разделяются на: электромеханические - магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, выпрямительные, термоэлектрические; электронные - аналоговые и цифровые По назначению: постоянного тока; переменного тока; импульсные; фазочувствительные; селективные; универсальные По конструкции и способу применения: щитовые; переносные; стационарные Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и электростатические вольтметры представляют собой измерительные механизмы соответствующих типов с показывающими устройствами
Амперметр - прибор для измерения силы тока в амперах. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют; для увеличения предела измерений - с шунтом или через трансформатор. Амперметры бывают магнитоэлектрическими, электромагнитными, электродинамическими, тепловыми, индукционными, детекторными, термоэлектрическими и фотоэлектрическими. Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными - силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.
Омметр Омме тр – измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения электрических активных (омических) сопротивлений. Обычно измерение производится по постоянному току, однако, в некоторых электронных омметрах возможно использование переменного тока. Разновидности омметров: мегаомметры, гигаомметры, тераомметры, миллиомметры, микроомметры, различающиеся диапазонами измеряемых сопротивлений. Действие магнитоэлектрического омметра основано на измерении силы тока, протекающего через измеряемое сопротивление при постоянном напряжении источника питания. Для измерения сопротивлений от сотен ом до нескольких мегаом измеритель и измеряемое сопротивление включают последовательно.
Ваттметр Ваттме тр – измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала. По назначению и диапазону частот ваттметры можно разделить на три категории - низкочастотные (и постоянного тока), радиочастотные и оптические. Ваттметры радиодиапазона по назначению делятся на два вида: проходящей мощности, включаемые в разрыв линии передачи, и поглощаемой мощности, подключаемые к концу линии в качестве согласованной нагрузки. В зависимости от способа функционального преобразования измерительной информации и её вывода оператору ваттметры бывают аналоговые (показывающие и самопишущие) и цифровые.
Частотомер – измерительный прибор для определения частоты периодического процесса или частот гармонических составляющих спектра сигнала. Электронно-счетные частотомеры (ЭСЧ) является наиболее распространенным видом частотомеров благодаря своей универсальности, широкому диапазону частот (от долей герца до десятков мегагерц) и высокой точности. Для повышения диапазона до сотен мегагерц - десятков гигагерц используются дополнительные блоки - делители частоты и переносчики частоты. Большинство ЭСЧ кроме частоты позволяют измерять период следования импульсов, интервалы времени между импульсами, отношения двух частот, а также могут использоваться в качестве счетчиков количества импульсов.
Мультиметр Мультиме тр - измерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе это вольтметр, амперметр и омметр. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры. В некоторых мультиметрах доступны также функции: Прозво нка - измерение электрического сопротивленя звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи. Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) - как своеобразный вариант прозвонки. Тест диодов - проверка целостности полупроводниковых диодов и нахождение их «прямого напряжения» . Тест транзисторов - проверка полупроводниковых транзисторов Измерение электрической ёмкости. Измерение индуктивности. Измерение температуры, с применением внешнего датчика. Измерение частоты гармонического сигнала.
Электрический счётчик Счётчик электрической энергии (электрический счётчик) - прибор для измерения расхода электроэнергии переменного или постоянного тока. По типу подключения все счетчики разделяют на приборы прямого включения в силовую цепь и приборы трансформаторного включения, подключаемые к силовой цепи через специальные измерительные трансформаторы. По измеряемым величинам электросчетчики разделяют на однофазные (измерение переменного тока 220 В, 50 Гц) и трехфазные (380 В, 50 Гц). Все современные электронные трехфазные счетчики поддерживают однофазный учет. По конструкции: Индукционным электросчетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Электронный электросчетчик, в котором переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. . Гибридные счётчики электроэнергии - редко используемый промежуточный вариант с цифровым интерфейсом, измерительной частью индукционного или электронного типа, механическим вычислительным устройством.
Устройства прибора магнитоэлектрической системы Измерительный прибор магнитоэлектрической системы устроен следующим образом. Берут лёгкую алюминиевую рамку 2 прямоугольной формы, наматывают на неё катушку из тонкого провода. Рамку крепят на двух полуосях О и О", к которым прикреплена также стрелка прибора 4. Ось удерживается двумя тонкими спиральными пружинами 3. Силы упругости пружин, возвращающие рамку к положению равновесия в отсутствие тока, подобраны такими, чтобы были пропорциональными углу отклонения стрелки от положения равновесия. Катушку помещают между полюсами постоянного магнита М с наконечниками формы полого цилиндра. Внутри катушки располагают цилиндр 1 из мягкого железа. Такая конструкция обеспечивает радиальное направление линий магнитной индукции в области нахождения витков катушки (см рисунок). В результате при любом положении катушки силы, действующие на неё со стороны магнитного поля, максимальны и при неизменной силе тока постоянны.
В результате при любом положении катушки силы, действующие на нее со стороны магнитного поля, максимальны и при неизменной силе тока постоянны. Векторы F и –F изображают силы, действующие на катушку со стороны магнитного поля и поворачивающие ее. Катушка с током поворачивается до тех пор, пока силы упругости со стороны пружины не уравновесят силы, действующие на рамку со стороны магнитного поля. Увеличивая силу тока в рамке в 2 раза, рамка повернётся на угол, вдвое больший. Это происходит потому, что Fm~I. Силы, действующие на рамку с током прямо пропорциональны силе тока, то есть можно, проградуировав прибор, измерять силу тока в рамке. Точно так же можно прибор настроить на измерение напряжения в цепи, если проградуировать шкалу в вольтах, причём сопротивление рамки с током должно быть выбрано очень большим по сравнению с сопротивлением участка цепи, на котором измеряем напряжение.
Заключение Измерение электрических величин, таких, как напряжение, сопротивление, сила тока и др. производятся с помощью различных средств – измерительных приборов, схем и специальных устройств. Тип измерительного прибора зависит от вида и размера (диапазона значений) измеряемой величины, а также от требуемой точности измерения.
Слайд 1
Описание слайда:
Слайд 2
Описание слайда:
Слайд 3
Описание слайда:
Слайд 4
Описание слайда:
Слайд 5
Описание слайда:
Слайд 6
Описание слайда:
Слайд 7
Описание слайда:
Берут лёгкую алюминиевую рамку 2 прямоугольной формы, наматывают на неё катушку из тонкого провода. Рамку крепят на двух полуосях О и О", к которым прикреплена также стрелка прибора 4. Ось удерживается двумя тонкими спиральными пружинами 3. Силы упругости пружин, возвращающие рамку к положению равновесия в отсутствие тока, подобраны такими, чтобы были пропорциональными углу отклонения стрелки от положения равновесия. Катушку помещают между полюсами постоянного магнита М с наконечниками формы полого цилиндра. Внутри катушки располагают цилиндр 1 из мягкого железа. Такая конструкция обеспечивает радиальное направление линий магнитной индукции в области нахождения витков катушки (см рисунок). В результате при любом положении катушки силы, действующие на неё со стороны магнитного поля, максимальны и при неизменной силе тока постоянны. Берут лёгкую алюминиевую рамку 2 прямоугольной формы, наматывают на неё катушку из тонкого провода. Рамку крепят на двух полуосях О и О", к которым прикреплена также стрелка прибора 4. Ось удерживается двумя тонкими спиральными пружинами 3. Силы упругости пружин, возвращающие рамку к положению равновесия в отсутствие тока, подобраны такими, чтобы были пропорциональными углу отклонения стрелки от положения равновесия. Катушку помещают между полюсами постоянного магнита М с наконечниками формы полого цилиндра. Внутри катушки располагают цилиндр 1 из мягкого железа. Такая конструкция обеспечивает радиальное направление линий магнитной индукции в области нахождения витков катушки (см рисунок). В результате при любом положении катушки силы, действующие на неё со стороны магнитного поля, максимальны и при неизменной силе тока постоянны.
Слайд 8
Описание слайда:
Слайд 9
Описание слайда:
Слайд 10
Описание слайда:
Слайд 11
«Электрический ток в различных средах» - Электрический ток в газах. Электрический ток в полупроводниках. Закон Фарадея. Урок в 8 классе. Полупроводниковые диоды, транзисторы. Самостоятельные газовые разряды: искровой, дуговой, коронный, тлеющий. Односторонняя проводимость на границе полупроводников n-типа р-типа. Полупроводники n-типа, полупроводники р-типа. Электрический ток в вакууме. Электрический ток в металлах. Гальванопластика. Вакуумные диоды.
«Турбина и ДВС» - Двигатель внутреннего сгорания – очень распространенный вид теплового двигателя. Мощные двигатели внутреннего сгорания устанавливают на речных и морских судах. Один ход поршня совершается за пол-оборота коленчатого вала. Двигатель внутреннего сгорания. Цикл ДВС. Третий такт ДВС. Поэтому такие двигатели называют четырёхтактными. 1. Диск 2. Вал 3. Лопатки 4. Сопло.
«Законы постоянного тока» - Составь рассказ по картинкам. Лабораторная работа. Исследование строения гальванического элемента. Р. в Кенигсберге. Двигатели асинхронные с короткозамкнутым ротором. III1824 – 17.Х1887)- немецкий физик, член Берлинской АН (1875). Личные цели. Домашний эксперимент. «Исследование последовательного соединения проводников». Содержание. Историческая справка.
«Способы изменения внутренней энергии» - Способы изменения внутренней энергии тела. 1.Какое движение называют тепловым? Урок физики в 8 классе. T ? ? v молекул?. Зависимость внутренней энергии тела от температуры тела. T ? ? v молекул?. Зависимость скорости движения молекул от температуры тела. 3. Какую энергию называют внутренней? Еп зависит от расстояния между молекулами (агрегатного состояния вещества).
«Физика в ванной» - С холодной водой подобных неприятностей не случается? Проблемные вопросы: Для испарения воды требуется тепло. Выполнили: Рочева Анжелика Семяшкина Елена Ученицы 8 «в». Почему в ванной комнате ваш голос звучит громче? Почему в ванной комнате ваш голос звучит громче? Цель: Как измерить объем своего тела? Почему когда моешься в душе стенки и зеркала запотевают?
«Механические волны 9 класс» - Длина волны, ?: ? = v ? Т или? = v: ? [?] = м. Чему равна длина волны? Э н е р г и я. Механические волны -. Ф и з и к а 9 класс. Объясните ситуацию: Источник совершает колебания вдоль оси OY перпендикулярно ОХ. Что «движется» в волне? Источник совершает колебания вдоль оси ОХ. Механизм колебаний. Сначала-блеск, За блеском-треск, За треском-плеск. Модель упругой среды. В. Энергию.
Слайд 2
Термины и определения
ГОСТ 30012.1-2002 «ПРИБОРЫ АНАЛОГОВЫЕ ПОКАЗЫВАЮЩИЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЧАСТИ К НИМ. Часть 1. Определения и основные требования, общие для всех частей» Электроизмерительный прибор – прибор, предназначенный для измерения электрической или неэлектрической величины электрическими средствами Аналоговый прибор – измерительный прибор, предназначенный для представления или индикации выходной информации в виде непрерывной функции измеряемой величины.
Слайд 3
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭИП
Слайд 4
Классификация ЭИП
Слайд 5
По форме отсчета: К показывающим относят только те, у которых возможно только считывание показаний. К регистрирующим относятся те, которые позволяют делать запись значений измеряемых величин.
Слайд 6
Слайд 7
По методу преобразования: Приборы прямого преобразования предполагают наличие последовательного преобразования сигналов. Приборы обратного преобразования предполагают наличие обратной связи.
Слайд 8
По измеряемой величине: вольтметры (для измерения напряжения и ЭДС); амперметры (для измерения силы тока); ваттметры (для измерения электрической мощности); счетчики (для измерения электрической энергии); омметры, мегаомметры (для измерения электрического сопротивления); частотомеры (для измерения частоты переменного тока); фазометры
Слайд 9
По принципу действия: магнитоэлектрические; электромагнитные; электродинамические; ферродинамические; электростатические; термоэлектрические и др.
Слайд 10
Магнитоэлектрический прибор - прибор, действие которого основано на взаимодействии магнитного поля, обусловленного током в катушке, с полем постоянного магнита. Электромагнитный прибор - прибор, действие которого основано на притяжении между подвижным сердечником из «мягкого» ферромагнитного материала и полем, создаваемым током, протекающим в неподвижной катушке (возможны и другие конструкции).
Слайд 11
электродинамический прибор: Прибор, действие которого основано на взаимодействии магнитного поля, обусловленного током подвижной катушки, с магнитным полем, обусловленным током в одной или более неподвижных катушках. ферродинамический прибор (электродинамический прибор с железным сердечником): электродинамический прибор, в котором электродинамический эффект видоизменяется за счет использования «мягкого» ферродинамического материала в магнитной цепи.
Слайд 12
электростатический прибор: Прибор, действие которого основано на эффектах электростатических сил между неподвижными и подвижными электродами. термоэлектрический прибор: Тепловой прибор, использующий ЭДС одной или более термопар, нагреваемых током, который необходимо измерить.
Слайд 13
ЭЛЕКТРОМЕханические приборы прямого преобразования
Слайд 14
Функциональная схема
В самом общем случае электромеханический прибор прямого преобразования состоит из трех основных частей: Измерительная цепь Измерительный механизм Отсчетное устройство В измерительном механизме электрическая энергия преобразуется в механическую энергию, перемещающую подвижную часть.
Слайд 15
Измерительная цепь - часть электрической цепи, которая является внутренней для прибора и его вспомогательных частей, возбуждаемая напряжением или током. Измерительная цепь может выполнять три функции: Служит для преобразования измеряемой величины в другую физическую величину, которая непосредственно действует на измерительный механизм; Изменяет масштаб измеряемой величины; Корректирует погрешности прибора.
Слайд 16
Измерительный механизм: Совокупность тех частей измерительного прибора, на которые воздействует измеряемая величина, в результате чего происходит перемещение подвижной части, соответствующее значению этой величины. Отсчетное устройство: Часть измерительного прибора, которая показывает значение измеряемой величины.
Слайд 17
МОМЕНТЫ
Обычно у ЭИП применяется вращательное движение подвижной части, поэтому при рассмотрении функции измерительного механизма будут рассматриваться моменты, которые действуют на подвижную часть. В обычном измерительном механизме действует три основных момента: вращающий, противодействующий, успокоения.
Слайд 18
Вращающий момент– это момент, который возникает в измерительном механизме под действием измеряемой величины и поворачивающий подвижную часть в сторону увеличения показаний. Вращающий момент должен однозначно определяться измеряемой величиной и в общем случае может зависеть от положения подвижной части относительно начального.
Слайд 19
Если бы повороту подвижной части ничего не препятствовало, то подвижная часть вращалась бы до упора то есть огранивалось перемещение только конструкцией измерительного механизма. Чтобы отклонение подвижной части соответствовало определенному значению, нужно создать еще один момент. Такой момент создается в измерительном механизме и называется он противодействующий. Противодействующий момент так же приложен к подвижной части. Он направлен навстречу вращающему моменту и зависит только от положения подвижной части.
Слайд 20
По способу создания противодействующего момента приборы делят на две группы: С механическим противодействующим моментом; С электрическим противодействующим моментом – логометры. Если момент относится к 1 группе, то он создается с помощью упругих элементов, к которым относится спиральная пружина, растяжки и подвес. Логометр – прибор, у которого противодействующий момент, создан электрическим путем.
Слайд 21
Функция преобразования
Слайд 22
В момент равновесия подвижная часть замирает. Этот вариант называется установившееся отклонение подвижной части измерительного механизма. Если известны аналитические выражения обоих моментов, то можно выразить отклонение от начального положения в виде функции от измеряемой величины. Это выражение называется функцией преобразования измерительного механизма. Для определения числового значения измеряемой величины все приборы снабжаются отсчетными устройствами, в состав которых входят шкала и указатель. На шкале наносятся отметки. Характер расположения отметок на шкале зависит от функции преобразования механизма и некоторых конструктивных особенностей механизма. Указатель – это перемещающаяся над шкалой стрелка, которая жестко скреплена с подвижной частью прибора.
Слайд 23
УСПОКОЕНИЕ
После включения прибора в цепь измеряемой величины или после изменения последней до момента установления указателя, когда можно произвести отсчет, проходит некоторое время (время переходного процесса), зависящее от типа измеряемого механизма и его конструкции. Желательно, чтобы это запаздывание было наименьшим. Запаздывание показаний прибора характеризуется так называемым временем успокоения. Время успокоения – промежуток времени, прошедший с момента изменения измеряемой величины до момента, когда указатель прибора не удаляется от окончательного положения более чем на 1,5% от длины шкалы. Время успокоения для большинства типов электромеханических приборов не должно превышать 4 с.
Слайд 24
Чтобы обеспечить требуемое время успокоения все приборы непосредственной оценки снабжают специальными устройствами, с помощью которых значительно уменьшается время успокоения прибора. Это так называемые успокоители. Успокоители создают успокаивающий момент, который возникает только при движении подвижной части. Различают следующие типы успокоителей: воздушные, жидкостные и магнитоиндукционные. Наибольшее применение получили воздушные и магнитоиндукционные успокоители.
Посмотреть все слайды
Слайд 2
Что это такое?
Слайд 3
Прибор
- Прибор – это устройство для измерения физических величин.
- Измерительным его назвали из-за того, что им что-нибудь измеряют.
- Мерить – значит сравнивать одну величину с другой.
Слайд 4
- У каждого прибора есть шкала (деление). По ней сравнивают величины.
- Возьмём самый простой прибор –линейку и рассмотрим её. Она прямая и имеет шкалу.
- Шкала линейки непростая, она вмещает в себя две физические величины сантиметр и миллиметр. Так пятисантиметровая линейка имеет
Слайд 5
- Пятьдесят отдалённых друг от друга коротких чёрточек по одному мм (это примерно равно толщине проволоки сетчатого забора) и пять длинных по одному см (это примерно равно ширине ногтя мизинца).
- Значит в 1см 10мм. Подписываютсятолько сантиметры. Т.к. миллиметрынеудобны в использовании.
Слайд 6
Слайд 7
Назначение
- Так у линейки два назначения:
- 1)черчение прямых линий и проверка линий (прямы ли они).
- 2)измерение длины предметов
Слайд 8
Динамометр
- Динамометр – это прибор для измерения силы.
- Цена одного деления равна одному Ньютону.(пишется 1Н)
- Динамометром можно измерить силу трения, тяговую силу.
Слайд 9
Виды динамометров
- Медицинский динамометр.(для измерения сил разных мышечных групп человека)
- Ручной динамометр-силометр. (для измерения силы рук)
- Тяговый динамометр. (для измерения больших сил)
Слайд 10
С этим прибором дружат спортсмены
Слайд 11
Силомер
- Силомер представляет собой две овальные рукоятки, соединённые между собой пружиной
- При их сжатии металлическая пластина предаёт действие стрелке. Цена одного деления равна 1 кг.
Слайд 12
Слайд 13
С этим прибором можно предсказать погоду
Слайд 14
Барометр анероид
Слайд 15
Барометр
- Барометр – это металлический прибор для измерения атмосферного давления.
- Цена одного деления равна двум мм рт. ст.
- По строению похож на монометр.
Слайд 16
Барометр анероид
- Строение: это металлическая коробочка, из которой выкачан воздух. К ней крепится пружинка чтобы её не раздавило атмосферное давление. Пружину крепят к стрелке с помощью придаточного механизма.
Слайд 17
Слайд 18
Без чего не измерить давление в шине
Слайд 19
Манометр
- Манометр используют для измерения давления большего или меньшего, чем атмосферное.
- Одно деление у маномометра-это атмосфера.
- 2 атмосферы – значит, что давление больше атм. в 2 раза.
Слайд 20
- Прибор работает за счёт упругости.
- Строение: это загнутая металлическая трубка запаянная с одной стороны. Она крепится к стрелке с помощью зубчатой шестерни. Если давление уве-
Слайд 21
- -личевается, то трубка распрямляется и предаёт движение стрелке. Она начинает двигаться вправо. Если же давление уменьшается, то трубка загибается обратно (за счёт упругости) пока не примет первоначальную форму. Стрелка продолжает двигаться за трубкой постоянно.