Вимірювання електричних величин.

Тема заняття: - Вимірювання електричних величин

Мета: Дати поняття про принцип роботи приладів. На яких принципах впливу електричного струму заснована робота, того чи іншого приладу електровимірювання.

Завдання: Навчити учнів прийомами роботи з електровимірювальними приладами.

План:

1. Введення (система вимірювання в діяльності людини).

2. Електричні величини (основні параметри ел. струму)

3. Система приладів.

4. Характеристика вимірювальних приладів. Попередня розмова - питання про електромагнітні діях електричного струму.

    Механічні вимірювання - приклад з визначенням глибини водойми. Хімічні вимірювання - приклад з лакмусним папером.

    Налагодження і ремонт радіоапаратури і експериментування з нею зазвичай супроводжуються різного роду електричними вимірами. Прилади призначені для вимірювання сили струму, називаються амперметрами, милі-амперметрами, мікроамперметрами. Позначення на схемах здійснюватися наступними значками:

в розрахункових формулах значком: - I,

     Прилади призначені для вимірювання величин напруги називаються -вольтметрами. Понад 1000 В - кіловольтметри, умовне позначення на електричних схемах:

в розрахункових формулах - U

Вимірювання опорів здійснюється омметром, на схемах має наступне позначення:

 в розрахункових формулах -R. Величини вимірювання: Ом.

Зв'язок цих електричних величин між собою описується законом Ома.

I = U / R U = R* I R = U / I

      

      Основою будь-якого вимірювального приладу є вимірювальні механізми зі стрілочними покажчиками або індикаторами. Вимірювальний механізм характеризується двома основними величинами: - струмом повного відхилення Iо, при якому стрілка приладу відхиляється на всю шкалу, і внутрішній опір Rо, яке представляє собою опір обмотки приладу.

      У радіоаматорській практиці використовуються в основному прилади магнітоелектричної, електромагнітної, електродинамічної, детекторной і термоелектричної систем.

       1. Магніто- електрична система.

У поле постійного магніту на циліндричному стрижні розміщена рухома котушка з тонкого дроту, через обмотку якої пропускається вимірювальний струм. Струм в рамці підводиться за допомогою двох спіральних пружин. В результаті взаємодії магнітних полів постійного магніту і котушки, остання прагне повернуться навколо своєї вісі. Повороту вісі перешкоджають спіральні пружини, котушка повертається на кут, величина якого прямо пропорційна силі вимірюваного струму. Ці прилади забезпечують найбільш високу точність вимірювання. Придатні для вимірювання постійних струмів і напруги.

2. Електромагнітна система.

Прилади цієї системи мають нерухому котушку і рухливе осердя з м'якого заліза. При

проходженні через обмотку котушки вимірюваного струму, магнітне поле котушки намагнічує осердя, втягує його в нерухому котушку. Чим більше струм, тим сильніше втягується осердя і на більший кут повертається стрілка приладу. Дані прилади придатні для вимірювання як постійного так і змінного струму низької частоти. Застосовуються в якості щитових приладів.

3. Електродинамічна система.

Прилад складається з двох котушок, рухомої і нерухомої. Вимірюваний струм проходить через обмотки обох котушок, в результаті взаємодії магнітних полів котушок, рухома котушка повертається навколо своєї  вісі, яка повертає укріплену на ній стрілку. Прилади даної системи працюють в ланцюгах постійного і змінного струму низької частоти. Застосовують в якості лабораторних і еталонних приладів.

     4. Детекторна система.

Прилади детекторної системи представляють собою прилади магнітоелектричної системи з додатковими випрямлячами і служать для вимірювання струмів і напруг. У якості випрямачів використовують германієві напівпровідникові діоди типу ДГЦ. Випрямачі виготовляються  за трьома основними схемами: - однонапівперіодна з одним діодом, однонапівперіодна з двома діодами, двонапівперіодна місткова схема.

 

   Характеристики приладів.

1. Межа вимірювання - найбільше значення вимірюваної величини приладу. Межа вимірювання дорівнює найбільшій цифрі на шкалі приладу. Найбільш поширеними є вимірювальні прилади, межи вимірювання яких можна змінювати шляхом перемикання опорів.

2. Ціна поділки - кожному проміжку між двома сусідніми позначками на шкалі відповідає певне значення вимірюваної величини. Для визначення ціни ділення межу вимірювання треба розділити на число поділок шкали. При користуванні такими  приладами потрібно пам’ятати, що ціна ділення шкали змінюється при переході від однієї межі до іншої.

3. Клас точності. По класу точності вимірювальні прилади діляться на сім класів:

0,1, 0,2, 0,5, 1,0. 1,5. 2,5, 4,0. Номер класу показує найбільшу помилку вимірювання, виражену у відсотках  від найбільшого показника шкали приладу. Точне вимірювання відбувається на більшій частині шкали.

Перш ніж приступити до вимірювань необхідно спочатку уважно ознайомитись з вимірювальним приладом.