Электротехника и электрические измерения

Виды электрических измерений

В зависимости от приемов получения результатов электрические измерения делятся на:

1. Совместные.
2. Косвенные.
3. Прямые.

При косвенных измерениях искомое значение физической величины определяется на основе зависимости между данной величиной и величинами, которые подвергаются прямым измерениям. При использовании косвенных измерений измеряемая величина определяется по следующей формуле:

$Y = F(X_1, X_2, ..., X_n),$

где, $Y$ - значение измеряемой величины; $X_1, X_2, ..., X_n$ - значения измеренных величин.

Примером косвенных измерений является измерение мощности электрических цепей постоянного тока вольтметром и амперметром.

При совместных измерениях значения искомых физических величин определяются посредством решения системы уравнений, которая связывает между собой значения искомых величин и измеренных величин.

Результатами прямых измерений являются непосредственно показания электроизмерительных приборов, то есть формула выглядит следующим образом:

$А = В$

где, $А$ - искомое значение измеряемой величины; $В$ - значение величины, которое получают посредством измерения приборами.

Методы электрических измерений

В зависимости от использующихся принципов и средств измерения, методы электрических измерений делятся на методы сравнения и методы непосредственной оценки. Сущность второго метода заключается в том, что о значении измеряемой величины судят по показаниям приборов, которые проградуированы в соответствующих единицах измерения данной величины или в единицах измерения величины, от значения которой зависит значение искомой величины.

К методам сравнения относятся такие методы, при которых искомая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Методы сравнения делятся на четыре основных разновидности: методы замещение, совпадения, а также нулевой и дифференциальный методы. При нулевом методе измеряемая величина сравнивается с мерой, при котором воздействие величин на индикатор прибора доводится до нуля. При дифференциальном методе искомая величина сравнивается с мерой таким же образом, как и при нулевом методе, но о значении величины судят по результатам сравнения разности производимых данными величинами эффектов, а также по известной величине, воспроизводимой мерой. Метод замещения заключается в измерении искомой величины сначала измерительным прибором, а затем прибором меры, который воспроизводит однородную с измеряемой величину. По результатам двух измерений вычисляется искомая величина. Примером такого измерения служит измерение большого сопротивления на постоянном токе при помощи поочередного измерения силы тока, которая протекает через образцовый и контролируемый резисторы. При методе совпадения разность между измеряемой величиной и величиной, которая воспроизводится мерой, применяя совпадение отметок периодических сигналов или шкал. Наиболее широко он распространен при неэлектрических измерениях.

Методы электрических измерений также могут классифицироваться по признаку изменения измеряемой величины во времени - статические (измерение установившихся и постоянных значений) и динамические измерения (измерение мгновенных значений, которые изменяются во времени). Примером статических измерений являются измерения амплитудных и действующих величин, но при установившемся режиме, а динамических значения, которые меняются во времени.

Классификация электроизмерительных приборов

Электроизмерительные приборы широко используются в медицине, транспорте, промышленности, связи, энергетике, а также в быту. Электроизмерительные приборы классифицируются по:

1. Измеряемой или воспроизводимой величине. По данному признаку они делятся на приборы для измерения потребляемой электроэнергии (счетчики), силы тока (амперметры), мощности электрического тока (варметры, ваттметры), электрического напряжения (вольтметры), сопротивления (омметры), частоты колебаний электрического тока (частотомеры), а также приборы для возведения заданных сопротивлений (магазины сопротивлений).
2. Назначению. По данному признаку они делятся на вспомогательные приборы, измерительные преобразователи, измерительные системы и т.п.
3. Способу представления результатов. По данному признаку они делятся на регистрирующие и показывающие.
4. Методу измерения. По данному признаку они делятся на приборы сравнения и оценки.
5. Принципу действия. По данному признаку они делятся на электронные, электромеханические, электрохимические, термоэлектрические.
6. Конструкции. По данному признаку они делятся на стационарные, щитовые и переносные.