電測儀器分類、儀表刻度符號

為了控制電氣裝置的正確運行、測試它們、確定電路參數、記錄消耗的電能等，進行了各種電氣測量。在通信技術中，就像在現代技術中一樣，電氣測量是必不可少的。用來測量各種電量：電流、電壓、電阻、功率等的裝置，稱為電測儀器。

面板電流表：

有大量不同的電錶。以下是電測量生產中最常用的：電流表、電壓表、檢流計、瓦特表、電測量裝置、相位表、相位指示器、同步器、頻率計、歐姆表、兆歐表、接地電阻、電容和電感表、示波器、測量電橋、組合工具和測量裝置。

示波器：

電氣測量套件 K540（包括電壓表、電流表和功率表）：

電動工具按工作原理分類

根據工作原理，電氣測量裝置分為以下主要類型：

1. 基於線圈與電流和永磁體產生的外部磁場相互作用原理的磁電系統裝置。

2. 基於兩個線圈與電流的電動相互作用原理的電動系統的 NStools，其中一個是固定的，另一個是可移動的。

3.電磁系統的裝置，其中利用了靜止線圈的磁場與電流和被該磁場磁化的可移動鐵板相互作用的原理。

4.利用電流熱效應的測溫裝置。被電流加熱的電線伸長、下垂，結果，裝置的可移動部分可以在彈簧的作用下旋轉，消除了電線的鬆弛。

5. 感應系統裝置，基於旋轉磁場與可移動金屬圓柱體中該磁場感應電流相互作用的原理。

6. 基於帶相反電荷的可移動和不可移動金屬板相互作用原理的靜電系統裝置。

7. 熱電系統裝置，是熱電偶與磁電系統等敏感裝置的組合。通過熱電偶的測量電流有助於出現作用在磁電設備上的熱電流。

8.基於振動體機械共振原理的振動系統裝置。在給定的電流頻率下，電磁鐵的一個電樞振動最劇烈，其自然振盪週期與外加振盪週期一致。

9. 電子測量裝置——其測量電路包含電子元件的裝置。它們用於測量幾乎所有的電量，以及已轉換為電量的非電量。

根據閱讀設備的類型，區分模擬和數字設備。在模擬儀器中，測量值或比例值直接影響讀數設備所在的移動部件的位置。在數字設備中，沒有移動部件，測量值或比例值被轉換為用數字指示器記錄的等效數值。

感應計：

大多數電氣測量機構中運動部件的偏轉取決於其繞組中的電流值。但是在該機制必須用於測量不是電流的直接函數的量（電阻、電感、電容、相移、頻率等）的情況下，產生的扭矩必須取決於測量的量和獨立於電源電壓。

對於此類測量，使用了一種機制，其運動部分的偏差僅由其兩個繞組中的電流比確定，而不取決於它們的值。根據這個一般原則構建的設備稱為比率。可以構建具有特徵的任何電氣測量系統的比率機制 - 不存在由彈簧或條紋的扭轉產生的機械反作用力矩。

電壓表圖例：

下圖根據工作原理顯示了電錶的符號。

確定設備的操作原理

當前類型名稱

精度等級、設備位置、絕緣強度、影響量的名稱

電測量裝置按被測量類型分類

電錶也根據其測量量的性質進行分類，因為具有相同工作原理但設計用於測量不同量的儀器在結構上可能大相徑庭，更不用說設備上的刻度了。

表 1 顯示了最常見電錶的符號列表。

表 1. 測量單位、它們的倍數和子集的名稱示例

名稱 名稱 名稱 名稱 千安 kA 功率因數 cos φ 安培 A 無功功率因數 sin φ 毫安 mA Theraohm TΩ 微安 μA 兆歐 MΩ 千伏 kV 千歐 kΩ 伏特 V 歐姆 Ω 毫伏 mV 毫歐 mΩ 兆瓦 MW 微米 μΩ 千瓦毫韋伯 mWb 瓦特 W 微法拉 mF 兆瓦 MVAR皮法拉 pF Kilovar kVAR Henry H Var VAR Milhenry mH 兆赫 MHz 微亨 µH KHz kHz 溫度標度 攝氏度 o° C 赫茲 Hz

相位角 φo

電工測量儀器按準確度分類

設備的絕對誤差是設備的讀數與測量值的真值之差。

例如，電流表的絕對誤差為

δ = I — aiH,

其中 δ（讀作“delta”）——以安培為單位的絕對誤差，Az——以安培為單位的儀表讀數，Azd——以安培為單位的測量電流的真實值。

如果 I > Azd，則設備的絕對誤差為正，如果 I < I，則為負。

設備校正是必須添加到設備讀數以獲得測量值的真實值的值。

Aze = I — δ = I + (-δ)

因此，器件的修正值是器件絕對絕對誤差的值，但符號相反。例如電流表顯示1=5A，設備的絕對誤差為δ=0.1a，則測量值的真值就是I=5+（-0.1）=4.9a。

設備的減少誤差是絕對誤差與設備指示器（設備的標稱讀數）的最大可能偏差之比。

例如，對於電流表

β = (δ / In) 100% = ((I - INS) / In) 100%

其中 β — 減小的誤差百分比，In 是儀器的標稱讀數。

設備的精度由其最大減少誤差的值來表徵。根據 GOST 8.401-80，設備根據其精度等級分為 9 級：0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5 和 4 ,0。例如，如果此設備的精度等級為 1.5，則表示其最大誤差降低為 1.5%。

精度等級為 0.02、0.05、0.1 和 0.2 的電錶是最準確的，用於需要非常高測量精度的地方。如果設備的誤差減少超過 4%，則認為它不合格。

精度等級為 2.5 的相位角測量儀：

測量裝置的靈敏度和常數

裝置的靈敏度是指單位測量值時裝置指針的角度或直線運動的比值。如果 設備比例相同，那麼它在整個尺度上的靈敏度是相同的。

例如，具有相同刻度的電流表的靈敏度由公式確定

S = Δα / ΔI,

其中 C——以安培為單位的電流表靈敏度，ΔAz——以安培或毫安為單位的電流增加，Δα——以度或毫米為單位的設備指示器角位移的增加。

如果設備的刻度不均勻，則設備在刻度的不同區域的靈敏度是不同的，因為相同的增加（例如，電流）將對應於指示器的角位移或線性位移的不同步長樂器。

儀器靈敏度的倒數稱為儀器常數。因此，設備常數是設備的單位成本，或者換句話說，刻度讀數必須乘以該值才能獲得測量值。

例如，如果器件的常數是10 mA/div（每格十毫安），那麼當它的指針偏離α=10格時，測得的電流值為I=10·10=100mA。

功率計：

瓦特計接線圖及裝置名稱（用於測量可變和恆定功率的鐵動力裝置，刻度水平放置，測量電路與外殼隔離，被測電壓為2 kV，精度等級為0.5）：

校準測量儀器——通過比較各個刻度值的不同組合來確定儀器的一組刻度值的誤差或校正。比較基於其中一個比例值。校準廣泛應用於精密計量工作的實踐中。

最簡單的校準方法是將每個尺寸與名義上相等（合理正確）的尺寸進行比較。這個概念不應與測量儀器的刻度（校準）混淆（經常這樣做），這是一種計量操作，通過該操作，測量儀器的刻度分度被賦予以特定測量單位表示的值。

設備功率損耗

電氣測量設備在運行過程中會消耗能量，這些能量通常會轉化為熱能。功率損耗取決於電路中的模式以及系統和設備設計。

如果被測功率相對較小，因此電路中的電流或電壓也相對較小，那麼器件本身的能量損耗會顯著影響所研究電路的模式，並且器件的讀數可能有相當大的錯誤。為了在產生的功率相對較小的電路中進行精確測量，有必要了解設備中能量損失的強度。

表 2 顯示了不同電錶系統中能源功率損耗的平均值。

儀表系統 電壓表 100 V，W 電流表 5A，W 磁電式 0.1 — 1.0 0.2 — 0.4 電磁式 2.0 — 5.0 2.0 — 8.0 感應式 2.0 — 5.0 1 .0 — 4.0 電動式 3.0 — 6.0 3.5 — 10 熱式 8.0 — 20.0 2.0 — 3 .0