Urządzenia pomiarowe

Urządzenia pomiarowe

Postprzez MercuryFenix » 12 listopada 2013, 23:03

Cześć, chciałbym skupić w jednym miejscu temat o urządzeniach pomiarowych stosowanych w "elektryce" jak i elektronice.
Jeżeli szukasz konkretnego zagadnienia wystarczy że wciśniesz 2 przyciski (CTRL+"F") [CONTROL I "F"od Find)
zacznamy. :mrgreen:
Amperomierz
Amperomierz – przyrząd pomiarowy służący do pomiaru natężenia prądu elektrycznego. W zależności od zakresu amperomierza używane są też nazwy: kiloamperomierz [kA]
miliamperomierz [mA]
mikroamperomierz [uA]
Pomiaru natężenia prądu dokonuje się poprzez oddziaływanie przewodnika z prądem i pola magnetycznego budując następujące rodzaje amperomierzy:
-magnetoelektryczny
-elektromagnetyczny
-elektrodynamiczny
-indukcyjny.
Stosowane są też amperomierze cieplne i termoelektryczne wykorzystujące efekt nagrzewania się przewodu, w którym płynie prąd. Amperomierze cieplne stosuje się w obwodach wielkiej częstotliwości gdzie indukcyjność cewki amperomierza magnetycznego wprowadzałaby duże zmiany w obwodzie.
Specjalną odmianą amperomierzy są amperomierze cęgowe, których nie podłącza się do obwodu elektrycznego, a otaczają przewód w którym jest mierzone natężenie prądu.
Amperomierze mierząc prąd zmienny w zależności od typu amperomierza mierzą wartość średnią prądu (magnetoelektryczny) lub wartość skuteczną (elektrodynamiczne, elektromagnetyczne, indukcyjne, cieplne i termoelektryczne).
Przy pomiarach prądu stałego, dla zwiększenia zakresu pomiarowego cewkę ustroju łączy się równolegle z bocznikiem, przez który płynie część prądu. Wówczas odchylenie organu ruchomego mikroamperomierza jest proporcjonalne do prądu płynącego przez cały układ miernika. Współczynnik proporcjonalności pozwalający wyznaczyć rzeczywistą wartość prądu odpowiada, z pewną dokładnością, wartości stosunku rezystancji ustroju do rezystancji wewnętrznej całego miernika, wynikającej z równoległego połączenia rezystancji ustroju oraz bocznika. Do pomiaru dużych prądów stałych stosuje się również przekładniki prądu stałego tzw. transduktory. Ze względu na wyższe koszty rzadko stosowane.
Do rozszerzenia zakresu pomiarowego amperomierza przy pomiarach prądu przemiennego wykorzystuje się układ amperomierza z przekładnikiem prądowym.
Amperomierz jest włączany szeregowo w obwód elektryczny. Idealny amperomierz posiada nieskończenie małą rezystancję wewnętrzną. W amperomierzach rzeczywistych wartość rezystancji wewnętrznej jest różna od zera. W związku z tym występuje na nich spadek napięcia mający wpływ na dokładność wyniku dokonanego pomiaru. Rezystancję wewnętrzną amperomierza można pominąć w pomiarach technicznych, przy zachowaniu warunków znamionowych pomiaru.
Przykładowe zdjęcia amperomierza tablicowego
Obrazek
Źródło Wikipedia http://pl.wikipedia.org/wiki/Amperomierz

Woltomierz (Voltomierz)
Woltomierz – przyrząd pomiarowy, za pomocą którego mierzy się napięcie elektryczne (jednostka napięcia wolt).
Polski woltomierz laboratoryjny magnetoelektryczny typu LM-3
Jest włączany równolegle do obwodu elektrycznego. Idealny woltomierz posiada nieskończenie dużą rezystancję wewnętrzną. W związku z tym oczekuje się pomijalnie małego poboru prądu przez cewkę pomiarową.Ze względu na zasadę działania woltomierze dzieli się na:
magnetoelektryczne
elektromagnetyczne
elektrodynamiczne
elektrostatyczne
cyfrowe
Woltomierz magnetoelektryczny[edytuj | edytuj kod]
Zasada działania tego woltomierza polega na oddziaływaniu pola magnetycznego, wytworzonego przez prąd płynący przez cewkę, nawiniętą na część ruchomą miernika, na stałe pole magnetyczne, w którym znajduje się cewka. Woltomierz magnetoelektryczny służy do pomiaru napięć stałych[1]. Po zastosowaniu układu prostowniczego może mierzyć również napięcia przemienne.
Woltomierz elektromagnetyczny[edytuj | edytuj kod]
Woltomierz ten działa na zasadzie oddziaływania pola elektromagnetycznego nieruchomej cewki na rdzeń ferromagnetyczny stanowiący ruchomą część ustroju pomiarowego[1]. Woltomierz elektromagnetyczny służy do pomiaru napięć przemiennych. Ze względu na prostą budowę, a przez to niskie koszty produkcji, jest to najczęściej stosowany typ miernika, zwłaszcza w pomiarach technicznych.
Woltomierz elektrodynamiczny[edytuj | edytuj kod]
Woltomierz elektrodynamiczny posiada dwie cewki, ruchomą i nieruchomą, które połączone są szeregowo. Na skutek wzajemnego oddziaływania obu cewek (stałej i ruchomej), przez które przepływa prąd, powstaje moment sił działający na wskaźnik[1]. Woltomierz ten znalazł zastosowanie przy pomiarach napięć stałych i przemiennych. Ma bardziej złożoną budowę niż woltomierz magnetoelektryczny i elektromagnetyczny, przez co jest droższy i najrzadziej stosowany.
Do rozszerzania zakresu pomiarowego woltomierzy magnetoelektrycznych, elektromagnetycznych i elektrodynamicznych stosuje się dodatkowe oporniki łączone szeregowo z ustrojem miernika, nazywane posobnikami. Często posobniki zabudowane są w jednej obudowie z ustrojem woltomierza, który posiada wyprowadzony przełącznik zakresów lub kilka zacisków o oznaczonych zakresach. Do pomiarów technicznych najczęściej stosuje się woltomierze o jednym zakresie pomiarowym z posobnikiem dobranym fabrycznie i wbudowanym w miernik. Posobniki stosuje się przy pomiarach napięcia stałego i przemiennego. Przy pomiarach napięć przemiennych, posobniki stosuje się do pomiaru napięć nie przekraczających 750 V (600 V). Przy pomiarach wyższych napięć przemiennych stosuje się przekładniki napięciowe.
Przykładowe zdjęcie Woltomierza tablicowego
Obrazek zdj. z "http://www.telto.nazwa.pl/sklep/"
źródło przypisu woltomierza http://pl.wikipedia.org/wiki/Woltomierz

Omomierz (Ohmomierz)
Omomierz - przyrząd służący do pomiaru rezystancji. Do pomiaru rezystancji wykorzystuje się zależności występujące w prawie Ohma, czyli przez pomiar lub ustawienie natężenia prądu płynącego i napięcia na badanym elemencie.
Klasyczne układy omomierzy można podzielić na szeregowe i równoległe.
Przykładowe zdjęcie omomierza przenośnego
Obrazek
źródło przypisu http://pl.wikipedia.org/wiki/Omomierz

Watomierz
Watomierz – przyrząd przeznaczony do pomiaru mocy czynnej.
Watomierze budowane są jako mierniki:
elektrodynamiczne
ferrodynamiczne
indukcyjne
Watomierz elektrodynamiczny – najczęściej spotykany typ miernika. Przeznaczony jest do pomiaru mocy w obwodach prądu stałego i przemiennego.
Ma on dwie cewki: nieruchomą cewkę prądową, o małej rezystancji oraz ruchomą cewkę napięciową, o dużej rezystancji. Cewkę prądową włącza się do układu poprzez zaciski prądowe, szeregowo z obciążeniem. Cewkę napięciową – poprzez zaciski napięciowe, równolegle z obciążeniem. Odchylenie wskazówki miernika jest proporcjonalne do wartości średniej iloczynu natężenia prądu w cewce prądowej i napięciowej, iloczyn ten jest proporcjonalny do prądu w cewce prądowej, napięcia na cewce napięciowej i cos φ
Obrazek
gdzie:
U – napięcie,
I – natężenie,
φ – różnica faz między napięciem a natężeniem prądu elektrycznego,
cos φ – nazywany jest współczynnikiem mocy.
Na tarczy podziałki watomierza znajduje się symbol jednostki wielkości mierzonej (W – wat, moc czynna).
Zaciski odpowiadające początkom cewek prądowej i napięciowej są oznaczone gwiazdkami i w czasie pomiaru powinny być zwarte.
W watomierzu można, za pomocą przełączników: prądowego i napięciowego, nastawić zakres prądowy i napięciowy niezależnie od siebie. Zakres watomierza równy jest iloczynowi wyżej wspomnianych zakresów.
Przykładowe zdjęcie Watomierza
Obrazek zdjęcie z abc-automatyka.pl
Link do przypisu http://pl.wikipedia.org/wiki/Watomierz

Częstotliwościomierz-Częstościomierz
Częstotliwościomierz - rodzaj przyrządu pomiarowego, który służy do pomiaru częstotliwości drgań elektromagnetycznych lub sprężystych. W budowie częstotliwościomierza wykorzystane są mechaniczne bądź elektryczne układy rezonansowe, które dostraja się do mierzonej aktualnie częstotliwości.
Częstotliwościomierz wibracyjny[edytuj | edytuj kod]

Typ częstotliwościomierza, którego zasada działania polega na wprawieniu w ruch szeregu stalowych blaszek przymocowanych do wspólnej listwy. Z jednej strony blaszki są zagięte pod kątem prostym i pomalowane na biało stanowiąc wskaźnik do odczytu na tarczy miernika. Częstotliwość drgań poszczególnych blaszek różni się o jeden herc. Blaszki wprawiane są w ruch przez cewkę napięciową zasilaną ze źródła napięcia o badanej częstotliwości. Największą amplitudę drgań wykazują blaszki o częstotliwości drgań własnych będących w rezonansie z częstotliwością drgań wymuszonych.
Przykładowe zdjęcie:
Obrazek
Link do przypisu http://pl.wikipedia.org/wiki/Cz%C4%99stotliwo%C5%9Bciomierz

Licznik zużycia energii elektrycznej
Licznik energii elektrycznej – całkujący przyrząd pomiarowy przeznaczony do pomiaru ilości przepływającej energii elektrycznej. Jego wskazanie jest podstawą do rozliczania się między dostawcą a odbiorcą energii. Jednostką miary energii elektrycznej czynnej w układzie SI jest dżul równy 1wat* 1sekunda (watosekunda), natomiast powszechnie używaną jednostką miary tej energii jest kilowatogodzina – kWh albo megawatogodzina – MWh. W układach zasilania większej mocy dostawca i odbiorca rozliczają się również w zakresie energii biernej. Jednostką miary tej energii jest warogodzina.
Za pierwszy, dokładny miernik zużycia energii elektrycznej uważa się licznik opatentowany w 1883 i skonstruowany przez berlińskiego naukowca Hermana Arona urodzonego w sztetlu w mieście Kępno w województwie wielkopolskim. Miernik ten, zwany "Pendelzähler" wykorzystywał zasadę wahadła.
Działanie
Licznik indukcyjny
Licznik indukcyjny jest maszyną indukcyjną w której aluminiowa tarcza porusza się pod wpływem wirowego pola magnetycznego wytworzonego przez dwie cewki. W jednej cewce płynie prąd proporcjonalny do natężenia prądu pobieranego przez odbiorcę, w drugiej do napięcia. Cewki są tak umieszczone, że powstający moment napędowy jest proporcjonalny do iloczynu chwilowej wartości prądu i napięcia (a więc licznik "mierzy" moc czynną), a ten z kolei jest równoważony poprzez moment hamujący, który powstaje w wyniku obrotu tarczy między biegunami magnesu trwałego i jest proporcjonalny do szybkości ruchu tarczy.
Uszkodzenie magnesu trwałego w liczniku (np. poprzez działanie na licznik zewnętrznymi polami magnetycznymi), prowadzi do znacznego osłabienia momentu hamującego, co objawi się zawyżonym naliczaniem energii.
Licznik elektroniczny (półprzewodnikowy)
W liczniku elektronicznym wykorzystywane są specjalizowane układy scalone, które pod wpływem przepływającego prądu i przyłożonego napięcia generują impulsy w ilości proporcjonalnej do pobieranej energii elektrycznej. Następnie liczba impulsów jest przeliczana na energię wskazywaną przez licznik.
Liczniki energii biernej
Liczniki energii elektrycznej biernej mają odmienną konstrukcję, jak np. waromierz.
Licznik energii elektrycznej
Nazewnictwo pomiarów energii
Liczniki energii mierzą fizyczne zmienne w czasie. Na ich podstawie najczęściej zlicza się energię czynną oraz bierną. Energia bierna może mieć charakter indukcyjny lub pojemnościowy. W systemach informatycznych przyjęło się nazewnictwo wielkości fizycznych wraz z kierunkiem: poborem lub oddaniem energii: C - energia czynna, B - energia bierna, P - pobór, O - oddanie.
W plikach wymiany danych np. formatach: PTPiREE lub XML stosuje się kombinację (nazewnictwo) tych symboli: CP - pobór energii czynnej, CO - oddanie energii czynnej, BP - pobór energii biernej, BO - oddanie energii biernej.
W nowszych licznikach i systemach są stosowane oznaczenia:
A+ [Active power+ (QI+QIV)] - pobór mocy czynnej
A- [Active power- (QII+QIII)] - oddanie mocy czynnej
R+ [Reactive power+ (QI+QII)] - pobór mocy biernej
R- [Reactive power- (QIII+QIV)] - oddanie mocy biernej
Jeżeli licznik zlicza energię na linii wymiany pomiędzy dwoma operatorami OSD, nawet w przypadku przepływu energii tylko w jedną stronę, to mierzy energię czynną (pobór CP) oraz najczęściej bierną (pobór BP). Jest to mylące, ponieważ to, co dla jednego OSD jest poborem energii czynnej, dla innego jest oddaniem. Z energią bierną sprawa jest nieco bardziej skomplikowana, ponieważ nie można jednoznacznie określić w jaki sposób powinna ona wchodzić do bilansu mocy biernej przedsiębiorstwa pobierającego taką energię.
Licznik czterokwadrantowy - jest to licznik, który mierzy cztery rodzaje energii biernej:
energię bierną indukcyjną i pojemnościową dla przypadku poboru energii czynnej;
energię bierną indukcyjną i pojemnością w przypadku oddawania energii czynnej.
Inna nazwa to energia bierna w czterech ćwiartkach. W przypadku odbiorców, czyli poborze energii czynnej, energia bierna rejestrowana jest w I ćwiartce (indukcyjna) lub IV ćwiartce (pojemnościowa). W przypadku wytwórcy oddającego energię czynną, energia bierna rejestrowana jest w II ćwiartce (pojemnościowa) lub III ćwiartce (indukcyjna).
Liczniki czterokwadrantowe zazwyczaj są trójfazowe i pracują w układzie pośrednim, czyli przy wykorzystaniu przekładników prądowych i napięciowych.
Przykładowe zdjęcie klasycznego licznika zużycia en. elektrycznej z:"http://i.pinger.pl/"
Obrazek
żródło wikipedia http://pl.wikipedia.org/wiki/Licznik_energii_elektrycznej
Multimetr
Multimetr – zespolone urządzenie pomiarowe posiadające możliwość pomiaru różnych wielkości fizycznych. Termin stosowany najczęściej w elektrotechnice do opisania urządzenia zawierającego co najmniej: amperomierz, woltomierz, omomierz.
Cechą charakterystyczną jest sposób prezentacji pomiaru – zawsze na tym samym elemencie wyjściowym, przy użyciu:
wskaźnika wychyłowego napędzanego siłą elektrodynamiczną w multimetrze analogowym,
wyświetlacza LCD lub LED sterowanego mikroprocesorowo w multimetrze cyfrowym,
interfejsu elektronicznego do przekazania danych np. do komputera.
Nowoczesne multimetry potrafią m.in. realizować kilka pomiarów jednocześnie, np. wartości napięcia i jego częstotliwości, zapamiętywać mierzone wielkości, czy wyznaczać średnią z pomiarów.
Przykładowe zdjęcie najtańszego multimetra (ok. 10zł) a pomocny jak cholera ;)
Obrazek
źródło zdj. "http://www.levnezbozi-vsehodruhu.cz"
Macie jeszcze jakieś pomysły na urządzenia pomiarowe :?: Jeżeli tak to piszcie w odpowiedziach lub na PW ;) (Jeżeli znajdziecie jakieś błędy tymbardziej dajcie znać) z góry dziękuję i życzę Miłego wieczoru.
Pasja czyni nas wyjątkowymi
Avatar użytkownika
MercuryFenix
 
Posty: 2132
Zdjęcia: 16
Dołączył(a): 20 czerwca 2011, 20:25
Lokalizacja: Mikołów/WLKP

Powrót do pozostałe

Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 1 gość