Прибор для измерения – Измерительный прибор — Википедия

Содержание

Словарь измерительных приборов

Измеритель солнечного излучения (люксметр)

В помощь техническим и научным сотрудникам разработано немало измерительных приборов, призванных обеспечить точность, удобство и эффективность работы. Вместе с тем, для большинства людей названия этих приборов, а тем более принцип их работы, зачастую незнакомы. В этой статье мы в краткой форме раскроем предназначение самых распространенных измерительных приборов. Информацией и изображениями приборов с нами поделился сайт одного из поставщиков измерительных приборов.

Анализатор спектра — это измерительный прибор, который служит для наблюдения и измерения относительного распределения энергии электрических (электромагнитных) колебаний в полосе частот.

Анемометр – прибор, предназначенный для измерения скорости, объема воздушного потока в помещении. Анемометр применяют для санитарно-гигиенического анализа территорий.

Балометр  – измерительный  прибор  для  прямого  измерения  объёмного  расхода  воздуха на крупных приточных и вытяжных вентиляционных решетках.

Вольтметр — это прибор, которым измеряют напряжение.

Газоанализатор — измерительный прибор для определения качественного и количественного состава смесей газов. Газоанализаторы бывают  ручного действия или автоматические. Примеры газоанализаторов: течеискатель фреонов, течеискатель углеводородного топлива, анализатор сажевого числа, анализатор дымовых газов, кислородомер, водородомер.

Гигрометр – это измерительный прибор, который служит для измерения и контроля влажности воздуха.

Дальномер – прибор, измеряющий расстояние. Дальномер позволяет также вычислять площадь и объем объекта.

Дозиметр – прибор, предназначенный для обнаружения и измерения радиоактивных излучений.

Измеритель RLC – радиоизмерительный прибор, используемый для определения полной проводимости электрической цепи и параметров полного сопротивления. RLC в названии является абревиатурой схемных названий элементов, параметры которых могут измеряться  этим прибором: R — Сопротивление, С — Ёмкость, L — Индуктивность.

Измеритель мощности – прибор, который используется для измерения мощности электромагнитных колебаний генераторов, усилителей, радиопередатчиков и других устройств, работающих в высокочастотном, СВЧ и оптическом диапазонах. Виды измерителей: измерители поглощаемой мощности и измерители проходящей мощности.

Измеритель нелинейных искажений – прибор, предназначенный для измерения коэффициента нелинейных искажений (коэффициента гармоник) сигналов в радиотехнических устройствах.

Калибратор – специальная эталонная мера, которую используют для поверки, калибровки или градуировки измерительных приборов.

Омметр, или измеритель сопротивления – это прибор, используемый для измерения сопротивления электрическому току в омах. Разновидности омметров в зависимости от чувствительности: мегаомметры, гигаомметры, тераомметры, миллиомметры, микроомметры.

Токовые клещи – инструмент, который предназначен для измерения величины протекающего тока в проводнике. Токовые клещи позволяют проводить измерения без разрыва электрической цепи и без нарушения ее работы.

Толщиномер — это прибор, при помощи которого можно с высокой точностью и без нарушения целостности покрытия, измерить его толщину на металлической поверхности (например, слоя краски или лака, слоя ржавчины, грунтовки, или любого другого неметаллического покрытия, нанесенного на металлическую поверхность).

Люксметр – это прибор  для измерения степени освещенности в видимой области спектра. Измерители освещения представляют собой цифровые, высокочувствительные приборы, такие как люксметр, яркомер, пульсметр, УФ-радиометр.

Манометр – прибор, измеряющий давление жидкостей и газов. Виды манометров: общетехнические, коррозионностойкие, напоромеры, электроконтактные.

Мультиметр – это портативный вольтметр, который выполняет одновременно  несколько функций. Мультиметр предназначен для измерения постоянного и переменного напряжения, силы тока, сопротивления, частоты, температуры, а также позволяет осуществлять прозвонку цепи и тестирование диодов.

Осциллограф –  это измерительный прибор, позволяющий осуществлять наблюдение и запись, измерения амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала. Виды осциллографов: аналоговые и цифровые, портативные и настольные

Пирометр — это прибор для бесконтактного  измерения температуры объекта. Принцип действия пирометра основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения в диапазоне инфракрасного излучения и видимого света. От оптического разрешения зависит точность измерения температуры на расстоянии.

Тахометр – это прибор, позволяющий измерять скорость вращения и количество оборотов вращающихся механизмов. Виды тахометров: контактные и бесконтактные.

Тепловизор –  это устройство, предназначенное для наблюдения нагретых объектов по их собственному тепловому излучению. Тепловизор позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в электрические сигналы, которые затем в свою очередь после усиления и автоматической обработки преобразуются в видимое изображение объектов.

Термогигрометр – это измерительный прибор, выполняющий одновременно функции измерения температуры и влажности.

Трассодефектоискатель – это универсальный измерительный прибор, который позволяет на местности определять местоположение и направление кабельных линий и металлических трубопроводов, а также определять место и характер их повреждения.

pH-метр – это измерительный прибор, предназначенный для измерения водородного показателя (показателя pH).

Частотомер – измерительный прибор для определения частоты периодического процесса или частот гармонических составляющих спектра сигнала.

Шумомер – прибор для измерения звуковых колебаний.

Таблица: Единицы измерения и обозначения некоторых физических величин.


 

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

mplast.by

какие бывают виды, классы устройств и названия

Измерительные приборы прочно вошли в жизнь человека. За счет обширной классификации измерительных приборов можно определить именно тот аппарат, который понадобится для конкретных операций. Это могут быть как простейшие, по типу рулетки или амперметра, так и мультифункциональные измерительные приборы. При выборе устройства следует ориентироваться на его предназначение и основные характеристики.

Общие сведения

Измерительным прибором называют такое устройство, которое позволяет получить значение некоторой физической величины в заданном диапазоне. Последний задается с помощью приборной шкалы. А также технические приборы позволяют переводить величины в более понятную форму, которая доступна определенному оператору.

В настоящее время список измерительных приборов довольно широк, но большинство из них предназначается для контроля за проведением технологического процесса. Таким может быть датчик температуры или охлаждения в кондиционерах, нагревательных печах и других устройствах со сложной конструкцией.

Среди наименований измерительных инструментов есть как простые, так и сложные, в том числе и по конструкции. Причем сфера их применения может быть как узкоспециализированной, так и распространенной.

Чтобы узнать больше сведений о конкретном инструменте, необходимо рассмотреть определенную классификацию контрольно-измерительных устройств и приборов.

Виды измерительных приборов

В зависимости от того, какие бывают измерительные инструменты, их названия могут отличаться в разных классификациях.

Обычно приборы могут быть следующего вида:

  • Аналоговые измерительные инструменты и устройства, в которых сигнал на выходе является некоторой функцией измеряемой величины.
  • Цифровые устройства, где сигнал на выходе представлен в соответствующем виде.
  • Приборы, которые непосредственно регистрируют результаты измерений снимаемых показаний.
  • Суммирующие и интегрирующие. Первые выдают показания в виде суммы нескольких величин, а вторые позволяют проинтегрировать значение измеряемой величины при помощи другого параметра.

Вышеописанные приборы являются наиболее распространенными и применяются для измерения ряда физических величин. Сложность происходящих физических процессов требует применения нескольких приборов, причисляемых к разным классам.

Классификация устройств

В разных сферах применяется своя классификация устройств, предназначенных для измерения физических величин.

Приборы могут делиться по таким критериям:

  1. Способ преобразования: прямое действие, сравнение, смешанное преобразование.
  2. По способу выдачи информации делятся на показывающие и регистрирующие.
  3. Вид выходной информации может быть представлен как аналоговым, так и цифровым сигналом.

Регистрирующие устройства делятся на самопишущие и печатающие разновидности. Наиболее прогрессивным вариантом являются самопишущие аппараты, поскольку у них выше точность предоставления информации и шире возможности для измерения заданных ранее параметров.

Аналоговые и цифровые

Контрольно-цифровые инструменты могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Первые считаются более удобными. В них показатели силы, напряжения или тока переводятся в числа, затем выводятся на экран.

Но при этом внутри каждого такого прибора находится аналоговый преобразователь. Зачастую он представляет собой датчик, снимающий и отправляющий показания с целью преобразования их в цифровой код.

Хотя аналоговые инструменты менее точны, они обладают простотой и лучшей надежностью. А также существуют разновидности аналоговых инструментов и приборов, имеющих в своем составе усилители и преобразователи величин. По ряду причин они предпочтительнее механических устройств.

Для давления и тока

Каждому еще со школы или университета знакомы такие названия измерительных приборов, как барометры и амперметры. Первые предназначены для того, чтобы измерять атмосферное давление. Встречаются жидкостные и механические барометры.

Жидкостные разновидности считаются профессиональными из-за сложности конструкции и особенностей работы с ними. Метеостанции применяют барометры, заполненные внутри ртутью. Они наиболее точные и надежные, позволяют работать при перепадах температур и иных обстоятельствах. Механические конструкции проще, но постепенно их вытесняют цифровые аналоги.

Амперметры используются для измерения электрического тока в амперах. Шкала амперметра может градуироваться как в стандартных амперах, так и микро- , милли- и килоамперах. Лучше всего такие приборы подключать последовательно. В таком случае снижается сопротивление, а точность снимаемых показателей возрастает.

Слесарные инструменты

Достаточно часто можно встретить измерительные слесарные инструменты. Наиболее важная характеристика — точность измерений. За счет того, что слесарные инструменты механические, удается добиться точности до 0,005 или 0,1 мм.

Если погрешность измерений превысит допустимый порог, то произойдет нарушение технологии работы инструмента. Тогда потребуется переточка некачественной детали или замена целого узла в устройстве. Поэтому для слесаря важно при подгонке вала под втулку использовать не линейку, а инструменты с большей точностью измерений.

Наиболее популярным инструментом с высокой точностью измерений является штангенциркуль. Но и он не сможет дать гарантии точного результата с первого измерения. Опытные рабочие делают несколько измерений, которые затем преобразуют в некоторое среднее значение.

Встречаются операции, требующие максимальной точности. Таких много в микромашинах и отдельных деталях устройств крупного размера. Тогда следует воспользоваться микрометром. С его помощью можно измерять с точностью до сотых долей миллиметров. Распространенное заблуждение о том, что он позволяет измерять микроны, является не совсем верным. Да и при проведении стандартных домашних работ такая точность может не пригодиться, поскольку достаточно действующих значений точности и погрешности.

Специальные устройства

Существует такое известное устройство для измерения под названием угломер.

Его предназначение заключается в измерении углов деталей, а конструкция состоит из следующих элементов:

  • непосредственно устройство имеет полудиск с нанесенной измерительной шкалой;
  • линейка обладает собственным передвижным сектором, где нанесена шкала нониуса;
  • закрепление передвижного сектора линейки осуществляется стопорным винтом.

Процесс измерения таким прибором простой. Деталь прикладывается одной из граней к линейке. Сдвинуть ее надо таким образом, чтобы образовался равномерный и достаточный просвет между гранями и линейками. Затем сектор закрепляется винтом. Снимаются показатели сначала с линейки, а затем с нониуса.

Контрольно-измерительные устройства нашли довольно широкое применение в различных сферах производства, домашнего быта, слесарного дела и строительных работ. Они различаются как по сфере применения, так и по возможности измерения.

Все приборы могут подразделяться по способу преобразования, выдачи информации и виду выходной информации, предназначения и другим критериям. Имея хорошую классификацию, можно отыскать конкретный инструмент для определенных задач и операций.

Но главная цель у них состоит в измерении показаний, их записи и контроле технологических процессов производства. Рекомендуются использовать точные измерительные устройства, однако, устройство становится гораздо сложнее. Это потребует учета большого количества факторов и измерений параметров, чтобы вывести на экран точные показания.

Загрузка…

proagregat.com

Виды измерительных приборов их предназначение

Измерительными приборами называют средства измерений, которые реализуют измерительное преобразование, воспроизведение в комплексе величины заданного размера, сравнение с мерой.

Предназначение приборов для измерения

Предназначены они для получения в установленном диапазоне значений измеряемых величин. Измерительные приборы, в большинстве своем, имеют устройства, позволяющие преобразовывать в сигнал измерительной информации измеряемую величину, и устройство для индикации сигнала в  наиболее доступную для восприятия форму.

Часто такое устройство имеет цифровое табло, диаграмму, шкалу со стрелкой или дисплей, на которых легко производить отсчет измерений и их регистрацию.

В СИ компьютеризированных регистрация производится на различного вида носители автоматически.

Виды измерительных приборов

  • аналоговыми, т.е. сигнал на выходе является непрерывной функцией величины, которую необходимо измерить;
  • цифровые, которых сигнал на выходе представлен в цифровом виде;
  • показывающие – допускают только отсчет показаний;
  • регистрирующие, позволяющие регистрировать результат измерений;
  • суммирующие – их показания связаны функционально с суммой нескольких величин;
  • интегрирующие, позволяющие определить значение измеряемой величины методом интегрирования ее по другой величине.

Пример показывающих измерительных приборов

200 В 50A с Шунта 50A DC Цифровой Вольтметр Амперметр LED Amp Вольтметр для 12 В

К показывающим измерительным устройствам относятся, например, цифровой вольтметр, микрометр.  Примером регистрирующего устройства является барограф.

Деление по способу снятия измерений

Кроме такого деления, измерительные приборы можно разделить по способу снятия результатов измерений:

  • прямого действия
  • сравнения

Приборы прямого действия

К первому виду относятся приборы, позволяющие снять результат измерений непосредственно с индикаторного устройства.

Например: манометр, амперметр, вольтметр, ртутный стеклянный термометр.

Манометры точных измерений применяются для измерения давления неагресcивных к медным сплавам жидких и газообразных

Эти приборы относятся к устройствам непосредственной оценки результатов измерений.

Приборы сравнительные — Компаративные измерительный приборы

Р353 мост постоянного тока — потенциометр электроизмерительный

Двухчашечные весы, мост электрического сопротивления, потенциометр электроизмерительный – это приборы, которые относятся к приборам сравнения, поскольку результат измерений, который можно получить с их помощью, сравниваются со значением известной величины.

Их называют компараторами.

Они должны при проведении измерений обеспечивать высокую чувствительность измерений и небольшую случайную погрешность.

26

Еще полезные статьи:

Измерительный преобразователь СИ

Мера — определение и деление на образцы

suplicio.ru

Системы измерительных приборов — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 декабря 2015;
проверки требуют 7 правок.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 декабря 2015;
проверки требуют 7 правок.

Системы измерительных приборов — это классификация электроизмерительных приборов (электромеханического действия) по физическому принципу действия измерительного механизма, то есть по способу преобразования электрической величины в механическое действие подвижной части.

Все электрические приборы электромеханического действия снабжены неподвижной проградуированной шкалой, отсчёт по которой обычно производится по указательной подвижной стрелке (иногда светового зайчика, образуемого подвижным зеркалом), положение которой определяется равенством вращательного момента и момента сопротивления. Обычно момент сопротивления создаётся пружиной или торсионом (растяжкой), работающей на скручивание. Для логометрических и индукционных систем момент сопротивления создаётся иными способами, которые рассматриваются в соответствующих разделах. Приборы вибрационного типа вообще подвижной стрелки не имеют и её принцип индикации основан на иной основе, чем равенство вращательного момента и момента сопротивления (см. вибрационная система). Как правило, разновидности систем приборов различаются по способу создания вращательного момента и конструктивным особенностям.

  • Магнитоэлектрическая с подвижной рамкой — вращательный момент создаётся между неподвижным постоянным магнитом и подвижной рамкой с намотанной на ней проводом, по которому при подключения источника ЭДС протекает ток. Вращательный момент, создаваемый в таком приборе описывается законом Ампера. Шкала магнитоэлектрического прибора является равномерной. Аналогом такой системы является двигатель постоянного тока нормального исполнения с возбуждением от постоянных магнитов.
  • Магнитоэлектрическая с подвижным магнитом — вращательный момент создаётся между неподвижной рамкой с током и подвижным постоянным магнитом. Эта система является аналогом магнитоэлектрической с подвижной рамкой, имеет низкий класс точности — 4,0 и ниже, менее распространена и применяется для указательных приборов транспортных средств, благодаря своей стойкости к внешним механическим воздействиям. Аналогом этой системы является двигатель постоянного тока обращённого исполнения с возбуждением от постоянных магнитов.
Важно: Магнитоэлектрические приборы по своему принципу действия измеряют среднюю величину тока, а направление отклонения стрелки зависит от направления тока в рамке: поэтому они могут применяться только для измерения знакопостоянных токов, и требуют соблюдения полярности подключения[1]. Магнитоэлектрические приборы непригодны для непосредственного измерения переменного тока (стрелка будет дрожать вблизи нулевого значения).
  • Электромагнитная — вращательный момент создаётся между неподвижной катушкой с током и подвижным ферромагнитным сердечником.
Теоретическая основа данного прибора — это закон взаимодействия тока и ферромагнитной массы. Особенностью электромагнитной системы является квадратичная зависимость вращающего момента от тока в катушке, откуда следует возможность применения таких систем для измерения как постоянных так и переменных токов, а также неравномерная шкала. Аналогом такой системы является реактивный двигатель, работающий в соответствии с законом сохранения импульса.
  • Электродинамическая — вращательный момент создаётся между двумя катушками с током: подвижной и неподвижной. Вращательный момент пропорционален произведению токов в катушках. Электродинамическое усилие основано на взаимодействии обоих токов с полями (закон Ампера). Аналогов такой системы в двигателях не существует, в связи с малыми вращающими моментами.
  • Ферродинамическая система подобна электродинамической, но для увеличения вращательного момента в конструкции предусматривается сердечник из ферромагнитного материала. Аналогом такой системы является двигатель постоянного тока нормального исполнения.
Электродинамические и ферродинамические системы применяют в вольтметрах и амперметрах, но чаще всего в — ваттметрах и варметрах.
  • Индукционная — вращающий момент создаётся между бегущим полем неподвижных катушек (для создания бегущего поля в катушках токи должны быть сдвинуты по фазе)и токами, наводимыми во вращающемся неферромагнитном диске (обычно алюминиевом). В индукционной системе индицирование может осуществляться количеством оборотов диска, которое отображается через счётный механизм. Тормозной момент в этом случае создаётся взаимодействием магнитного поля постоянного магнита и токов, наводимых в диске. Иногда индицирование индукционной системе может производится с помощью стрелки — в таком случае тормозной момент создаётся пружиной. Вращающий момент в индукционной системе равен произведению потоков катушек и зависит от угла сдвига между их фазами. Аналогом этой системы является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Индукционную систему чаще всего применяют для счётчиков электрической энергии.
  • Электростатическая — вращающий момент создаётся между подвижным и неподвижным электродами, несущими на себе электрический заряд. Вращательный момент создаётся согласно закону Кулона.
  • Логометрическая — система отличается от предыдущих принципом создания тормозного момента — здесь тормозной момент создаётся с помощью специальной обмотки. Логометрическая система подразделяется по принципу создания вращательного момента: магнитоэлектрический логометр, электромагнитный логометр, электродинамический логометр, ферродинамический логометр. Особенностью логометров является безразличное положение стрелки до момента подключения прибора.
  • Вибрационная — система, в которой используются другой принцип измерения, не основанный на равенстве вращательного и момента сопротивления. В вибрационных приборах используется эффект электромеханического резонанса. Для этого в приборе устанавливаются несколько разной длины язычков из ферромагнитного материала, охваченных одной катушкой. При подаче переменного тока в катушку язычки начинают колебаться с разной амплитудой. Амплитуда язычка с наиболее близкой собственной резонансной максимальна — что индицирует примерную частоту тока в катушке. Это свойство используется в частотомерах промышленной частоты.
  • Тепловая — электрический ток, протекая через проводник, вызывает его нагревание и удлинение, которое регистрируется измерительным механизмом. За счёт тепловой инерции усредняются быстрые изменения тока. Примеры: автомобильные приборы, предназначенные для измерения уровня топлива в топливном баке, температуры охлаждающей жидкости в двигателе внутреннего сгорания, автомобильные манометры, показывающие давление моторного масла в системе смазки двигателя.

В качестве дополнительных элементов приборов применяют гасители колебаний гидравлического, пневматического и электромагнитного действия для быстрого успокоения стрелки на установившемся положении относительно шкалы.

Дополнительным элементом является экранировка прибора ферромагнитным экраном и создание астатических приборов.

Поскольку электромагнитные приборы имеют слабое внутренне поле, то внешние поля могут сильно повлиять на их показания.
Для этого создаются астатические приборы с двумя неподвижными катушками и двумя сердечниками, включёнными так, что их электромагнитные моменты складывались. Внешнее магнитное поле ослабляя поле одной катушки будет усиливать поле другой и суммарный вращающий момент останется практически постоянным.

Дополнительным элементом являются также термоэлектрические преобразователи — с помощью их измеряется не само значение тока, протекающего по проводнику, но его тепловой эквивалент и значит подключив к такому преобразователю магнитоэлектрический прибор можно измерять им переменные токи достаточно высокой частоты c большой точностью (тогда без такого преобразователя показания магнитоэлектрического прибора будут равны нулю). Термоэлектрические преобразователи могут также использоваться для гальванической развязки прибора.

Для измерения переменных токов с помощью магнитоэлектрических приборов применяют также выпрямительные схемы (т. н. «детекторные системы») — в основном в стрелочных мультиметрах и токоизмерительных клещах. В этом случае прибор будет показывать точное значение действующей величины только при синусоидальной форме измеряемого сигнала, при несинусоидальной форме будут появляться значительные погрешности в показаниях прибора.

Наличия астатизма, термоэлектрического преобразователя, выпрямителя и усилителя обозначается специальными символами, дополняющий основной символ системы измерительных приборов.

Условное обозначение систем измерительных приборов

  1. ↑ Существуют, однако, конструкции магнитоэлектрических приборов с нулём посередине, в которых стрелка может отклоняться как вправо, так и влево, в зависимости от направления тока. Применяются, например, для контроля тока заряда и разряда аккумуляторной батареи.
  • Иванов И. И., Равдоник В. С. Электротехника: Учеб. пособие для неэлектротехн. спец. вузов. — М: «Высшая школа», 1984. — 376 с.

ru.wikipedia.org

Прибор для измерения длины: описание

Повсеместно прибор для измерения длины используется в различных сферах: строительстве, аграрном хозяйстве, персональном обустройстве, коммунальных и прочих отраслях. Все устройства в соответствии с основным принципом работы разделяются на варианты механического, оптического, электронного воздействия, функциональность которых основана на физическом обозначении дистанции.

Элементарные модели

Модели механического типа – это различные показания, измеряемые линейно. Они изготовлены из металла, стеклопластика, имеют капроновый корпус, выпускаются в ленточном или рулеточном исполнении. Инструменты служат для непосредственной фиксации длины линии посредством последовательного отсчета показания мерного устройства в створе измеряемого объекта. Итоговые результаты получаются после сложения отдельных измерений в стандартных единицах.

Сама процедура производится по телу объекта, либо с подвешиванием мерного приспособления на небольшой высоте, закрепленного в фиксационных штативах. Иногда вместо минимального прямого направления между контрольными точками вымеряют определенную ломаную линию. Для получения точного горизонтального положения проверяют угол наклона отрезка или отдельных его секций.

В геологии и проведении других земляных измерений самым элементарным приспособлением считается лента землемерная, при помощи которой высчитываются длины с относительным результатом (неточность составляет порядка 1:1500).

Рулетки

Подобные приборы для измерения длин линий достаточно распространены, как мерные приспособления. Отечественные рулетки оснащены шкалами с номинальными размерами от одного до ста метров. Функциональная поверхность называется полотно или лента. Эта деталь имеет защитное покрытие против ржавления и коррозии (лак, эмаль, полимер).

В зависимости от начального размещения шкалы измерительной ленты, модификация рулеток представлена в двух вариациях:

  • Стартовая точка отсчета сдвинута от торцевой части не менее чем на 1,5 см;
  • Начальный отсчет шкалы идентичен краю рабочего полотна.

Градация наносится с учетом миллиметров, сантиметров, дециметров и метров. По точности нанесения существует две группы: 3-го и 2-го класса.

Усредненный ресурс функциональности рулеток из нержавейки составляет около двух тысяч мерных циклов, а из углеродистой стали – 1500 промеров. Под полноценным этапом измерения подразумевается развертывание полотна, вытягивание на полную длину, натяжка, отсчет, сворачивание ленты. Для получения максимально точных показаний, необходимо тщательно контролировать компоновку, положение и температуры, а также постоянную натяжку ленточки.

Достоинства рулетки

Прибор для измерения длины под названием рулетка, имеет ряд неоспоримых плюсов. К ним относится:

  • Компактность.
  • Небольшой вес инструмента.
  • Элементарность устройства и его эксплуатации при высокой точности измерений, в частности коротких линий.

Из минусов можно отметить следующее:

  • Значительная трудоемкость при измерении определенных величин.
  • Требуется расчистка рабочей площади, особенно при измерения углов наклона отдельных отрезков линий.

Самыми долговечными являются полиамидные ленты или изделия, изготовленные из нержавеющей стали. Первый вариант представляет собой прозрачный пластик, который эффективно защищает инструмент от воздействия влаги и трения. С такими полотнами рулетки не ржавеют, имеющаяся на них разметка не стирается.

Дальномер оптического действия

При работах на сложных участках и в труднодоступных местах часто единственным эффективным приспособлением для измерения дистанций являются дальномеры. Эти устройства подразделяют на модели оптического и электронного типа.

В первом случае прибор для измерения длины представляет собой приспособление, которое работает по параллактическому (чередующемуся) принципу.

Одну величину (X или Y) принимают, как постоянный показатель, другую — меняющуюся. В зависимости от различных факторов, подразделяют оптические дальномеры на модели с переменной базой X и постоянным углом Y, либо наоборот.

Конструктивное исполнение этих приборов выполняется в виде насадки на зрительную трубку, как самостоятельное приспособление, встроенный элемент либо в качестве дополнительной детали. Довольно популярен дальномер оптического действия с нитяной основой и стабильным углом.

Характеристики оптического устройства

Рассматриваемый прибор для измерения длины с постоянным параллактическим углом — один из простейших мерных инструментов. Им оснащено большинство зрительных труб теодолитов и нивелиров. Аппарат состоит из стеклянной пластинки с нанесенной парой горизонтальных нитей, находящихся на определенном отдалении. Пластина помещается в окулярном пространстве зрительной трубы геодезического или другого измерительного инструмента.

Используя устройство в работе, отсчет ведется по крайним нитям сетки вертикальной рейки, а затем вычисляется дистанция по специальной формуле, где:

  • L — отчетная разность по рейке;
  • C – стабильная величина дальномера;
  • К – коэффициент, который равен ста единицам.

На точность измерения нитяным дальномером часто влияет ошибочный отсчет по рейке, погрешность — 1/300 – 1/400.

Электронный вариант

Прибор для измерения длины электронного типа работает по принципу физического учета дистанции, благодаря электромагнитным волнам, имеющих стабильную скорость распространения, которая известна с большой степенью точности.

Самые популярные 10 приборов для измерения длины

Часто используемыми механическими и оптическими устройствами для измерения длины являются следующие инструменты:

  • Рулетки с полотном из тесьмы и металла.
  • Лазерные или оптические дальномеры.
  • Высотомеры.
  • Нивелиры разных типов.
  • Теодолиты.
  • Тахеометры.
  • Буссоли.
  • Электронные комплексы.
  • Наземные сканеры.
  • Цифровые камеры с функцией дальномера.

Например, прибор для измерения длины кабеля может быть как механического типа (элементарный пометровый расчет посредством разматывания и измерения определенных участков), так и в электронном варианте. Последняя модель позволяет высчитать длину кабеля в бухте, основываясь на параметрах сечения материала, его веса и материала изготовления, без разматывания катушки.

Особенности

Прибор для измерения длины волны света состоит из направляющей линейки, источника света, диафрагмы, пары отверстий для нитевидных щупов, решетчатых блоков и рейтара. Устройство улавливает измеряемую величину посредством анализа проявляющего светового луча в щелях рабочего окуляра с учетом скорости его появления и исчезновения.

В зависимости от того, как называются приборы для измерения длины, можно выяснить их принцип действия, предпочтительную сферу применения и точность итоговых показаний.

fb.ru

1. Что такое измерительный прибор? | 7. Измерительные приборы | Часть1

1. Что такое измерительный прибор?


Что такое измерительный прибор?


Измерительный прибор — это устройство, предназначенное для точного определения электрических величин и отображения их в понятной человеку форме. Форма эта обычно носит визуальный характер и представляет собой движение стрелки по шкале, последовательность лампочек, цифровой дисплей и т.д..
Для анализа и тестирования схем разработаны приборы, которые могут точно измерить основные электрические величины: напряжение, силу тока и сопротивление. Помимо перечисленных, существует множество других типов измерительных приборов, но этот раздел прежде всего охватывает проектирование и работу трех основных.


Основную массу современных измерительных приборов составляют цифровые устройства, в которых измеряемая величина отображается на цифровом дисплее. В основе более старых приборов лежат механические принципы. Измеряемая величина в них отображается на стрелочном индикаторе.
И в первом и во втором случаях принципы непосредственного измерения электрических величин одинаковы.


Рассмотрение цифровых измерительных приборов выходит за рамки данного раздела, поэтому все внимание здесь будет уделено стрелочным приборам. Большинство стрелочных индикаторов таких приборов основано на принципе электромагнетизма. Согласно этого принципа, электрический ток, проходящий через проводник, создает магнитное поле перпендикулярное оси потока электронов. Чем больше ток, тем сильнее создаваемое им магнитное поле. Если магнитному полю, созданному проводником, позволить взаимодействие с другим магнитным полем, то между двумя источниками полей возникнет физическая сила. При этом, если один из источников поля может свободно перемещаться по отношению к другому, то под воздействием электрического тока он переместится (как правило, против сопротивления пружины) на угол, пропорциональный силе тока. 


Первыми электроизмерительными приборами были гальванометры. Самый простой гальванометр состоял из подвешенной на струне намагниченной стрелки, находящейся в пределах неподвижной катушки с током. Проходящий через эту катушку ток создавал магнитное поле, которое отклоняло стрелку от направления магнитного поля земли. Старинный струнный гальванометр показан на следующей фотографии:


 



 


Такие инструменты были очень полезны в свое время, но для них находится место  и в современном мире, что доказывает правильность концепции элементарных измерительных устройств. Эти приборы весьма чувствительны к любым, даже незначительным, изменениям в естественном магнитном поле земли. В настоящее время термин «гальванометр» относится к любой конструкции электромагнитных стрелочных индикаторов, обладающих высокой чувствительностью. Практически такие индикаторы представляют собой проводящую рамку (обычно намотана тонким проводом),
закрепленную на оси в магнитном поле постоянного магнита. При отсутствии тока в
рамке она удерживается пружиной в некотором нулевом положении. Если же по рамке
протекает ток, то рамка отклоняется на угол, пропорциональный силе тока,
зависящий от жесткости пружины и индукции магнитного поля. Стрелка, закрепленная
на рамке, показывает значение тока в тех единицах, в которых отградуирована
шкала индикатора. На следующем рисунке показана конструкция стрелочного индикатора:



 


Здесь стрелка индикатора показывает примерно 35 % от полного масштаба шкалы. Увеличение измеряемого тока отклонит стрелку вправо, ближе к 100 %, а уменьшение — влево, ближе к нулю. На шкалу индикатора наносятся цифры, которые указывают значение измеряемой величины. Например, если максимальный измеряемый индикатором ток составляет 50 мкА, то в левом конце шкалы будет стоять цифра 0, в правом — цифра 50, а посередине — 25. Шкала реальных индикаторов разбита на гораздо большее количество делений, чтобы обеспечить более точное считывание значений измеряемой величины.


На тыльной стороне любого стрелочного индикатора имеется пара контактов для подключения измеряемого тока. Большинство индикаторов чувствительны к полярности, одно направление тока отклоняет их стрелку вправо, а другое — влево. У некоторых индикаторов стрелка центрируется пружиной посередине шкалы, позволяя измерять любую полярность:



В этом индикаторе поток электронов в одном направлении отклонит стрелку вправо от нуля, а в противоположном направлении — влево от нуля.


Некоторые индикаторы нечувствительны к полярности. Принцип действия их основан на притяжении ненамагниченной железной планки к стационарному, находящемуся под напряжением проводу. Такие индикаторы идеально подходят для измерения переменного тока (АС). Если к источнику переменного тока подключить обычный, чувствительный к полярности индикатор, то ничего, кроме дрожания стрелки вы не увидите.


Помимо электромагнитных индикаторов существуют еще и электростатические, в которых притягивающая и отталкивающая сила создаются электрическими зарядами через воздушный зазор. Аналогичное явление можно увидеть, если потереть друг о дуга некоторые материалы (например воск и шерсть). Если к двум проводящим поверхностям, разделенным воздушным зазором, приложить напряжение, то возникнет физическая сила, притягивающая эти поверхности и способная переместить некоторый указательный механизм. Эта сила прямо пропорциональна напряжению между пластинами, и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Она независима от полярности, что делает нечувствительным к полярности и сам индикатор:


 



 


К сожалению, сила, производимая электростатическими индикаторами настолько мала, что их невозможно использовать в измерительных приборах общего пользования. Зато такие индикаторы можно использовать для измерения очень высоких напряжений (тысячи вольт). Одним из существенных преимуществ электростатических индикаторов является их  большое сопротивление, которое намного больше сопротивления электромагнитных индикаторов. В последующих статьях мы с вами увидим, что большое сопротивление делает вольтметр лучше (уменьшает влияние прибора на ток тестируемой схемы).


Электростатический принцип измерения напряжения нашел широкое применение в других устройствах, называемых электронно-лучевыми трубками или ЭЛТ. ЭЛТ представляет собой вакуумированную стеклянную колбу внутри которой находятся электронная пушка, отклоняющая система и люминесцентный экран. Электронная пушка предназначена для формирования узкого пучка электронов и его фокусировки на экран. От своего курса пучок электронов отклоняется при помощи напряжения на паре металлических пластин, расположенных по обе стороны этого пучка. Поскольку электроны заряжены отрицательно, они отталкиваются от отрицательной пластины, и притягиваются к положительной. Изменение полярности на этих пластинах приведет к отклонению пучка электронов в противоположном направлении.


 



 


Электроны, имеющие гораздо меньшую массу чем металлические пластины, легко и быстро отклоняются электростатической силой. Это отклонение очень легко проследить, поскольку электроны вызывают свечение экрана, попадая на фосфорное покрытие его внутренней поверхности. Чем больше напряжение на пластинах, тем сильнее отклоняется пучок электронов, и тем дальше от центра будет светящееся пятно.


Ниже представлена фотография электронно-лучевой трубки:


 



 


В реальной электронно-лучевой трубке, которая показана на фотографии, имеется не одна, а две пары отклоняющих пластин. В отличии от одной пары пластин, которая отклоняет луч только в одной плоскости, две пары позволяют охватить всю плоскость экрана.


К несомненным достоинствам электронно-лучевых трубок относится возможность точной регистрации малых напряжений. Но они обладают и рядом недостатков, к которым относятся громоздкость и потребность в дополнительном источнике питания. Кроме того они более хрупкие, чем другие типы индикаторов. Обычно электронно-лучевые трубки используются в сочетании с определенным набором схем, которые в совокупности формируют законченный электроизмерительный прибор, называемый осциллографом. Этот прибор способен отображать диаграмму измеряемого напряжения в течении длительного времени, что делает его чрезвычайно полезным при тестировании схем, уровни напряжений и/или токов которых динамически меняются.


Вне зависимости от типов и размеров индикаторов, все они имеют номинальные (предельные) значения напряжения или тока. В электромагнитных индикаторах это будет последнее деление шкалы, на которое может указать их стрелка. В электростатических индикаторах это будет либо последнее деление шкалы (для вольтметров), либо край индикации экрана (для электронно-лучевых трубок). В цифровых индикаторах это будет максимальное число на цифровом дисплее.


Большинство индикаторов (за исключением электростатических стрелочных) имеют очень высокую чувствительность, благодаря чему их номинальные (предельные) значения невелики. Чтобы расширить диапазон этих значений, проектировщики измерительных приборов разрабатывают необходимые внешние схемы. О таких схемах мы с вами поговорим в последующих статьях.

www.radiomexanik.spb.ru

Измерители мощности. Измерительные приборы и инструменты

Каким прибором измеряют мощность? Вопрос достаточно актуальный, так как в настоящее время электрическая сеть имеется повсюду. Без электричества не работает практически ничего. Неудивительно, что это привело к огромной популярности приборов, измеряющих показатели таких сетей. Важный факт — измерение мощности можно провести только в ваттах. Однако в некоторых случаях возникает потребность перевода ватта в киловатт. Чаще всего это делается для удобства расчетов.

Общее описание электрических сетей

Мощность — это один из трех основных параметров, который характеризует электрическую сеть. Данный параметр отражает то количество работы, которую выполняет сила тока за одну единицу времени. Здесь важно понимать, что общая мощность всех включенных приборов в сеть не должна превышать ту, которая подается поставщиком. Если это произойдет, то возможны негативные последствия, начиная с выхода из строя оборудования и заканчивая коротким замыканием и последующим пожаром. Для того чтобы избежать таких неприятностей, были изобретены измерители мощности, которые называются ваттметрами.

Тут важно понимать, что в цепи постоянного тока измерить этот параметр можно и без использования данного прибора. Для этого используют умножение. Перемножаются значения напряжения и силы тока в цепи. Однако обойтись тем же самым методом в цепи переменного тока не получится. Именно для таких сетей и были изобретены измерительные приборы и инструменты.

Использование аппаратуры

Основными источниками, использующими эти агрегаты, стали мастерские, занимающиеся ремонтом электрических приборов. Активно используют ваттметры и в электроэнергетической промышленности, а также машиностроении. Еще одной довольно распространенной моделью стали бытовые приборы. Основными покупателями таких изделий стали любители электроники, владельцы компьютеров или просто люди, желающие экономить на электроэнергии.

Один небольшой факт. В некоторых случаях приходится проводить преобразование ватт в киловатты. Чаще всего это делается в промышленных отраслях, где мощность настолько велика, что, если измерять ее в Вт, то значения будут слишком велики. При переводе единиц измерений есть такое правило: 1000 ВТ — это 1 кВт.

Чаще всего устройства применяются для таких целей, как:

  • определение мощности отдельного агрегата;
  • тестирование всей электрической цепи или ее отдельных частей;
  • контроль работоспособности устройств;
  • учет потребления электроэнергии всеми подключенными устройствами.

Краткое описание типов приборов

Здесь важно начать с того, что, прежде чем начать измерять мощность, обычно измеряют силу тока и напряжение. Основываясь на выбранном способе измерения, последующем преобразовании и выводе полученных данных, различают такие виды измерительных приборов и инструментов, как цифровые и аналоговые.

Аналоговые типы приборов отличаются тем, что они имеют полукруглую шкалу, а также движущуюся стрелку. Они также разделяются на две более мелких группы — самопишущие и показывающие. Эти приборы отражают мощность лишь активного участка цепи. Измерение прибор ведет в ваттах (Вт).

Цифровые измерители мощности (ваттметры) могут использовать для измерения и активной и реактивной мощности. К тому же у этого аппарата функционал намного шире, так как на его табло выводится показатель не только мощности, а также силы тока, напряжения и расхода энергии во времени. Еще одно преимущество заключается в том, что вывод всех значений можно производить удаленно, то есть на компьютер оператора.

Суть работы аналоговых приборов

Если говорить об устройствах аналогового типа для измерения мощности, то наиболее точными и часто используемыми стали приспособления электродинамической системы.

Принцип действия этого измерителя мощности основывается на работе двух катушек. Одна из них характеризуется тем, что она не двигается, ее сопротивление мало, как и число витков. А вот обмотка, наоборот, довольно толстая. Второй же экземпляр противоположен первому. То есть катушка движется, толщина обмотки низкая, а вот число витков довольно велико, из-за чего сопротивление также повышено. Подключение этого прибора осуществляется параллельно нагрузке. Для того чтобы избежать возникновения короткого замыкания между внутренними катушками устройства, прибор снабжается добавочным сопротивлением.

Суть работы цифровых приспособлений

Принцип действия этих измерителей мощности сложнее, чем у предыдущего типа. Причиной тому стало то, что мощность измеряется не напрямую. Основа работы устройства лежит в том, что сначала производятся предварительные измерения силы тока и напряжения. Для того чтобы их провести, нужно последовательно нагрузке подключить датчик тока, а параллельно — датчик напряжения. Выполнены эти агрегаты могут быть на базе термисторов или измерительных трансформаторов.

Мгновенные значения, полученные посредством аналого-цифрового преобразователя, передаются на микропроцессор, имеющийся у измерителя. В этом моменте производятся необходимые расчеты, благодаря которым можно получить значение активной и реактивной мощности. Итоговые результаты всех измерений выдаются на дисплей этого прибора, а также на дисплей тех устройств, которые подключены к нему. Оптическая мощность не измеряется этими видами приборов.

Бытовые приспособления

На сегодняшний день довольно распространенным и удобным прибором в быту стал ваттметр, при помощи которого можно измерить расход электрической энергии в доме. Данная модель является портативной версией устройства, при помощи которой измеряется мощность на отдельном участке. Благодаря этому становится возможным посчитать материальные расходы, которые уйдут на электроэнергию, если оставить работать сеть с такими же параметрами.

Данное приспособление довольно удобно, если необходимо распланировать расход средств, а также поможет провести оптимизацию некоторых участков домашней цепи.

Бытовые ваттметры

Этот агрегат относится к цифровой группе приборов. По своему внешнему виду он сильно напоминает адаптер или же переходник, который обладает дисплеем индикаторного типа. Кроме того, на корпусе расположено несколько кнопок, управляющих работой устройства. Основное предназначение этого прибора — регистрация и вывод на экран результатов потребления мощности любым бытовым прибором, который подключается к сети через него. Таких параметров довольно много, и это не только потребляемая мощность. Если ввести конкретный тариф, то устройство может даже показать количество материальных средств, которые будут уплачены за работу именно этого прибора. Оно может также фиксировать мощность излучения.

Функции прибора

Кроме обычных показателей этот прибор способен также зафиксировать такие значения, как пиковая мощность и пиковое значение силы тока. Кроме этого имеется и несколько других функций. Устройство показывает также текущее время, может работать как обычные часы реального времени. Еще одна возможность использования аппарата — звуковая сигнализация, которая сработает, если прибор начнет потреблять большее количество мощности, чем пользователь задаст вручную.

Кнопки, имеющиеся на приборе, могут быть использованы для того, чтобы вручную настраивать функции работы устройства. Имеется возможность выставить максимально допустимую мощность излучения, выставить стоимость киловатта за час и т.д.

В плане эксплуатации этот прибор очень прост. Для его работы необходимо подключить его к сети, то есть воткнуть в розетку. Далее необходимо подключить вилку исследуемого прибора к этому бытовому ваттметру. Отображение всех параметров подключенного устройства начнется автоматически.

Из основных параметров этого прибора можно выделить то, что к нему можно подключить практически любую бытовую технику. Общая максимальная мощность приборов не должна превышать показателя в 3600 Вт. Также нельзя превышать показатель силы тока в 16 А.

fb.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о