Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

Измерительный прибор

Измерительный прибор представляет собой измерительный механизм в корпусе в совокупности с конструктивными элементами и отдельными принадлежностями. Другое определение – техническое средство для измерения и индикации (выдачи потребителю) значения измеряемой величины. Измерительные приборы в общем случае осуществляют преобразование измеряемой величины или других величин, определенным образом связанных с измеряемой величиной, в показание или соответствующую показанию информацию на дисплее компьютера. Электроизмерительные приборы показывают значения электрических величин или преобразованных в электрические неэлектрических величин. С этой целью они могут комплектоваться соответствующими дополнительными элементами. Электроизмерительные приборы делятся на приборы непосредственной оценки и электронные измерительные

приборы. Кроме того, измерительные приборы подразделяются на показывающие, интегрирующие, контактные и регистрирующие. В зависимости от места применения и возможности его изменения различают стационарные и переносные измерительные приборы. Практически во всех отраслях промышленного производства и непроизводственной хозяйственной сфере России широко используются следующие виды измерительных приборов.

1. Измерительные приборы астатические – разновидность конструкции измерительного прибора, отличающаяся наличием двух одинаковых, механически связанных измерительных механизмов, имеющих целью исключить влияние внешних однородных магнитных полей. Активная часть измерительного механизма данного прибора состоит из двух частей. Они соединены таким образом, что токи в обеих катушках (электрических), создающих поле, и в обеих вращающихся (на общей оси) катушках (электрических) имеют противоположные направления, при этом возникают два вращающих момента, которые складываются. Мешающее поле (так называемое паразитное), пронизывающее обе части измерительного механизма в одном направлении (поток одного усиливается, а другого уменьшается), создает два дополнительных, одинаковых по значению, но противоположно направленных вращающих момента. Вследствие механической связи подвижных органов эти дополнительные моменты взаимно уничтожаются, и индицируется значение, пропорциональное току в катушке. На шкалу астатического измерительного прибора наносится соответствующий символ. Во многих случаях астатические измерительные приборы подключаются к локальной компьютерной сети, входящей в систему автоматического управления производственным процессом.

2. Измерительный прибор контактный – измерительный прибор, характеризующийся изменяющимся состоянием выходной цепи при достижении измеряемой величиной определенного значения.

Замыкание контакта может осуществляться непосредственно или косвенно (например, при рассогласовании колебательного контура или путем прерывания светового луча фотоэлемента (указателем)).

3. Измерительный прибор электронный – прибор, в котором процесс измерения осуществляется посредством электронных схем. Определение и индикация измеряемого значения у измерительных электронных приборов осуществляются посредством схем, построенных на радио– и электронных элементах, работа которых основана на электронной проводимости в полупроводниках, в вакууме или в газовой среде (таких как диоды, транзисторы, интегральные микросхемы и т. д.). Мощность, потребляемая электронными схемами, отбирается от источников питания (электрической сети или батареи), поэтому (в отличие от электрических приборов с непосредственной оценкой) энергия измеряемой цепи почти не расходуется (не потребляется);

4. Измерительный прибор комбинированный (его также определяют как тестер, мультиметр, универсальный измерительный прибор) – прибор с несколькими измерительными поддиапазонами для различных электрических величин, основу которого составляет измерительный механизм магнитоэлектрической системы с выпрямителем, добавочными шунтирующими сопротивлениями сравнения и соответствующими переключателями, а также усилителями, схемами защиты, цепями питания и отдельными принадлежностями.

Различные измерительные поддиапазоны по току и напряжению образуются путем комбинации многодиапазонных измерителей тока и напряжения. Суммарный диапазон измерения задается как параметр прибора. Возможность измерения как постоянных, так и переменных величин обеспечивается подключением выпрямительных устройств к магнитоэлектрическому измерительному механизму. Правильная индикация переменных величин обеспечивается только при их синусоидальной форме. При измерении сопротивления и емкости последовательно с измерительным механизмом и измеряемым объектом подключается встроенный или внешний источник постоянного или переменного напряжения. Измеренное значение, пропорциональное току, считывают по шкале, отградуированной в единицах сопротивления или емкости. При измерении усиления и ослабления определение уровня напряжения осуществляется относительно общепринятого уровня 0,775 В (это значение соответствует мощности в мВт на

сопротивлении в Ом). Для комбинированных измерительных приборов особую опасность представляет перенапряжение вследствие неправильного обслуживания или подключения, поэтому в указанных приборах предусматриваются быстродействующие пороговые отключатели или (и) электронные схемы защиты. В электронных комбинированных измерительных приборах измеряемая величина вначале подвергается обработке согласованным двигателем, а затем подается на устройство индикации (или компьютер с принтером). В случае необходимости с помощью измерительной головки область измерений комбинированного прибора может быть расширена. В последнее время аналоговая шкала комбинированного измерительного прибора практически повсеместно заменена цифровой индикацией.

Комбинированный измерительный прибор с чисто цифровой индикацией называют также цифровым мультиметром. Измерительный прибор комбинированный (или универсальный, или тестер) широко применяется не только в электротехнической и радиоэлектронной промышленности, но и в сфере сервисного обслуживания теле– и радиоаппаратуры всех видов.

Кроме перечисленных выше измерительных приборов, имеются следующие приборы:

1) прибор измерительный в виде клещей – конструктивная комбинация токоизмерительных клещей с соответствующим измерителем тока;

2) измерительный прибор интегрирующий – прибор, осуществляющий суммирование входной величины по независимой переменной, например счетчик;

3) измерительный прибор искажений – мост измерительный гармоник;

4) измерительный прибор переносной – прибор, легко транспортируемый к месту измерения. Связь с измеряемым объектом и дополнительными устройствами и цепями осуществляется оператором-измерителем на месте измерения;

5) измерительный прибор стационарный – прибор, предназначенный для эксплуатации на месте монтажа. Конструкция такого прибора предусматривает его жесткое закрепление на рабочем месте. Связь с измеряемыми цепями (а в необходимых случаях – с другими электроцепями) осуществляется стационарно проложенными кабелями;

6) измерительный прибор прецизионный (прибор измерительный точный);

7) измерительный прибор показывающий – прибор, индицирующий измеренное значение. Данный прибор имеет устройство индикации, позволяющее определить измеренное значение по положению указателя относительно делений шкалы или непосредственным считыванием показаний цифрового индикатора;

8) измерительный прибор с регистрацией в коде – регистрирующий прибор, осуществляющий регистрацию измерительной информации в виде кодированных данных.

Такие приборы подключаются к компьютерам с принтером (или регистрация производится на дискету). Выпуск многих измерительных приборов резко сократился в 1990-х гг., поэтому до сих пор (по состоянию на март 2007 г.) в эксплуатации находятся приборы разных видов и типов, изготовленные на советских предприятиях во второй половине 1980-х гг., со Знаком качества СССР (прошедшие проверку в специальных лабораториях Госстандарта России).

Измерительный трансформатор

Измерительный трансформатор широко применяется во многих отраслях промышленно-хозяйственного комплекса России.

Измерительный трансформатор.

Трансформатор имеет несколько видов.

1. Измерительный трансформатор комбинированный – конструктивное соединение трансформатора тока и трансформатора напряжения. Преимущество такого измерительного трансформатора состоит в экономии дорогостоящих изоляционных материалов и необходимого для их размещения места.

2. Измерительный трансформатор проходной – переносной многодиапазонный измерительный трансформатор тока. В этом трансформаторе вторичная обмотка и ферромагнитный сердечник конструктивно объединены. Первичная линия (ток которой измеряется) должна проходить через измерительный трансформатор проходной «насквозь», при этом диапазон измерений определяется числом проходящих через трансформатор проводников.

3. Измерительный трансформатор напряжения – устройство, применяемое в сильноточной (т. е. высоковольтной) технике для целей измерения, защиты и безопасности. Измерительные трансформаторы напряжения являются трансформаторами малой мощности, способствующими проведению экономичных и безопасных измерений напряжения в высоковольтных электроустановках.