Презентация на тему "аналоговые электроизмерительные приборы. Контрольно-измерительные приборы Презентация измерительные приборы

Слайд 2

Что это такое?

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Электроизмерительные приборы Представляют собой класс устройств, применяемых для измерения величин: силы тока, напряжения, частоты, емкости, сопротивления, индуктивности…

Электроизмерительные приборы используются в промышленности, энергетике, научной области, в быту. Классифицируются электроизмерительные приборы по разным критериям. 1. По назначению: для измерения напряжения, д ля измерения силы тока, д ля измерения мощности, с опротивления и т. д.

2. По принципу действия: магнитоэлектрические, электромагнитные, электростатические, тепловые, индукционные, электронные, вибрационные, самопишущие, цифровые и т. д.

Магнитоэлектрическая система Принцип работы основан на взаимодействии тока, протекающего по обмотке подвижной катушки, с магнитным полем постоянного магнита. Основные детали: постоянный магнит и подвижная катушка(рамка), по которой проходит ток, пружины. При прохождении тока через рамку возникает вращающий момент, под действием которого подвижная часть прибора поворачивается вокруг своей оси на некоторый угол φ . Поворачиваясь, катушка отклоняет стрелку прибора. Магнитоэлектрические приборы служат только для измерения постоянного тока и напряжения, так как направление поворота рамки зависит от направления тока в ней. Если по катушке пропустить переменный ток частотой 50 Гц, то направление вращающего момента станет меняться сто раз в секунду, подвижная часть не будет успевать за током и стрелка не отклонится. Приборы данной системы пригодны для использования в цепях постоянного тока.

Электромагнитная система Принцип работы основан на взаимодействии магнитного поля неподвижной катушки с сердечником из ферро магнитного материала, внесенного в это поле. Основные детали: неподвижная катушка и подвижный сердечник из ферромагнетика. При равновесии подвижной части прибора угол поворота оказывается пропорционален квадрату тока. Вследствие этого шкала приборов электромагнитной системы неравномерна. Вследствие квадратичной зависимости направление отклонения стрелки прибора не зависит от направления тока, и, следовательно, могут применяться в цепях как постоянного, так и переменного токов.

Электродинамическая система Принцип работы основан на взаимодействии двух катушек(рамок), по которым течет ток. Одна из них неподвижна, а другая подвижна. Перемещение катушек относительно друг друга обусловливается тем, что проводники, по которым протекают токи одного направления, притягиваются, а с токами противоположных направлений – отталкиваются. Из условия равновесия несложно определить, что угол поворота стрелки пропорционален токам, протекающим через катушки и шкалы амперметра и вольтметра электродинамической системы неравномерны, а для ваттметров равномерны.

Электростатическая система Принцип работы основан на действии электростатического поля, созданного между двумя неподвижными электродами, на подвижный электрод. Когда к неподвижным электродам приложено напряжение, подвижный электрод стремится расположиться так, чтобы электроемкость была наибольшей, вследствие чего подвижная часть отклоняется от первоначального положения. Вращающий момент, действующий на подвижную часть прибора, пропорционален квадрату напряжения. Вследствие этого шкала приборов электростатической системы неравномерна.

Цифровые измерительные приборы Основой цифрового вольтметра является аналого-цифровой преобразователь (АЦП). В настоящее время имеется множество схемотехнических принципов построения АЦП, однако общим из них является сравнение измеряемой величины с набором эталонов. Основными характеристиками АЦП являются точность преобразования (число разрядов в выходном коде) и быстродействие. Можно условно разделить АЦП на два класса: последовательного счета, когда выходной код определяется равенством измеряемого напряжения с дискретно растущим эталонным напряжением и параллельного, когда сигнал сравнивается с набором эталонных напряжений. Цифровой амперметр можно реализовать установив на входе цифрового вольтметр калиброванный резистор небольшой величины, через который протекает измеряемый ток. Падение напряжения на входном резисторе, пропорциональное протекающему току, измеряется цифровым вольтметром, табло которого соответствующим образом градуируется.

Общие элементы приборов Шкала Шкала обычно представляет собой светлую поверхность с черными делениями и цифрами, соответствующими определенным значениям измеряемой величины. На шкале каждого прибора наносятся следующие обозначения: Обозначение единицы измеряемой величины. Условное обозначение системы прибора (или принципа действия прибора). Обозначение класса точности прибора. Условное обозначение положения прибора. Условное обозначение степени защищенности от магнитных и других влияний. Величина испытательного напряжения изоляции измерительной цепи по отношению к корпусу. Год выпуска и заводской номер. Обозначение рода тока. Тип прибора. Значение силы тока, соответствующее определенным значениям напряжения, и значения напряжения, соответствующие определенным значениям силы тока. Указатель Может быть выполнен в виде стрелки или светового пятна с темной нитью посередине. По форме стрелки бывают нитевидными, ножевидными и копьевидными.

Цена деления шкалы Шкалы приборов имеют деления. Для перевода числа делений в единицы измеряемой величины необходимо отсчет по шкале умножить на цену деления шкалы для данного предела измерения. Цена деления – это число единиц измеряемой величины, приходящееся на одно деление шкалы. Чтобы определить цену деления шкалы, нужно предел измерения прибора разделить на общее число делений шкалы. Пример: предельное значение силы тока I пред. = 75 А, шкала амперметра имеет 150 делений. В этом случае цена деления шкалы: С I = 0,5 А/дел.

Класс точности Обозначается на лицевой стороне прибора числами: 0,05; 0,1; 0,2; 4,0 и т. д. Эти числа указывают величину возможной относительной ошибки в процентах при отклонении стрелки прибора на всю шкалу. Степень защищенности По степени защищенности от внешних полей приборы подразделяются на три категории, которые обозначаются римской цифрой на лицевой стороне прибора. .

1 слайд

Измерительные приборы Измери тельный прибо р - средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Часто измерительным прибором называют средство измерений для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия оператора.

2 слайд

Динамометр Динамо ме тр (от др.-греч. δύναμις - «сила» и μέτρεω - «измеряю») - прибор для измерения силы или момента силы, состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчетного устройства. В силовом звене измеряемое усилие вызывает деформацию, которая непосредственно или через передачу сообщается отсчётному устройству. Динамометром можно измерять усилия от долей ньютонов (н, долей кгс) до 1 Мн (100 тс). По принципу действия различают динамометры механические (пружинные или рычажные), гидравлические и электронные. Иногда в одном динамометре используют два принципа. Для измерения силы сжатия дверей и ворот и других устройств с электрическими, гидравлическими и пневматическими приводами, на соответствие требованиям общеевропейских технических стандартов, существует класс динамометров под общим названием Приборы для измерения силы сжатия. Наиболее известными представителями этого класса измерительных приборов, являются: BIA Klasse 1, FM100, FM200, FM300 немецкой фирмы Drive Test GmbH. В пружинных динамометрах с винтовой пружиной при растяжении пружины происходят деформации двух видов: деформация изгиба и деформация

3 слайд

Барометр В жидкостных барометрах давление измеряется высотой столба жидкости (ртути) в трубке запаянной сверху, а нижним концом опущенной в сосуд с жидкостью (атмосферное давление уравновешивается весом столба жидкости). Ртутные барометры - наиболее точные, используются на метеостанциях. В быту обычно используются механические барометры (Анероид). В анероиде жидкости нет (греч. «анероид» – «безводный»). Он показывает атмосферное давление, действующее на гофрированную тонкостенную металлическую коробку, в которой создано разрежение. При понижении атмосферного давления коробка слегка расширяется, а при повышении – сжимается и воздействует на прикрепленную к ней пружину. На практике часто используется несколько (до десяти) анероидных коробок, соединенных последовательно, и имеется рычажная передаточная система, которая поворачивает стрелку, движущуюся по круговой шкале, проградуированной по ртутному барометру.

4 слайд

Амперметр Наиболее распространены амперметры, в которых движущаяся часть прибора со стрелкой поворачивается на угол, пропорциональный величине измеряемого тока. Амперметры бывают магнитоэлектрическими, электромагнитными, электродинамическими, тепловыми, индукционными, детекторными, термоэлектрическими и фотоэлектрическими. Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными - силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.

5 слайд

Ручные пружинные весы Ручные пружинные весы - ручной прибор для измерения веса или массы, ручной динамометр. Как правило предназначенный для бытового применения. Представляют собой достаточно жёсткую пружину, которая помещается в корпус со шкалой. К пружине прикрепляется стрелка. Пока к пружине не приложено усилие, то есть не подвешен измеряемый груз, она находится в сжатом состоянии. Под действием силы тяжести пружина растягивается, соответственно перемещается по шкале стрелка. На основании положения стрелки можно узнать массу взвешиваемого груза. Пружинные могут оснащаться дополнительно системой вращающихся шестерёнок, что позволяет измерять массу предметов ещё точнее. Последние модели бытовых весов делают электронными. Иногда ручные пружинные весы также называют безменом

6 слайд

Градусник Термо метр (греч. θέρμη - тепло и μετρέω - измеряю) - прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует несколько видов термометров: Жидкостные, электрические, оптические, газовые.

7 слайд

История изобретения Изобретателем термометра принято считать Галилея: в его собственных сочинениях нет описания этого прибора, но его ученики, Нелли и Вивиани, засвидетельствовали, что уже в 1597 г. он устроил нечто вроде термобароскопа. Галилей изучал в это время Герона Александрийского, у которого уже описано подобное приспособление, но не для измерения степеней тепла, а для поднятия воды при помощи нагревания. Изобретение термометра также приписывают лорду Бэкону, Роберт Фладду, Санкториусу, Скарпи, Корнелию Дреббелю (Cornelius Drebbel), Порте и Саломону де Каус, писавшим позднее и частью имевшим личные сношения с Галилеем. Все эти термометры были воздушные и состояли из сосуда с трубкою, содержащего воздух, отделенный от атмосферы столбиком воды; они изменяли свои показания и от изменения температуры, и от изменения атмосферного давления. Термометры с жидкостью описаны в первый раз в 1667 г. «Saggi di naturale esperienze fatte nell’Accademia del Cimento», где о них говорится как о предметах, давно изготовляемых искусными ремесленниками, которых называют «Confia», разогревающими стекло на раздуваемом огне лампы и выделывающими из него удивительные и очень нежные изделия. Сначала эти термометры наполняли водою, и они лопались, когда она замерзала; употреблять для этого винный спирт начали по мысли великого герцога тосканского Фердинанда II. Флорентинcкие термометры не только изображены в «Saggi», но сохранились в нескольких экземплярах до нашего времени в Галилеевском музее, во Флоренции; их приготовление описывается подробно. Сначала мастер должен был сделать деления на трубке, соображаясь с относительными размерами ее и шарика: деления наносились расплавленною эмалью на разогретую на лампе трубку, каждое десятое обозначалось белою точкою, а другие черными. Обыкновенно делали 50 делений таких, чтобы при таянии снега спирт не опускался ниже 10, а на солнце не поднимался выше 40. Хорошие мастера делали такие термометры настолько удачно, что все термометры показывали одно и то же при одинаковых условиях, но это никому не удавалось достигнуть, если трубку разделяли на 100 или 300 частей, чтобы получить большую чувствительность. Наполняли термометры при посредстве подогревания шарика и опускания конца трубки в спирт, но оканчивали наполнение при помощи стеклянной воронки с тонко оттянутым концом, свободно входившим в довольно широкую трубку. После регулирования количества жидкости, отверстие трубки запечатывали сургучом, называемым «герметическим». Из этого ясно, что эти термометры были большие и могли служить для определения температуры воздуха, но были еще неудобны для других, более разнообразных опытов, и градусы разных термометров были не сравнимы между собою. В 1703 г. Амонтон (Guillaume Amontons) в Париже усовершенствовал воздушный термометр, измеряя не расширение, а увеличение упругости воздуха, приведенного к одному и тому же объему при разных температурах подливанием ртути в открытое колено; барометрическое давление и его изменения при этом принимались во внимание. Нулем такой шкалы должна была служить «та значительная степень холода», при которой воздух теряет всю свою упругость (то есть современный абсолютный нуль), а второю постоянною точкою - температура кипения воды. Влияние атмосферного давления на температуру кипения не было еще известно Амонтону, а воздух его термометре не был освобожден от водяных газов; поэтому из его данных абсолютный нуль получается при 239,5° стоградусной современной шкалы. Другой воздушный термометр Амонтона, очень несовершенно выполненный, был независим от изменений атмосферного давления: он представлял сифонный барометр, открытое колено которого было продолжено кверху, наполнено сначала крепким раствором поташа, сверху нефтью и оканчивалось запаянным резервуаром с воздухом. Современную форму термометру придал Фаренгейт и описал свой способ приготовления в 1723 г. Первоначально он тоже наполнял свои трубки спиртом и лишь под конец перешел к ртути. Нуль своей шкалы он поставил при температуре смеси снега с нашатырем или поваренною солью, но при температуре «начинающегося замерзания воды» он ставил 32°, а 96° при температура здорового человеческого тела, во рту или под мышкой. Впоследствии он нашел, что вода кипит при 212° и эта температура была всегда одна и та же при том же стоянии барометра. Окончательно установил обе постоянные точки, тающего льда и кипящей воды, шведский физик Цельсий в 1742 г., но первоначально он ставил 0° при точке кипения, а 100° при точке замерзания, и принял обратное обозначение лишь по совету М. Штёрмера. Сохранившиеся экземпляры термометров Фаренгейта отличаются тщательностью исполнения. Работы Реомюра в 1736 г. хотя и повели к установлению 80° шкалы, но были скорее шагом назад против того, что сделал уже Фаренгейт: термометр Реомюра был громадный, к употреблению неудобный, а его способ разделения на градусы неточный и неудобный. После Фаренгейта и Реомюра дело изготовления термометров попало в руки мастеровых, так как термометры стали предметом торговли. Изобретателем термометра принято считать Галилея: в его собственных сочинениях нет описания этого прибора, но его ученики, Нелли и Вивиани, засвидетельствовали, что уже в 1597 г. он устроил нечто вроде термобароскопа. Галилей изучал в это время Герона Александрийского, у которого уже описано подобное приспособление, но не для измерения степеней тепла, а для поднятия воды при помощи нагревания. Изобретение термометра также приписывают лорду Бэкону, Роберт Фладду, Санкториусу, Скарпи, Корнелию Дреббелю (Cornelius Drebbel), Порте и Саломону де Каус, писавшим позднее и частью имевшим личные сношения с Галилеем. Все эти термометры были воздушные и состояли из сосуда с трубкою, содержащего воздух, отделенный от атмосферы столбиком воды; они изменяли свои показания и от изменения температуры, и от изменения атмосферного давления. Сначала мастер должен был сделать деления на трубке, соображаясь с относительными размерами ее и шарика: деления наносились расплавленною эмалью на разогретую на лампе трубку, каждое десятое обозначалось белою точкою, а другие черными. Обыкновенно делали 50 делений таких, чтобы при таянии снега спирт не опускался ниже 10, а на солнце не поднимался выше 40. Хорошие мастера делали такие термометры настолько удачно, что все термометры показывали одно и то же при одинаковых условиях, но это никому не удавалось достигнуть, если трубку разделяли на 100 или 300 частей, чтобы получить большую чувствительность. Наполняли термометры при посредстве подогревания шарика и опускания конца трубки в спирт, но оканчивали наполнение при помощи стеклянной воронки с тонко оттянутым концом, свободно входившим в довольно широкую трубку. После регулирования количества жидкости, отверстие трубки запечатывали сургучом, называемым «герметическим». Из этого ясно, что эти термометры были большие и могли служить для определения температуры воздуха, но были еще неудобны для других, более разнообразных опытов, и градусы разных термометров были не сравнимы между собою. В 1703 г. Амонтон (Guillaume Amontons) в Париже усовершенствовал воздушный термометр, измеряя не расширение, а увеличение упругости воздуха, приведенного к одному и тому же объему при разных температурах подливанием ртути в открытое колено; барометрическое давление и его изменения при этом принимались во внимание. Нулем такой шкалы должна была служить «та значительная степень холода», при которой воздух теряет всю свою упругость (то есть современный абсолютный нуль), а второю постоянною точкою - температура кипения воды. Влияние атмосферного давления на температуру кипения не было еще известно Амонтону, а воздух его термометре не был освобожден от водяных газов; поэтому из его данных абсолютный нуль получается при 239,5° стоградусной современной шкалы. Другой воздушный термометр Амонтона, очень несовершенно выполненный, был независим от изменений атмосферного давления: он представлял сифонный барометр, открытое колено которого было продолжено кверху, наполнено сначала крепким раствором поташа, сверху нефтью и оканчивалось запаянным резервуаром с воздухом. Современную форму термометру придал Фаренгейт и описал свой способ приготовления в 1723 г. Первоначально он тоже наполнял свои трубки спиртом и лишь под конец перешел к ртути. Нуль своей шкалы он поставил при температуре смеси снега с нашатырем или поваренною солью, но при температуре «начинающегося замерзания воды» он ставил 32°, а 96° при температура здорового человеческого тела, во рту или под мышкой. Впоследствии он нашел, что вода кипит при 212° и эта температура была всегда одна и та же при том же стоянии барометра. Окончательно установил обе постоянные точки, тающего льда и кипящей воды, шведский физик Цельсий в 1742 г., но первоначально он ставил 0° при точке кипения, а 100° при точке замерзания, и принял обратное обозначение лишь по совету М. Штёрмера. Сохранившиеся экземпляры термометров Фаренгейта отличаются тщательностью исполнения. Работы Реомюра в 1736 г. хотя и повели к установлению 80° шкалы, но были скорее шагом назад против того, что сделал уже Фаренгейт: термометр Реомюра был громадный, к употреблению неудобный, а его способ разделения на градусы неточный и неудобный. После Фаренгейта и Реомюра дело изготовления термометров попало в руки мастеровых, так как термометры стали предметом торговли.

9 слайд

Дози метр - устройство для измерения дозы или мощности дозы ионизирующего излучения, полученной прибором (и тем, кто им пользуется) за некоторый промежуток времени, например, за период нахождения на некоторой территории или за рабочую смену. Измерение вышеописанных величин называется дозиметрией. Иногда «дозиметром» не совсем точно называют радиометр - прибор для измерения активности радионуклида в источнике или образце (в объеме жидкости, газа, аэрозоля, на загрязненных поверхностях) или плотности потока ионизирующих излучений для проверки на радиоактивность подозрительных предметов и оценки радиационной обстановки в данном месте в данный момент. Измерение вышеописанных величин называется радиометрией. Рентгенметр - разновидность радиометра для измерения мощности гамма-излучения.

Слайд 2

Термины и определения

ГОСТ 30012.1-2002 «ПРИБОРЫ АНАЛОГОВЫЕ ПОКАЗЫВАЮЩИЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЧАСТИ К НИМ. Часть 1. Определения и основные требования, общие для всех частей» Электроизмерительный прибор – прибор, предназначенный для измерения электрической или неэлектрической величины электрическими средствами Аналоговый прибор – измерительный прибор, предназначенный для представления или индикации выходной информации в виде непрерывной функции измеряемой величины.

Слайд 3

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭИП