电测仪器分类、仪表刻度符号

为了控制电气装置的正确运行、测试它们、确定电路参数、记录消耗的电能等，进行了各种电气测量。在通信技术中，就像在现代技术中一样，电气测量是必不可少的。用来测量各种电量：电流、电压、电阻、功率等的装置，称为电测仪器。

面板电流表：

有大量不同的电表。以下是电测量生产中最常用的：电流表、电压表、检流计、瓦特表、电测量装置、相位表、相位指示器、同步器、频率计、欧姆表、兆欧表、接地电阻、电容和电感表、示波器、测量电桥、组合工具和测量装置。

示波器：

电气测量套件 K540（包括电压表、电流表和功率表）：

电动工具按工作原理分类

根据工作原理，电气测量装置分为以下主要类型：

1. 基于线圈与电流和永磁体产生的外部磁场相互作用原理的磁电系统装置。

2. 基于两个线圈与电流的电动相互作用原理的电动系统的 NStools，其中一个是固定的，另一个是可移动的。

3.电磁系统的装置，其中利用了静止线圈的磁场与电流和被该磁场磁化的可移动铁板相互作用的原理。

4.利用电流热效应的测温装置。被电流加热的金属丝伸长、下垂，结果，装置的可移动部分可以在弹簧的作用下旋转，消除了金属丝的松弛。

5. 感应系统设备，基于旋转磁场与可移动金属圆柱体中该磁场感应电流相互作用的原理。

6. 基于带相反电荷的可移动和不可移动金属板相互作用原理的静电系统装置。

7. 热电系统装置，是热电偶与磁电系统等敏感装置的组合。通过热电偶的测量电流有助于出现作用在磁电设备上的热电流。

8.基于振动体机械共振原理的振动系统装置。在给定的电流频率下，电磁铁的一个电枢振动最剧烈，其自然振荡周期与外加振荡周期一致。

9. 电子测量装置——其测量电路包含电子元件的装置。它们用于测量几乎所有的电量，以及已转换为电量的非电量。

根据阅读设备的类型，区分模拟和数字设备。在模拟仪器中，测量值或比例值直接影响读数设备所在的移动部件的位置。在数字设备中，移动部件不存在，测量值或比例值转换为数字指示器记录的等效数值。

感应计：

大多数电气测量机构中运动部件的偏转取决于其绕组中的电流值。但是在该机制必须用于测量不是电流的直接函数的量（电阻、电感、电容、相移、频率等）的情况下，产生的扭矩必须取决于测量的量和独立于电源电压。

对于此类测量，使用了一种机制，其运动部分的偏差仅由其两个绕组中的电流比确定，而不取决于它们的值。根据这个一般原则构建的设备称为比率。可以构建具有特征的任何电气测量系统的比率机制 - 不存在由弹簧或条纹的扭转产生的机械反作用力矩。

电压表图例：

下图根据工作原理显示了电表的符号。

确定设备的操作原理

当前类型名称

精度等级、设备位置、绝缘强度、影响量的名称

电测量装置按被测量类型分类

电表也根据其测量量的性质进行分类，因为具有相同工作原理但设计用于测量不同量的仪器在结构上可能大相径庭，更不用说设备上的刻度了。

表 1 显示了最常见电表的符号列表。

表 1. 测量单位、它们的倍数和子集的名称示例

名称 名称 名称 名称 千安 kA 功率因数 cos φ 安培 A 无功功率因数 sin φ 毫安 mA Theraohm TΩ 微安 μA 兆欧 MΩ 千伏 kV 千欧 kΩ 伏特 V 欧姆 Ω 毫伏 mV 毫欧 mΩ 兆瓦 MW 微米 μΩ 千瓦毫韦伯 mWb 瓦特 W 微法拉 mF 兆瓦 MVAR皮法拉 pF Kilovar kVAR Henry H Var VAR Milhenry mH 兆赫 MHz 微亨 µH KHz kHz 温度标度 摄氏度 o° C 赫兹 Hz

相位角 φo

电工测量仪器按准确度分类

设备的绝对误差是设备的读数与测量值的真值之差。

例如，电流表的绝对误差为

δ = I — aiH,

其中 δ（读作“delta”）——以安培为单位的绝对误差，Az——以安培为单位的仪表读数，Azd——以安培为单位的测量电流的真实值。

如果 I > Azd，则设备的绝对误差为正，如果 I < I，则为负。

设备校正是必须添加到设备读数以获得测量值的真实值的值。

Aze = I — δ = I + (-δ)

因此，器件的修正值是器件绝对绝对误差的值，但符号相反。例如电流表显示1=5A，设备的绝对误差为δ=0.1a，则测量值的真值就是I=5+（-0.1）=4.9a。

设备的减少误差是绝对误差与设备指示器（设备的标称读数）的最大可能偏差之比。

例如，对于电流表

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

其中 β — 减小的误差百分比，In 是仪器的标称读数。

设备的精度由其最大减少误差的值来表征。根据 GOST 8.401-80，设备根据其精度等级分为 9 级：0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5 和 4 ,0。例如，如果此设备的精度等级为 1.5，则表示其最大误差降低为 1.5%。

精度等级为 0.02、0.05、0.1 和 0.2 的电表是最准确的，用于需要非常高测量精度的地方。如果设备的误差减少超过 4%，则认为它不合格。

精度等级为 2.5 的相位角测量仪：

测量装置的灵敏度和常数

装置的灵敏度是指单位测量值时装置指针的角度或直线运动的比值。如果 设备比例相同，那么它在整个尺度上的灵敏度是相同的。

例如，具有相同刻度的电流表的灵敏度由公式确定

S = Δα / ΔI,

其中 C——以安培为单位的电流表灵敏度，ΔAz——以安培或毫安为单位的电流增加，Δα——以度或毫米为单位的设备指示器角位移的增加。

如果设备的刻度不均匀，则设备在刻度的不同区域的灵敏度是不同的，因为相同的增加（例如，电流）将对应于指示器的角位移或线性位移的不同步长乐器。

仪器灵敏度的倒数称为仪器常数。因此，设备常数是设备的单位成本，或者换句话说，刻度读数必须乘以该值才能获得测量值。

例如，如果器件的常数为 10 mA/div（每格十毫安），则当其指针偏离 α = 10 格时，测得的电流值为 I = 10 · 10 = 100 mA。

功率计：

瓦特计接线图及装置名称（用于测量可变和恒定功率的铁动力装置，刻度水平放置，测量电路与外壳隔离，被测电压为2 kV，精度等级为0.5）：

校准测量仪器——通过比较各个刻度值的不同组合来确定仪器的一组刻度值的误差或校正。比较基于其中一个比例值。校准广泛应用于精密计量工作的实践中。

最简单的校准方法是将每个尺寸与名义上相等（合理正确）的尺寸进行比较。这个概念不应与测量仪器的刻度（校准）混淆（经常这样做），这是一种计量操作，通过该操作，测量仪器的刻度分度被赋予以特定测量单位表示的值。

设备功率损耗

电气测量设备在运行过程中会消耗能量，这些能量通常会转化为热能。功率损耗取决于电路中的模式以及系统和设备设计。

如果被测功率相对较小，因此电路中的电流或电压也相对较小，那么器件本身的能量损耗会显着影响所研究电路的模式，并且器件的读数可能有相当大的错误。为了在产生的功率相对较小的电路中进行精确测量，有必要了解设备中能量损失的强度。

表 2 显示了不同电表系统中能源功率损耗的平均值。

仪表系统 电压表 100 V，W 电流表 5A，W 磁电式 0.1 — 1.0 0.2 — 0.4 电磁式 2.0 — 5.0 2.0 — 8.0 感应式 2.0 — 5.0 1 .0 — 4.0 电动式 3.0 — 6.0 3.5 — 10 热式 8.0 — 20.0 2.0 — 3 .0