Электроизмерительные приборы

Электроизмерительные приборы — класс устройств, применяемых для измерения различных электрических величин. В группу электроизмерительных приборов входят также кроме собственно измерительных приборов и другие средства измерений — меры, преобразователи, комплексные установки.

Токоизмерительные клещи высокого напряжения(ВН)

• Амперметр переменного тока

• Вольтметр переменного тока

• Омметр

• Мультиметр (тестер)

Применение

Средства электрических измерений широко применяются в энергетике, связи, промышленности, на транспорте, в научных исследованиях, медицине, а также в быту — для учёта потребляемой электроэнергии. Используя специальные датчики для преобразования неэлектрических величин в электрические, электроизмерительные приборы можно использовать для измерения самых разных физических величин, что ещё больше расширяет диапазон их применения.

Классификация

• Наиболее существенным признаком для классификации электроизмерительной аппаратуры является измеряемая или воспроизводимая физическая величина, в соответствии с этим приборы подразделяются на ряд видов:
  • амперметры — для измерения силы электрического тока;
  • вольтметры — для измерения электрического напряжения;
  • омметры — для измерения электрического сопротивления;
  • мультиметры (иначе тестеры, авометры) — комбинированные приборы
  • частотомеры — для измерения частоты колебаний электрического тока;
  • магазины сопротивлений — для воспроизведения заданных сопротивлений;
  • ваттметры и варметры — для измерения мощности электрического тока;
  • электрические счётчики — для измерения потреблённой электроэнергии
  • и множество других видов.
• Кроме этого существуют классификации по другим признакам:
  • по назначению — измерительные приборы, меры, измерительные преобразователи, измерительные установки и системы, вспомогательные устройства;
  • по способу представления результатов измерений — показывающие и регистрирующие (в виде графика на бумаге или фотоплёнке, распечатки, либо в электронном виде);
  • по методу измерения — приборы непосредственной оценки и приборы сравнения;
  • по способу применения и по конструкции — щитовые (закрепляемые на щите или панели), переносные и стационарные;
  • по принципу действия:
    • электромеханические (см. статью Системы измерительных приборов):
      • магнитоэлектрические;
      • электромагнитные;
      • электродинамические;
      • электростатические;
      • ферродинамические;
      • индукционные;
      • магнитодинамические;
    • электронные;
    • термоэлектрические;
    • электрохимические.

Обозначения

В зарубежных странах обозначения средств измерений устанавливаются предприятиями-изготовителями, в России (и частично в других странах СНГ) традиционно принята унифицированная система обозначений, основанная на принципах действия электроизмерительных приборов. В обозначения входит прописная русская буква, соответствующая принципу действия прибора, и число — условный номер модели. Например: С197 — киловольтметр электростатический. К обозначению могут добавляться буквы М (модернизированный), К (контактный) и другие, отмечающие конструктивные особенности или модификации приборов.

• В — приборы вибрационного типа (язычковые).
• Д — электродинамические приборы.
• Е — измерительные преобразователи.
• И — индукционные приборы.
• К — многоканальные и комплексные измерительные установки и системы.
• Л — логометры.
• М — магнитоэлектрические приборы.
• Н — самопишущие приборы.
• П — вспомогательные измерительные устройства.
• Р — меры, измерительные преобразователи, приборы для измерения параметров элементов электрических цепей.
• С — электростатические приборы.
• Т — термоэлектрические приборы.
• У — измерительные установки.
• Ф — электронные приборы.
• Х — нормальные элементы.
• Ц — приборы выпрямительного типа.
• Ш — измерительные преобразователи.
• Щ — щитовые приборы.
• Э — электромагнитные приборы.

История

• В 1733—1737 годах французский учёный Ш. Дюфе создал электроскоп. В 1752—1754 годах его работы продолжили М. В. Ломоносов и Г. В. Рихман в процессе исследований атмосферного электричества. В середине восьмидесятых годов XVIII века Ш. Кулон изобрёл крутильные весы — электростатический измерительный прибор.
• В первой половине XIX века, когда уже были заложены основы электродинамики (законы Био — Савара и Фарадея, принцип Ленца), построены гальванометры и некоторые другие приборы, изобретены основные методы электрических измерений — баллистический (Э. Ленц, 1832 год), мостовой (Кристи, 1833 год), компенсационный (И. Поггендорф, 1841 год.)
• В середине XIX века ученые в разных странах создают меры электрических величин, принимаемые ими в качестве эталонов, производят измерения в единицах, воспроизводимых этими мерами, и даже проводят сличение мер в разных лабораториях. В России в 1848 году академик Б. С. Якоби предложил в качестве эталона единицы сопротивления применять медную проволоку длиной 25 футов (7,61975 м) и весом 345 гран (22,4932 г), навитую спирально на цилиндр из изолирующего материала. Во Франции эталоном единицы сопротивления служила железная проволока диаметром в 4 мм и длиной в 1 км (единица Бреге). В Германии таким эталоном являлся столб ртути длиной 1 м и сечением 1 мм² при 0 °С.
• Вторая половина XIX века была периодом роста новой отрасли знаний — электротехники. Создание генераторов электрической энергии и применение их для различных практических целей побудили крупнейших электротехников второй половины XIX века заняться изобретением и разработкой различных электроизмерительных приборов, без которых стало немыслимо дальнейшее развитие теоретической и практической электротехники.
  • В 1871 году А. Г. Столетов впервые применил баллистический метод для магнитных измерений и исследовал зависимость магнитной восприимчивости ферромагнетиков от напряженности магнитного поля, создав этим основы правильного подхода к расчету магнитных цепей. Этот метод используется в магнитных измерениях и в настоящее время.
  • В 1880—1881 годах французские инженер Депре и физиолог Д’Арсонваль построили ряд высокочувствительных гальванометров с зеркалами.
  • В 1881 году немецкий инженер Ф. Уппенборн изобрел электромагнитный прибор с эллиптическим сердечником, а в 1886 году он же предложил электромагнитный прибор с круглой катушкой и двумя цилиндрическими сердечниками.
  • В 1894 году немецкий инженер Т. Бругер изобрел логометр.
• В развитии электроизмерительной техники конца второй половины XIX и начала XX века значительные заслуги принадлежат М. О. Доливо-Добровольскому. Он разработал электромагнитные амперметры и вольтметры, индукционные приборы с вращающимся магнитным полем (ваттметр, фазометр) и ферродинамический ваттметр.