Условные обозначения на шкале прибора

Для того чтобы включение амперметра не оказывало влияния на работу электрических установок и он не создавал больших потерь энергии, амперметры выполняют с малым внутренним сопротивлением. Поэтому практически сопротивление его можно считать равным нулю и пренебрегать вызываемым им падением напряжения. Амперметр можно включать в цепь только последовательно с нагрузкой. Если амперметр подключить непосредственно к источнику 1, то через катушку прибора пойдет очень большой ток (сопротивление амперметра мало) и она сгорит.

Для расширения пределов измерения амперметров, предназначенных для работы в цепях постоянного тока, их включают в цепь параллельно шунту 4 (рис. 332,б). При этом через прибор проходит только часть I_А измеряемого тока I, обратно пропорциональная его сопротивлению R_А. Б о льшая часть I_ш этого тока проходит через шунт. Прибор измеряет падение напряжения на шунте, зависящее от проходящего через шунт тока, т. е. используется в качестве милливольтметра. Шкала прибора градуируется в амперах. Зная сопротивления прибора R_A и шунта R_ш можно по току I_А, фиксируемому прибором, определить измеряемый ток:

I = I _А (R _А +R _ш )/R _ш = I _А n (105)

где n = I/I_А = (R_A + R_ш)/R_ш — коэффициент шунтирования. Его обычно выбирают равным или кратным 10. Сопротивление шунта, необходимое для измерения тока I, в n раз большего, чем ток прибора I_А,

R_ш = R_A/(n-1) (106)

Конструктивно шунты либо монтируют в корпус прибора (шунты на токи до 50 А), либо устанавливают вне его и соединяют с прибором проводами. Если прибор предназначен для постоянной работы с шунтом, то шкала его градуируется сразу в значениях измеряемого тока с учетом коэффициента шунтирования и никаких расчетов для определения тока выполнять не требуется. В случае применения наружных (отдельных от приборов) шунтов на них указывают номинальный ток, на который они рассчитаны, и номинальное напряжение на зажимах (калиброванные шунты). Согласно стандартам это напряжение может быть равно 45, 75, 100 и 150 мВ. Шунты подбирают к приборам так, чтобы при номинальном напряжении на зажимах шунта стрелка прибора отклонялась на всю шкалу. Следовательно, номинальные напряжения прибора и шунта должны быть одинаковыми. Имеются также индивидуальные шунты, предназначенные для работы с определенным прибором. Шунты делят на пять классов точности (0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5). Обозначение класса соответствует допустимой погрешности в процентах.

Для того чтобы повышение температуры шунта при прохождении по нему тока не оказывало влияния на показания прибора, шунты изготовляют из материалов с большим удельным сопротивлением и малым температурным коэффициентом (константан, манганин, никелин и пр.). Для уменьшения влияния температуры на показания амперметра последовательно с катушкой прибора в некоторых случаях включают добавочный резистор из констан-тана или другого подобного материала.

Рис. 332. Схемы для измерения тока (а, б) и напряжения (в, г)

Измерение напряжения. Для измерения напряжения U, действующего между какими-либо двумя точками электрической цепи, вольтметр 2 (рис. 332, в) присоединяют к этим точкам, т. е. параллельно источнику 1 электрической энергии или приемнику 3.

Для того чтобы включение вольтметра не оказывало влияния на работу электрических установок и он не создавал больших потерь энергии, вольтметры выполняют с большим сопротивлением. Поэтому практически можно пренебрегать проходящим по вольтметру током.

Для расширения пределов измерения вольтметров последовательно с обмоткой прибора включают добавочный резистор 4 (R_д) (рис. 332,г). При этом на прибор приходится лишь часть U_v измеряемого напряжения U, пропорциональная сопротивлению прибора R_v.

Зная сопротивление добавочного резистора и вольтметра, можно по значению напряжения U_v, фиксируемого вольтметром, определить напряжение, действующее в цепи:

U = (R _v +R _д )/R _v * U _v = nU _v (107)

Величина n = U/U_v=(R_v+R_д)/R_v показывает, во сколько раз измеряемое напряжение U больше напряжения U_v, приходящегося на прибор, т. е. во сколько раз увеличивается предел измерения напряжения вольтметром при применении добавочного резистора.

Сопротивление добавочного резистора, необходимое для измерения напряжения U, в п раз большего напряжения прибора Uv, определяется по формуле R_д=(n— 1) R_v.

Добавочный резистор может встраиваться в прибор и одновременно использоваться для уменьшения влияния температуры окружающей среды на показания прибора. Для этой цели резистор выполняется из материала, имеющего малый температурный коэффициент, и его сопротивление значительно превышает сопротивление катушки, вследствие чего общее сопротивление прибора становится почти независимым от изменения температуры. По точности добавочные резисторы подразделяются на те же классы точности, что и шунты.

ообразны по назначению, конструктивному оформлению, принципу действия и своим техническим характеристикам. Чтобы легко получить необходимую информацию и достаточную характеристику каждого измерительного прибора, установлена специальная система их маркировки. Сведения о приборе изображаются на лицевой стороне прибора, обычно на шкале, условными знаками. Согласно ГОСТ 23217–78, для электроизмерительных аналоговых приборов установлены следующие условные обозначения:

– единицы измерения и их основные, кратные и дольные значения:

Обозначения даются по международному стандарту:

А – ампер kV – киловольт Н – генри

mA – миллиампер W – ватт F – фарад

µА – микроампер Ω – Ом Hz – герц

V – вольт MΩ – мегаом kWh – киловатт-час

Физической природой измеряемой величины определяется название прибора. Приборы для измерения силы тока называются амперметрами, а также милли- или микроамперметрами. Особо чувствительные приборы, не имеющие стандартной градуировки, называются гальванометрами.

Приборы для измерения напряжения называются вольтметрами (милли- или киловольметрами); электростатические вольтметры без стандартной градуировки, называются электрометрами.

Существует так же большое количество приборов, действие которых основано, в конечном счете, на измерении токов и напряжений: приборы для измерения мощности - ваттметры; приборы для измерения сопротивления - омметры; приборы для измерения частоты переменного тока – частотомеры.

– род измеряемого тока, число фаз и частота:

- - постоянный ток;

~ - переменный ток;

≃ - постоянный и переменный ток;

- трехфазный ток.

Приборы переменного тока, работающие на частотах, отличающихся от 50 Гц, имеют обозначение, например 500 Hz; приборы, пригодные к работе в некотором диапазоне частот, имеют обозначение, например, 45 - 550 Hz.

– группа прибора по условиям эксплуатации:

А – для работы в закрытых сухих отапливаемых помещениях;

Б – для работы в закрытых не отапливаемых помещениях;

В – для работы в полевых (В1) и морских (В2) условиях.

Отсутствие на лицевой панели прибора обозначения группы, означает его принадлежность к группе А.

– система прибора

-магнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой;

- магнитоэлектрический прибор с подвижным м агнитом;

-электромагнитный прибор;

- электродинамический прибор;

- ферродинамический прибор;

- индукционный прибор;

- электростатический прибор;

- магнитоэлектрический прибор с выпрямителем;

- тепловой прибор.

– рабочее положение прибора

или → – горизонтальное;

↑ или ^– вертикальное;

– наклонное (шкала под углом 60^ºк горизонту).

– категория защищенности прибора от влияния внешних магнитных и электрических полей

Степень его защищенности от внешних магнитных или электрических полей маркируют римскими цифрами I, II, III, IV. Чем меньше цифра, тем более хорошо прибор защищён от действия внешних магнитных полей.

В настоящее время выпускаются приборы двух категорий защищённости: I и II (ГОСТ 23217 – 78). Приборы I категории имеют меньшую дополнительную погрешность в сравнении с приборами II категории.

Согласно действующему ГОСТу у приборов первой категории защищенности знак системы прибора окружен квадратом («магнитный экран»).

Д ля приборов электростатической системы указывается защищенность не от магнитного, а от электрического поля, и соответственно знак системы прибора окружен пунктирным квадратом («электрический экран»).

Влияние внешнего магнитного (или электрического) поля проявляется в том, что, накладываясь на собственное магнитное (или электрическое) поле, оно увеличивает или уменьшает вращающий момент, действующий на подвижную часть прибора, а значит, создает дополнительную приведенную погрешность.Для устранения влияния на работу приборов внешних полей предусматриваются конструктивные элементы (экраны), устраняющие помехи.

– испытательное напряжение прочности электрической изоляции

Испытательное напряжение прочности электрической изоляции-это напряжение, которое может быть приложено между токоведущими частями и любой металлической деталью, касающейся корпуса прибора.

Данный знак означает, чтоизмерительная цепь изолирована от корпуса и испытана при напряжении 2кВ.

На старых типах приборов тот же смысл имеет знак ↯2 кВ.

Кроме перечисленных условных обозначений на шкалу может наноситься дополнительная информация:

Сопротивление прибора или другая величина, характеризующая искажения, вносимые прибором в работу изучаемой схемы. Для амперметров указывают падение напряжения, для вольтметров - ток при отклонении стрелки на всю шкалу. Для приборов переменного тока указывают также индуктивность катушек.

Устойчивость к механическим воздействиям и степень герметичности корпуса: обыкновенный (без обозначения), обыкновенный с повышенной прочностью (обозначается ОП), тряскопрочный (ТП), вибропрочный (ВП), ударопрочный (УП), брызгозащищённый (Бз), водозащищённый (Вз), герметичный (Гм), газозащищенный (Гз), пылезащищённый (Пз), взрывобезопасность (Вб).

Марка завода-изготовителя, год выпуска и заводской номер.

Номер государственного стандарта, в соответствии с которым изготовлен прибор.

Перечень всех условных обозначений, наносимых на электроизмерительные приборы, приведен в ГОСТе 23217-78 "Приборы электроизмерительные аналоговые с непосредственным отсчетом. Наносимые условные обозначения".