Электротехнические измерения

Измерение – это информационный процесс получения опытным путем численного отношения между данной физической величиной и стандартом.

Результат измерения – именованное число, найденное путем измерения физ.величины. За результат измерения может быть принято действительное значение измеряемой величины. Одна из основных задач измерения – оценка степени приближения или разности между истинным и действительными значениями измеряемой физической величины – оценка погрешности измерения.

Погрешности измерения – это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Погрешность измерения является непосредственной характеристикой точности измерения.

Точность измерения – степень близости результата измерения к истинному значению измеряемой физ. величины. Измерение уменьшает исходную неопределенность значения физической величины до уровня неизбежной остаточной неопределенности, определяемой погрешностью измерения. Значение погрешности измерения зависит от степени совершенства технических средств измерения (класса точности), способа их использования и условий проведения эксперимента.

Классом точности называют приведенную относительную погрешность выраженную в процентах:

,

где – нормированное число. Обычно за принимают предельное значение (шкалу) показания прибора.

Пример: Шкала прибора 150В, класс точности прибора 0,5. Ошибка измерения составит:

.

Принцип измерения – это физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерения.

Пример: Измерение температуры с использованием термоэффекта (термопара). Измерение тока – взаимодействие рамки с током с магнитным полем.

Измерительный эксперимент – это научно обоснованный опыт для получения количественной информации с требуемой точностью или возможной точностью определения результата измерений. Проведение измерительного эксперимента предполагает наличие тех. устройств, которые могут обеспечить заданную точность получения результата. Технические устройства участвующие в эксперименте, заранее нормируются по показателям точности и относятся к средствам измерений.

Средство измерения – это техническое устройство, используемое в измерительном эксперименте и имеющее нормированные характеристики точности.

Измерительная информации – это количественные сведения о свойствах материального объекта, явления или процесса, получаемые с помощью средств измерений в результате их взаимодействия с объектом. Единица измерения – байты.

Количество измерительной информации – это численная мера уменьшения неопределенности количественной оценки свойств объекта. Взаимодействие объекта исследования и средств измерений в процессе эксперимента предполагает наличие сигналов, которые являются носителями информации. Важными носителями информации являются электрический ток, напряжение, импульсы тока и другие параметры.

Измерительный сигнал – сигнал функционально связанный с измеряемой физической величиной с заданной точностью.

Метод измерения – это совокупность приемов использования принципов и средств измерений.

Например: измерение емкости конденсатора путем измерения падения напряжения на конденсаторе цифровым вольтметром.

Единство измерений – такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в указанных единицах, а погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Единство измерений позволяет сравнивать результаты различных экспериментов, проведенных в различных условиях, выполненных в разных местах с использованием разных методов и средств измерений. Это достигается путем точного воспроизведения и хранения установления единиц физической величины и передачи их размеров применяемым средствам измерений. Перечисленные вопросы составляют предмет метрологии.

Измерение электрических величин

В цепях переменного тока электромеханические приборы в основном измеряют не амплитудное, а действующее значение синусоидальной величины. Действующее значение меньше амплитудного значения в 1,41 раза. .

Измерение тока – для измерения тока служит амперметр. Амперметр включается в цепь последовательно с измеряемым объектом. Внутренне сопротивление идеального амперметра равно нулю.

Рис. – Электрическая схема включения амперметра

Измерение напряжения – для измерения напряжения служит вольтметр. Вольтметр включается в цепь параллельно измеряемому объекту. Внутренне сопротивление идеального вольтметра равно нулю.

Рис. – Электрическая схема включения вольтметра

Измерение активной мощности

Для измерения активной мощности служит ваттметр. Ваттметр имеет четыре конца: два конца подключаются параллельно измеряемому объекту – как вольтметр, а два конца последовательно с измеряемым объектом – как амперметр.

Рис. – Электрическая схема включения ваттметра

Измерение сопротивлений.

Для измерения сопротивлений служит Омметр. Величину сопротивления можно измерить косвенно по закону Ома измеряя протекающий через сопротивление ток и измеряя падения или методом сравнения с эталоном.

Вероятные вопросы интернет тестирования по теме 7( электрические измерения) :

1.Внутреннее сопротивление идеального вольтметра равно:

(а) нулю;

(б) бесконечности ;

(в) внутреннему сопротивлению источника ;

(г) выходному сопротивлению схемы измерения.

Ответ( б)

2.Внутреннее сопротивление идеального амперметра равно:

(а) нулю;

(б) бесконечности ;

(в) внутреннему сопротивлению источника ;

(г) выходному сопротивлению схемы измерения.

Ответ( а)

3.Класс точности измерительного прибора:

(а) относительная погрешность;

(б) приведенная относительная погрешность выраженная в процентах;

(в) приведенная к шкале погрешность;

(г) абсолютная погрешность выраженная в процентах .

Ответ( а)

4. Ваттметр измеряет :

(а) Реактивную мощность

(б) Активную мощность

(в) Полную мощность S

(г) коэффициент мощности

Ответ( б)