Aparate de măsurat Măsurări electronice Rezumatul cursului 2 MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 1
1. Aparate cu instrument magnetoelectric 2. Ampermetre şi voltmetre 3. Ohmetre cu instrument magnetoelectric MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 2
1. Aparate magnetolectrice MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 3
Clasa de precizie reflecta un ansamblu de caracteristici metrologice. La aparatele la care se normează eroarea relativă sau eroarea raportată clasa de precizie este numeric egală cu eroarea relativă sau raportată maximă admisă. c X X ad n 100 [%] MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 4
Caracteristicile instrumentului magnetoelectric Deviatia: α=k I, rezulta scara liniara Sensibilitatea ridicata (camp magnetic intern) ; (ma, µa) MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 5
Sensibilitatea Sensibilitatea este o caracteristica de transfer a aparatului si reprezintă variaţia mărimii de ieşire în funcţie de marimea de intrare: Pentru aparatele de măsurat cu scara liniară sensibilitatea este constantă.. Inversul sensibilităţii corespunde constantei aparatului. MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 6
Game de măsurare Intervalul de masurare (Xmin, Xmax) este intervalul între valoarea minimă Xmin şi valoarea maximă Xmax măsurabile Intervalul de masurare poate fi împartit în game de masurare. MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 7
Constanta de scară a aparatului Constanta k serveşte la determinarea valorii mărimii măsurate. Se determina prin raportarea domeniului nominal la numarul de diviziuni. Se exprimă, de exemplu, în: volţi/div., amperi/div., ohmi/div. etc. 1. Un ampermetru are domeniul nominal In =250 ma, iar scara sa gradată are 50 diviziuni. Constanta ka aparatului este: ka =250 ma/50 div = 5 ma/div. Valoarea măsurată: I k A 2. Acul unui voltmetru are o deviatie α=20 diviziuni, iar constanta voltmetrului Kv = 2 V/div. Valoarea măsurată este: U=2 V/div 20 div = 40 V. MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 8
Exemplu Clasa de precizie serveşte la determinarea erorii absolute tolerate, cu relaţia: Xad =clasa de precizie/100 domeniul de măsurare, Un voltmetru analogic cu ac indicator are domeniul de 250 V şi clasa de precizie c=1. Valoarea măsurată este U=220V. Să se indice incertitudinea măsurării (valoarea corectată a tensiunii măsurate). Eroarea absolută tolerată la măsurarea tensiunii de 220 V este: U=1/100 250 V = 2,5 V. Incertitudinea măsurării (valoarea corectată a tensiunii măsurate): U c U U ( 220 2,5) V MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 9
2. Voltmetre şi ampermetre magnetoelectrice (ME) de c.c. MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 10
(ma, µa) (ma, µa) MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 11
MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 12
2.1. Extinderea domeniului de măsură la ampermetru ma Ra MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 13
Exemplu Să se calculeze rezistenţa şuntului necesar extinderii domeniului de măsură al miliampermetrului având următoarele caracteristici: I0=1 ma; ra=100 pentru a măsura I= 6A. Rezolvare: R s Ra n 1 100 6 1 3 10 0,0166 MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 14
Ampermetru de curent continuu cu unul sau mai multe domenii de măsură MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 15
2.2. Extinderea domeniului de măsură la voltmetre MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 16
MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 17
Voltmetru de tensiune continuă cu unul sau mai multe domenii de măsură m U U 0 R ad r( m 1) MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 18
A-V (Avometru) MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 19
Exemplu Să se calculeze rezistenţa adiţională necesară extinderii domeniului de măsură al miliampermetrului având următoarele caracteristici: I0=0,1 ma; r=100 pentru a măsura U= 150 V. Rezolvare: R ad R ad r( m 1) 1499,9 r ( U ri 1) k 1,499M 0 150 100 ( 2 10 1) 1499,9 10 3 MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 20
2.3. Voltmetre şi ampermetre de curent alternativ cu instrument magnetoelectric ma Imed MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 21
Dioda Instrument ME Ra Instrument ME Dioda a.c U a.c. MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 22
MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 23
V şi A cu redresor MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 24
3. Ohmetre cu instrument magnetoelectric R x U I I U R x Rx MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 25
Ohmetre cu instrument magnetoelectric Principiul ohmetrului: I=f(Rx) MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 26
a) Ohmetru serie I=f(Rx) Scara gradată Prima operaţie, înainte de efectuarea măsurării, o constituie calibrarea: se ajustează rezistenţa Re MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 27
Modificarea domeniului de măsură la ohmetru serie Måsurarea cu exactitate maximå a rezistenţelor se efectueazå la mijlocul scårii gradate (situaţie specificå ohmmetrului serie), de aceea se alege, cu ajutorul comutatorului, gama cea mai potrivitå a aparatului pentru fiecare măsurare MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 28
b) Ohmetru paralel Scara gradată Ohmmetrul paralel este utilizat pentru măsurarea rezistentelor mici. MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 29
Aplicaţii 1. Să se indice cum se poate utiliza un miliampermetru magnetoelectric cu r=100 Ω, I0=1mA pentru măsurarea tensiunii U=200 V şi a curentului I=1A. Să se deseneze schema şi să se calculeze rezistenţele necesare extinderii domeniului de măsură. 2. Cu un voltmetru cu clasa de precizie c=2,5 şi domeniul nominal Un=250 V se măsoară o tensiune şi se citeşte valoarea U=150 V. Să se limitele calculeze (abaterea) în care se încadrează valoarea măsurată. Valoarea corectată: U c 150 6, 25V MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 30