POLITECHNIKA ŚLĄSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ I METALURGII

Nazwisko i imię:

Natalia Orlikowska,

Kamil Marcinek,

Krystyna Labe, ,

Klaudia Białas

Małgorzata Kempna

Grupa: ZIP 22

Sekcja: III

SPRAWOZDANIE

Z podstaw elektrotechniki

1. POMIAR PODSTAWOWYCH WIELKOŚCI

Przyrządy służące do pomiarów podstawowych wielkości

1. Urządzenia analogowe

- Amperomierz, Ra(Za), – przyrząd pomiarowy służący do pomiaru natężenia prądu elektrycznego. W zależności od zakresu amperomierza używane są też nazwy: kiloamperomierz, miliamperomierz, mikroamperomierz.

- Pomiaru natężenia prądu dokonuje się poprzez oddziaływanie przewodnika z prądem i pola magnetycznego budując następujące rodzaje amperomierzy:

• magnetoelektryczny

• elektromagnetyczny

• elektrodynamiczny

• indukcyjny

- Amperomierze mierząc prąd zmienny w zależności od typu amperomierza - mierzą wartość średnią prądu (magnetoelektryczny) lub wartość skuteczną (elektrodynamiczne, elektromagnetyczne, indukcyjne, cieplne i termoelektryczne).

- Przy pomiarach prądu stałego, dla zwiększenia zakresu pomiarowego cewkę ustroju łączy się równolegle z bocznikiem, przez który płynie część prądu. Wówczas odchylenie organu ruchomego mikroamperomierza jest proporcjonalne do prądu płynącego przez cały układ miernika. Współczynnik proporcjonalności pozwalający wyznaczyć rzeczywistą wartość prądu odpowiada, z pewną dokładnością, wartości stosunku rezystancji ustroju do rezystancji wewnętrznej całego miernika, wynikającej z równoległego połączenia rezystancji ustroju oraz bocznika.

- Amperomierz jest włączany szeregowo w obwód elektryczny.

- Idealny amperomierz posiada nieskończenie małą rezystancję wewnętrzną.

- Nie można zmieniać zakresu pod obciążeniem.

Wzory na stalą amperomierza – CA= zakres / liczba działek , I=CA * wychylenia CA

Przykładowe obliczenia:

Dane Z-2A, Sk-100dz, wychylenia 73dz

Obliczenie: CA= 2A/100dz = 0,002A/dz, I=0,002A/dz * 73 dz = 0,0146A

rys. przykładowy amperomierz

- Woltomierz, Ru(Zu) - przyrząd pomiarowy za pomocą którego mierzy się napięcie elektryczne (jednostka napięcia wolt).

Jest włączany równolegle do obwodu elektrycznego. Idealny woltomierz posiada nieskończenie dużą rezystancję wewnętrzną. W związku z tym oczekuje się pomijalnie małego poboru prądu przez cewkę pomiarową.

Ze względu na zasadę działania woltomierze dzieli się na:

• magnetoelektryczne

• elektromagnetyczne

• elektrodynamiczne

• elektrostatyczne

• cyfrowe

Woltomierz jest włączany równolegle w obwód elektryczny.

Wzór na stałą woltomierza CV=zakres/liczba działek, I=CV * wychylenia CV

rys. przykładowy woltomierz

b) Urządzenia cyfrowy

- Watomierz jest przyrządem przeznaczonym do pomiaru mocy czynnej.

Watomierze budowane są jako mierniki:

• elektrodynamiczne

• ferrodynamiczne

• indukcyjne

- Watomierz elektrodynamiczny – najczęściej spotykany typ miernika. Przeznaczony jest do pomiaru mocy w obwodach prądu stałego i przemiennego.

Ma on dwie cewki: nieruchomą cewkę prądową, o małej rezystancji oraz ruchomą cewkę napięciową, o dużej rezystancji. Cewkę prądową włącza się do układu poprzez zaciski prądowe, szeregowo z obciążeniem. Cewkę napięciową – poprzez zaciski napięciowe, równolegle z obciążeniem. Odchylenie wskazówki miernika jest proporcjonalne do wartości średniej iloczynu natężenia prądu w cewce prądowej i napięciowej, iloczyn ten jest proporcjonalny do prądu w cewce prądowej, napięcia na cewce napięciowej i cos φ

, także P=U * J

gdzie:

U – napięcie,

I – natężenie,

φ – różnica faz między napięciem a natężeniem prądu elektrycznego,

cos φ - nazywany jest współczynnikiem mocy.

W układzie Avona przy watomierzu gdzie wskazówka leci w lewo, podpinamy początek z końcem. Odczytujemy z niego wartość ujemna.

Pcz = P1+P2,

gdzie P2 jest wartością ujemną

rys. przykładowy watomierz

Wzór na stałą watomierza - CW=zU*zJ / liczba działek, I=CW* wychylenie CW

rys. przykładowe połączenie

- Miernik kąta przesunięcia fazowego, φ

rys. przykładowy miernik