482

32

PRZYRZĄDY POMIAROWE

32.1. Mierniki elektryczne wskazówkowe

32.1.1. Wiadomości ogólne

Miernik elektryczny jest przyrządem pomiarowym przeznaczonym do wskazywania z określoną dokładnością wartości wielkości mierzonej. Zakresem wskazań miernika nazywa się przedział wartości wielkości mierzonej odpowiadający całej po-działce. Część zakresu wskazań, dla której są spełnione wymagania dotyczące dokładności wskazań stanowi zakres pomiarowy miernika.

Wskazania mierników są obarczone błędami, których wartość zależy od konstrukcji i dokładności wy wzorcowania miernika oraz od warunków wykonywania pomiaru.

Błąd bezwzględny A jest to różnica między wartością wskazaną przez miernik W„ a wartością rzeczywistą wielkości mierzonej W_r, czyli

A - W_K~ W_r    (32. i)

Błąd względny miernika S„, jest określany jako stosunek błędu bezwzględnego A do końcowej wartości zakresu pomiarowego W_m3I, czyli

w_a

w_m

100

(32.2)

Błąd względny pomiaru d wywołany przez błąd miernika określa się wg zależności

a

ą_ ₌ 6 w_T w_r

(32.3)

Na podstawie wzoru (32.3) można stwierdzić, że im mniejsza jest wartość mierzona w stosunku do końcowej wartości zakresu pomiarowego, tym większy jest błąd pomiaru. Celowy jest zatem taki dobór miernika, by korzystać z końcowej części podziałki.

Produkuje się mierniki o następujących klasach dokładności: 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 1,5, 2,5, 5. Liczba określająca klasę dokładności miernika określa jednocześnie wartość jego błędu granicznego i jest podawana przez wytwórcę. Na przykład miernik klasy 1 nie powinien w warunkach odniesienia wykazywać błędu względnego większego niż 1%, Warunki odniesienia są określone w normie [32.8], Jeśli miernik jest przeznaczony do pracy w innych warunkach, to dane te powinny być podane na podziatce.

32.1.2. Klasyfikacja mierników wskazówkowych

W zależności od zasady działania ustroju pomiarowego mierniki elektryczne wskazówkowe wykonuje się jako:

—    magnetoelektryczne (moment napędowy wywołany jest działaniem pola magnesu trwałego na cewkę z prądem stałym łub odwrotnie) stosowane do pomiarów prądu stałego;

—    magnetoelektryczne prostownikowe, stosowane w obwodach prądu przemiennego;

—    termoelektryczne, tzn. magnetoelektryczne wyposażone w przetwornik termoelektryczny (grzejnik i termoelement), przeznaczone do pracy w obwodach prądu przemiennego;

—    elektromagnetyczne (moment napędowy jest wywołany oddziaływaniem pola magnetycznego cewki z prądem i rdzenia stalowego) stosowane głównie w obwodach prądu przemiennego;

—    wibracyjne wykorzystujące zjawisko rezonansu mechanicznego, przeznaczone do pomiarów częstotliwości;

—    elektrodynamiczne (działanie oparte na wykorzystaniu sił elektrodynamicznych między przewodami z prądem) przeznaczone do pomiarów w obwodach prądu stałego i przemiennego;

—    indukcyjne (moment napędowy jest wynikiem współdziałania zmiennego strumienia magnetycznego z prądami indukowanymi przez ten strumień w organie ruchomym) stosowane w obwodach prądu przemiennego;

—    elektrostatyczne (działanie oparte na wykorzystaniu sił pola elektrycznego między elektrodami stałymi i ruchomymi) przeznaczone do pracy w obwodach prądu stałego oraz przemiennego;

—    cieplne (przetwarzające moc cieplną w moc mechaniczną) stosowane do pomiarów prądu stałego i przemiennego.

32,1,3. Dane techniczne mierników wskazówkowych

W tablicy 32.1 zestawiono dane techniczne mierników wielkości elektrycznych 1 nieelektrycznych. Przedstawiono informacje dotyczące watomierzy i waromierzy indukcyjnych, które są jeszcze szeroko eksploatowane w stacjach, a których produkcji, zaniechano na rzecz mierników przetwornikowych.

Przykłady układów połączeń watomierzy i waromierzy przedstawiono na rys. 32.1*32.4. ’

Obudowy mierników są wykonywane z tworzywa fenolowego lub blachy stalowej (mierniki oznaczone symbolem ,,S”). Te ostatnie mają wąską ramkę czołową wykonaną z tworzywa termoplastycznego. Mierniki są mocowano do tablic za pomocą wsporników dociskowych (np. mierniki M17, E12) lub za pomocą dwóch trzymaczy (mierniki z symbolem ,,S”).

32.2. Mierniki przetwornikowe

Stosowane są w obwodach prądu przemiennego do pomiarów napięć, mocy czynnej i biernej, współczynnika mocy i częstotliwości. Składają się z dwóch oddzielnych części: elektronicznego przetwornika, który może być zainstalowany bezpośrednio na obiekcie i miernika magnetoclcktrycznego wy wzorcowanego w wartościach wielkości mierzonej, zainstalowanego w znacznej odległości od przetwornika, np. w na-

31*