КЛАСИФІКАЦІЯ Електровимірювальні прилади
1. Коли класифікацію виробляють по найменуванню одиниці вимірюваної величини. На шкалі приладу пишуть повне його найменування або початкову латинську букву одиниці вимірюваної величини, наприклад: амперметр - А, вольтметр - V, ватметрів - W і т. д.
Для багатофункціональних приладів ці позначення вказують у перемикаючих пристроїв і поєднують з найменуванням приладу, наприклад «вольтамперметр». До умовної букві найменування приладу може бути додано позначення кратності основної одиниці: міліампер - mА, кіловольт - kV, мегават - MW і т. д.
2. За родом струму. Ця класифікація дозволяє визначити, в ланцюгах якого струму можна застосовувати даний прилад. Це позначають умовними знаками на шкалі приладу, наведеними.
На приладах змінного струму вказують номінальне значення частоти або діапазон частот, при яких їх застосовують, наприклад, 20-50-120 Гц; 45-550 Гц, при цьому підкреслене значення є номінальним для даного приладу.
Якщо на приладі не вказаний діапазон робочих частот, то він призначений для вимірювань в установках з частотою 50 Гц.
3. За класом точності. Клас точності приладу позначають числом, рівним допустимої зведеної похибки, вираженої в відсотках. Випускають прилади наступних класів точності: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5, 1,0, 1,5, 2,5; 4,0. Для лічильників активної анергії шкала класів точності дещо інша: 0,5, 1,0; 2,0; 2,5. Цифру, що позначає клас точності, вказують на шкалі приладу.
Клас точності приладу визначає основну похибку приладу, яка обумовлена його конструкцією, технологією виготовлення і має місце при нормальних умовах експлуатації (певні діапазони температури і вологості, відсутність зовнішніх електричного і магнітного полів і вібрації, правильна установка і т. д.). Якщо умови експлуатації відрізняються від нормальних, то виникають додаткові похибки, які можуть мати як негативний, так і позитивне значення і які впливають на точність вимірювання.
Клас точності приладу є його узагальненої метрологічної характеристикою. Але справжня точність вимірювання визначається не тільки класом точності, так як, згідно з визначенням класу точності, що допускається абсолютна похибка даного приладу
однакова для всіх точок шкали (де у - максимальна наведена похибка, Хn - нормуюче значення). Отже, що допускається відносна похибка менше в точках шкали, найближчих до нормуюче значення. Тому при використанні багатодіапазонні приладів нормуюче значення треба вибирати так, щоб прилад давав найбільші свідчення.
4. За виконання в залежності від умов експлуатації. Клас приладу визначається п'ятьма групами по діапазону робочих температур і відносної вологості. Граничні значення визначають умови при зберіганні і перевезенні.
Групу приладу вказують на шкалі відповідною буквою. Група А знака на шкалі не має. У межах діапазону робочих температур додаткова похибка лежить у межах класу точності приладів
1. Коли класифікацію виробляють по найменуванню одиниці вимірюваної величини. На шкалі приладу пишуть повне його найменування або початкову латинську букву одиниці вимірюваної величини, наприклад: амперметр - А, вольтметр - V, ватметрів - W і т. д.
Для багатофункціональних приладів ці позначення вказують у перемикаючих пристроїв і поєднують з найменуванням приладу, наприклад «вольтамперметр». До умовної букві найменування приладу може бути додано позначення кратності основної одиниці: міліампер - mА, кіловольт - kV, мегават - MW і т. д.
2. За родом струму. Ця класифікація дозволяє визначити, в ланцюгах якого струму можна застосовувати даний прилад. Це позначають умовними знаками на шкалі приладу, наведеними.
На приладах змінного струму вказують номінальне значення частоти або діапазон частот, при яких їх застосовують, наприклад, 20-50-120 Гц; 45-550 Гц, при цьому підкреслене значення є номінальним для даного приладу.
Якщо на приладі не вказаний діапазон робочих частот, то він призначений для вимірювань в установках з частотою 50 Гц.
3. За класом точності. Клас точності приладу позначають числом, рівним допустимої зведеної похибки, вираженої в відсотках. Випускають прилади наступних класів точності: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5, 1,0, 1,5, 2,5; 4,0. Для лічильників активної анергії шкала класів точності дещо інша: 0,5, 1,0; 2,0; 2,5. Цифру, що позначає клас точності, вказують на шкалі приладу.
Клас точності приладу визначає основну похибку приладу, яка обумовлена його конструкцією, технологією виготовлення і має місце при нормальних умовах експлуатації (певні діапазони температури і вологості, відсутність зовнішніх електричного і магнітного полів і вібрації, правильна установка і т. д.). Якщо умови експлуатації відрізняються від нормальних, то виникають додаткові похибки, які можуть мати як негативний, так і позитивне значення і які впливають на точність вимірювання.
Клас точності приладу є його узагальненої метрологічної характеристикою. Але справжня точність вимірювання визначається не тільки класом точності, так як, згідно з визначенням класу точності, що допускається абсолютна похибка даного приладу
однакова для всіх точок шкали (де у - максимальна наведена похибка, Хn - нормуюче значення). Отже, що допускається відносна похибка менше в точках шкали, найближчих до нормуюче значення. Тому при використанні багатодіапазонні приладів нормуюче значення треба вибирати так, щоб прилад давав найбільші свідчення.
4. За виконання в залежності від умов експлуатації. Клас приладу визначається п'ятьма групами по діапазону робочих температур і відносної вологості. Граничні значення визначають умови при зберіганні і перевезенні.
Групу приладу вказують на шкалі відповідною буквою. Група А знака на шкалі не має. У межах діапазону робочих температур додаткова похибка лежить у межах класу точності приладів
Магнітоелектричні ПРИЛАДИ
Рамка 1 з обмоткою поміщається в зазорі 3 між магнітом 4, розташованим усередині рамки, і магнітним ярмом 5. Так як повітряний зазор уздовж окружності магніту постійний, то магнітна індукція В в зазорі також постійна. Якщо в обмотці з числом витків w існує струм I, то створюється обертаючий момент
М вр = BwIS p = wФ1,
де S p - площа рамки в площині радіусу обертання; Ф = BS P - магнітний потік.
Під дією обертаючого моменту рамка повертається на кут а й закручує пружину 2. Протидіючий момент, створюваний пружиною,
де т - питома протидіючий момент.
При деякому значенні струму
I в обмотці рамки, враховуючи, що Ф = const і w = const, обертаючий момент М вр = const. Отже, при деякому куті повороту рамки протидіючий момент пружини буде дорівнює обертального моменту: М пр = М вр, або тa = wФI = kI, де wФ = k = const. Тоді
де с = k / m = const.
Кут повороту стрілки приладу - це кут повороту рамки, тому з виразу видно, що шкала такого приладу рівномірна.
Величина з = а / I отримала назву чутливості приладу. Підвищення чутливості може бути отримано за рахунок збільшення магнітної індукції В і твори S p w і зменшення т. Зменшити питому момент можна, переходячи до використання світлового покажчика і розтяжок.
Магнітну індукцію в повітряному зазорі збільшують за рахунок застосування постійних магнітів зі сплавів, що містять нікель, алюміній і кобальт і забезпечують індукцію в зазорі 0,2 ... 0,3 Тл. Збільшити твір S p w можна в основному тільки за рахунок зміни w, так як збільшення площі рамки збільшує розміри всіх інших елементів і погіршує вагові характеристики рухливої частини.
Магнітоелектричні прилади придатні тільки для вимірювання в ланцюгах постійного струму. При включенні їх у ланцюг змінного струму застосовують перетворювальні пристрої (випрямлячі, термоелектричні перетворювачі і т. д.).
Широке поширення отримали вузькопрофільні магнітоелектричні прилади зі світловим дороговказом для установки їх на щитах і пультах. Вони займають у 5 ... 10 разів меншу площу і мають додаткові інформаційні можливості за рахунок зміни при виході вимірюваної величини за встановлюються межі кольору покажчиків або за рахунок появи сигналу від фотоконтактного пристрою. Корпус приладу плоский, литий, заввишки 80 мм.
Обмотку рамки вимірювального механізму розраховують на струми до 100 мА, якщо прилад використовують як амперметр, і до 10 мА, якщо як вольтметр. Великі струми викликали б збільшення перерізу проводів обмотки рамки (зазвичай діаметр проводів не перевищує 0,2 мм), а отже, маси і моменту інерції рухомої частини приладу. Межі вимірювання по струму в магнітоелектричних приладах розширюють за допомогою шунтів, а за напругою - за допомогою додаткових резисторів.
При вимірюванні струму I, який в п разів більше струму I р в рамці приладу, опір шунта R III розраховують з умови рівності падінь напруги:
де R p - опір обмотки рамки; I ш = I - I р - струм у шунт.
Так як вимірюваний струм I = nI р, то з урахуванням (9.4)
отримаємо
Звідки
Наприклад, для вимірювання струму I = 5 А приладом I р = 5 мА при опорі R р = 10 Ом потрібно R III »0,01 Ом.
Щунти вбудовують в прилад (в один і той же корпус з вимірювальним механізмом) або виконують окремими від приладу. Виготовляють шунти з манганина, володіє малим температурним коефіцієнтом електричного опору.
Зовнішні шунти мають дві пари затискачів: одна пара для приєднання електричного кола, в якій потрібно виміряти струм, друга - для приєднання приладу. Приєднання виробляють каліброваними проводами, так як їх опір входить в опір приладу R p. При розрахунку опору зовнішніх шунтів під опором R p в треба розуміти опір приладу, а під п - число, що показує, у скільки разів треба розширити межа вимірювання амперметра.
На показано міліамперметр магнітоелектричної системи з вбудованими шунтами з діапазоном вимірювання 15, 30, 75, 150 мА.
При виготовленні вольтметра магнітоелектричної системи послідовно з обмоткою рамки включають додатковий резистор з більшим опором R д, щоб струм I р в обмотці рамки при підключенні вольтметра до ділянки кола, на якому вимірюють напругу, не перевищував 10 мА. При цьому I р = U / (R p + R д) = kU, а з урахуванням, якщо I = I р,
a = cI p = ckU = c'U.
Таким чином, стрілка приладу відхиляється на кут, пропорційний напрузі, і шкалу приладу можна відградуювати у вольтах.
Коли необхідно розширити в п разів межа вимірювання вольтметра, застосовують зовнішні додаткові резистори. Значення опору додаткового резистора обчислюють за формулою
R д = (n-1) R в,
де R B - опір внутрішньої вимірювальної ланцюга вольтметра.
Верхня межа вимірювання багатосмугових вольтметра можна розширити, змінюючи опір R д з допомогою перемикача.
Для компенсації зміни опору обмотки рамки під дією температури у всіх приладах використовують спеціальні резистори, виконані з матеріалів з негативним температурним коефіцієнтом опору.
Вплив зовнішніх магнітних полів на магнітоелектричні прилади дуже незначно, так як вимірювальна рамка екранована магнітною системою приладу. Такі прилади завдяки своїм якостям - рівномірності шкали, високої чутливості (до 10 -11 А і 10 -7 В), точності відліку, простоті розширення діапазону вимірювань, малому власним споживання енергії - знайшли широке застосування для вимірювання не тільки постійних струмів і напруг, але і змінних струмів (з вбудованими перетворювачами).
М вр = BwIS p = wФ1,
де S p - площа рамки в площині радіусу обертання; Ф = BS P - магнітний потік.
Під дією обертаючого моменту рамка повертається на кут а й закручує пружину 2. Протидіючий момент, створюваний пружиною,
де т - питома протидіючий момент.
При деякому значенні струму
I в обмотці рамки, враховуючи, що Ф = const і w = const, обертаючий момент М вр = const. Отже, при деякому куті повороту рамки протидіючий момент пружини буде дорівнює обертального моменту: М пр = М вр, або тa = wФI = kI, де wФ = k = const. Тоді
де с = k / m = const.
Кут повороту стрілки приладу - це кут повороту рамки, тому з виразу видно, що шкала такого приладу рівномірна.
Величина з = а / I отримала назву чутливості приладу. Підвищення чутливості може бути отримано за рахунок збільшення магнітної індукції В і твори S p w і зменшення т. Зменшити питому момент можна, переходячи до використання світлового покажчика і розтяжок.
Магнітну індукцію в повітряному зазорі збільшують за рахунок застосування постійних магнітів зі сплавів, що містять нікель, алюміній і кобальт і забезпечують індукцію в зазорі 0,2 ... 0,3 Тл. Збільшити твір S p w можна в основному тільки за рахунок зміни w, так як збільшення площі рамки збільшує розміри всіх інших елементів і погіршує вагові характеристики рухливої частини.
Широке поширення отримали вузькопрофільні магнітоелектричні прилади зі світловим дороговказом для установки їх на щитах і пультах. Вони займають у 5 ... 10 разів меншу площу і мають додаткові інформаційні можливості за рахунок зміни при виході вимірюваної величини за встановлюються межі кольору покажчиків або за рахунок появи сигналу від фотоконтактного пристрою. Корпус приладу плоский, литий, заввишки 80 мм.
Обмотку рамки вимірювального механізму розраховують на струми до 100 мА, якщо прилад використовують як амперметр, і до 10 мА, якщо як вольтметр. Великі струми викликали б збільшення перерізу проводів обмотки рамки (зазвичай діаметр проводів не перевищує 0,2 мм), а отже, маси і моменту інерції рухомої частини приладу. Межі вимірювання по струму в магнітоелектричних приладах розширюють за допомогою шунтів, а за напругою - за допомогою додаткових резисторів.
При вимірюванні струму I, який в п разів більше струму I р в рамці приладу, опір шунта R III розраховують з умови рівності падінь напруги:
де R p - опір обмотки рамки; I ш = I - I р - струм у шунт.
отримаємо
Звідки
Наприклад, для вимірювання струму I = 5 А приладом I р = 5 мА при опорі R р = 10 Ом потрібно R III »0,01 Ом.
Щунти вбудовують в прилад (в один і той же корпус з вимірювальним механізмом) або виконують окремими від приладу. Виготовляють шунти з манганина, володіє малим температурним коефіцієнтом електричного опору.
Зовнішні шунти мають дві пари затискачів: одна пара для приєднання електричного кола, в якій потрібно виміряти струм, друга - для приєднання приладу. Приєднання виробляють каліброваними проводами, так як їх опір входить в опір приладу R p. При розрахунку опору зовнішніх шунтів під опором R p в треба розуміти опір приладу, а під п - число, що показує, у скільки разів треба розширити межа вимірювання амперметра.
На показано міліамперметр магнітоелектричної системи з вбудованими шунтами з діапазоном вимірювання 15, 30, 75, 150 мА.
При виготовленні вольтметра магнітоелектричної системи послідовно з обмоткою рамки включають додатковий резистор з більшим опором R д, щоб струм I р в обмотці рамки при підключенні вольтметра до ділянки кола, на якому вимірюють напругу, не перевищував 10 мА. При цьому I р = U / (R p + R д) = kU, а з урахуванням, якщо I = I р,
a = cI p = ckU = c'U.
Таким чином, стрілка приладу відхиляється на кут, пропорційний напрузі, і шкалу приладу можна відградуювати у вольтах.
Коли необхідно розширити в п разів межа вимірювання вольтметра, застосовують зовнішні додаткові резистори. Значення опору додаткового резистора обчислюють за формулою
R д = (n-1) R в,
де R B - опір внутрішньої вимірювальної ланцюга вольтметра.
Верхня межа вимірювання багатосмугових вольтметра можна розширити, змінюючи опір R д з допомогою перемикача.
Для компенсації зміни опору обмотки рамки під дією температури у всіх приладах використовують спеціальні резистори, виконані з матеріалів з негативним температурним коефіцієнтом опору.
Вплив зовнішніх магнітних полів на магнітоелектричні прилади дуже незначно, так як вимірювальна рамка екранована магнітною системою приладу. Такі прилади завдяки своїм якостям - рівномірності шкали, високої чутливості (до 10 -11 А і 10 -7 В), точності відліку, простоті розширення діапазону вимірювань, малому власним споживання енергії - знайшли широке застосування для вимірювання не тільки постійних струмів і напруг, але і змінних струмів (з вбудованими перетворювачами).
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПРИЛАДИ
Електромагнітні прилади діють за принципом переміщення рухомого осердя з феромагнітного матеріалу під впливом магнітного поля нерухомої котушки. Сердечник укріплений на одній осі зі стрілкою покажчика. Поширені дві конструкції: прилади з плоскою котушкою та прилади з круглої котушкою.
У першій конструкції пелюстка 2 з феромагнітного матеріалу (м'якої сталі або спеціального сплаву), ексцентрично насаджений на вісь зі стрілкою, втягується магнітним полем нерухомої котушки 1, яке утворюється струмом у котушці.
У другій конструкції є два феромагнітних елемента 3, 4, розміщених всередині нерухомої круглої котушки 5. Елемент 3
прикріплений до внутрішньої поверхні котушки і є нерухомим, а елемент 4жестко пов'язаний з віссю 2 прилади. При наявності струму в котушці обидва елементи однойменно намагнічуються і прагнуть відштовхнутися, як два магніти однаковою полярності. У результаті такої взаємодії рухливий елемент повертається разом з віссю, У приладах обох конструкцій протидіючий момент створюється спіральною пружиною, Заспокоювач (6, 10) в таких магнітних системах бувають повітряні і магнітоіндукціонние.
Обертаючий момент в електромагнітних приладах може бути визначений виходячи зі зміни енергії магнітного поля котушки приладу при зміні в ній струму I і її індуктивності L при переміщенні сердечника. Як відомо, енергія магнітного поля
У режимі сталого відхилення при створенні протидіє моменту пружинами М пр, = М вр, т. е. з урахуванням (9.2),
звідки
З виразу видно, що знак кута відхилення стрілки приладу не залежить від напрямку струму в котушці. Отже, прилади придатні для вимірювання в ланцюгах постійного і змінного струмів. У ланцюзі змінного струму вони вимірюють діюче значення струму або напруги.
Шкала приладу, як це видно з, нерівномірна. Змінюючи форму сердечника та його розташування в котушці, можна отримати майже рівномірну шкалу починаючи з 20% верхньої межі діапазону вимірювань. При менших значеннях вимірюваної величини електромагнітні прилади недостатньо чутливі і ця частина шкали вважається недіючою.
Конструктивна особливість електромагнітного приладу дозволяє виготовити амперметри цієї системи на струми 200 ... 300 А для прямого включення в ланцюг. Дійсно, нерухома котушка може бути виконана з дроту будь-якого перетину. Амперметр на 150 ... 300 А виконують з котушкою у вигляді одного витка з мідного шини. Вольтметри електромагнітної системи виготовляють на напругу до 660 В, котушку виконують з великого числа витків мідного дроту невеликого перерізу, а для компенсації температурної похибки включають додаткові резистори з манганина.
Зважаючи на відносно слабкого власного магнітного поля на свідчення електромагнітних приладів досить значний вплив роблять зовнішні магнітні поля. Для зниження їх впливу вимірювальний механізм захищають сталевим екраном. У приладі є коректор (8, 9).
Зустрічаються конструкції, в яких встановлюють дві нерухомі котушки з самостійними сердечниками, насадженими на одну вісь, так звані астатические прилади (рис. 9ДО). Тут обидві обмотки включені послідовно, але так, що їх потоки ФГ і Ф2 спрямовані зустрічно, а моменти, створювані цими потоками і діють на рухому частину приладу, згодні. При такій конструкції зовнішній магнітний потік Фвш в одній котушці посилює, а в іншій зменшує обертаючий момент приладу на рівні значення. Цим виключається вплив зовнішнього магнітного поля.
Астатические прилади виготовляють для класів точності 0,5 і 1,0 і тільки переносного виконання (лабораторні, випробувальні комплекти). Простота конструкції, невисока вартість, придатність для постійного і змінного струмів, велика перевантажувальна здатність, можливість безпосереднього включення амперметрів на великі струми призвели до широкого поширення цих приладів у промислових установках.
Недоліками електромагнітних приладів можна вважати нерівномірність шкали, низьку чутливість, порівняно велика власне споживання (амперметри - до 5 ВА, вольтметри - до 10 В-А), чутливість до впливу зовнішніх магнітних полів.
Електродинамічні та ФЕРРОДІНАМІЧЕСКІЕ ПРИЛАДИ
Електродинамічні прилади мають дві котушки. Нерухому котушку I виконують з двох частин, між якими проходить вісь. На осі укріплена рухома котушка 2. Протидіючий момент створюється двома пружинами (на малюнку не показані).
Через них здійснюють і приєднання рухомої котушки до ланцюга.
Прилади електродинамічної системи застосовують для вимірювання в ланцюгах змінного і постійного струмів, так як напрям обертаючого моменту не змінюється при зміні напрямку обох струмів.
У залежності від способу взаємного включення котушок електродинамічний прилад може бути використаний як амперметр, вольтметр, ватметрів або фазометр.
При використанні електродинамічного приладу як амперметра на струми вище 0,5 А котушки не можна включати послідовно через труднощі підведення великих струмів до рухомої котушці, так як підключення рухомої котушки до ланцюга здійснюють через спіральні пружини, що створюють протидіючий момент.
У цьому випадку обидві обмотки котушок з'єднують паралельно. Умовно обмотка нерухомої котушки показана товстою лінією, обмотка рухомої котушки - тонкою лінією.
Завдяки різним конструктивним прийомам (формі котушок, їх розташуванню) виявляється можливим отримати лінійну шкалу для електродинамічного амперметра починаючи з 20% від верхньої межі вимірювання.
Збіги по фазі змінних струмів в обмотках рухомою і нерухомою котушок (j = 0) досягають включенням послідовно з котушками елементів з активним і індуктивним опорами.
При використанні електродинамічного приладу як вольтметра обидві обмотки приладу включають послідовно один з одним і з додатковим резистором R д.
При використанні електродинамічного приладу як ваттметра обмотку нерухомої котушки включають в ланцюг послідовно (тоді I 1 = I), а обмотку рухомої котушки, з'єднану послідовно з додатковим резистором R д, - паралельно затискачів приймача. Реактивний опір цьому ланцюзі дуже мало і тому R 2 + R Д »Z 2. Можна вважати, що практично струм I 2 збігається за фазою з напругою U на затискачах приймача.
Напрямок відхилення рухомої системи приладу залежить від взаємного направлення струмів в обох обмотках. Тому для правильного включення обмоток їх затискачі маркують. У так званих «генераторних» затискачів обмоток (затискачів, до яких слід приєднувати дроти з боку джерела живлення) ставлять знак * (зірочка). На електричних схемах ці затиски обмоток позначають крапками.
При куті зсуву фаз j> 90 ° (що можливо в деяких випадках вимірювань) cosj негативний і, отже, відхилення стрілки приладу також повинно бути негативним. Щоб мати можливість виміряти такі негативні потужності, в ваттметра встановлюють перемикач для зміни напрямку струму в обмотці рухомої котушки. Положення перемикача відзначено знаками плюс і мінус. Виміряне значення потрібно записувати з з ответствующих знайомий по положенню перемикача »Електродинамічні прилади мають спеціальний екран, який захищає їх від впливу зовнішніх магнітних полів.
Електромагнітні прилади діють за принципом переміщення рухомого осердя з феромагнітного матеріалу під впливом магнітного поля нерухомої котушки. Сердечник укріплений на одній осі зі стрілкою покажчика. Поширені дві конструкції: прилади з плоскою котушкою та прилади з круглої котушкою.
У першій конструкції пелюстка 2 з феромагнітного матеріалу (м'якої сталі або спеціального сплаву), ексцентрично насаджений на вісь зі стрілкою, втягується магнітним полем нерухомої котушки 1, яке утворюється струмом у котушці.
прикріплений до внутрішньої поверхні котушки і є нерухомим, а елемент 4жестко пов'язаний з віссю 2 прилади. При наявності струму в котушці обидва елементи однойменно намагнічуються і прагнуть відштовхнутися, як два магніти однаковою полярності. У результаті такої взаємодії рухливий елемент повертається разом з віссю, У приладах обох конструкцій протидіючий момент створюється спіральною пружиною, Заспокоювач (6, 10) в таких магнітних системах бувають повітряні і магнітоіндукціонние.
Обертаючий момент в електромагнітних приладах може бути визначений виходячи зі зміни енергії магнітного поля котушки приладу при зміні в ній струму I і її індуктивності L при переміщенні сердечника. Як відомо, енергія магнітного поля
У режимі сталого відхилення при створенні протидіє моменту пружинами М пр, = М вр, т. е. з урахуванням (9.2),
З виразу видно, що знак кута відхилення стрілки приладу не залежить від напрямку струму в котушці. Отже, прилади придатні для вимірювання в ланцюгах постійного і змінного струмів. У ланцюзі змінного струму вони вимірюють діюче значення струму або напруги.
Шкала приладу, як це видно з, нерівномірна. Змінюючи форму сердечника та його розташування в котушці, можна отримати майже рівномірну шкалу починаючи з 20% верхньої межі діапазону вимірювань. При менших значеннях вимірюваної величини електромагнітні прилади недостатньо чутливі і ця частина шкали вважається недіючою.
Конструктивна особливість електромагнітного приладу дозволяє виготовити амперметри цієї системи на струми 200 ... 300 А для прямого включення в ланцюг. Дійсно, нерухома котушка може бути виконана з дроту будь-якого перетину. Амперметр на 150 ... 300 А виконують з котушкою у вигляді одного витка з мідного шини. Вольтметри електромагнітної системи виготовляють на напругу до 660 В, котушку виконують з великого числа витків мідного дроту невеликого перерізу, а для компенсації температурної похибки включають додаткові резистори з манганина.
Зважаючи на відносно слабкого власного магнітного поля на свідчення електромагнітних приладів досить значний вплив роблять зовнішні магнітні поля. Для зниження їх впливу вимірювальний механізм захищають сталевим екраном. У приладі є коректор (8, 9).
Зустрічаються конструкції, в яких встановлюють дві нерухомі котушки з самостійними сердечниками, насадженими на одну вісь, так звані астатические прилади (рис. 9ДО). Тут обидві обмотки включені послідовно, але так, що їх потоки ФГ і Ф2 спрямовані зустрічно, а моменти, створювані цими потоками і діють на рухому частину приладу, згодні. При такій конструкції зовнішній магнітний потік Фвш в одній котушці посилює, а в іншій зменшує обертаючий момент приладу на рівні значення. Цим виключається вплив зовнішнього магнітного поля.
Недоліками електромагнітних приладів можна вважати нерівномірність шкали, низьку чутливість, порівняно велика власне споживання (амперметри - до 5 ВА, вольтметри - до 10 В-А), чутливість до впливу зовнішніх магнітних полів.
Електродинамічні та ФЕРРОДІНАМІЧЕСКІЕ ПРИЛАДИ
Через них здійснюють і приєднання рухомої котушки до ланцюга.
Прилади електродинамічної системи застосовують для вимірювання в ланцюгах змінного і постійного струмів, так як напрям обертаючого моменту не змінюється при зміні напрямку обох струмів.
У залежності від способу взаємного включення котушок електродинамічний прилад може бути використаний як амперметр, вольтметр, ватметрів або фазометр.
При використанні електродинамічного приладу як амперметра на струми вище 0,5 А котушки не можна включати послідовно через труднощі підведення великих струмів до рухомої котушці, так як підключення рухомої котушки до ланцюга здійснюють через спіральні пружини, що створюють протидіючий момент.
У цьому випадку обидві обмотки котушок з'єднують паралельно. Умовно обмотка нерухомої котушки показана товстою лінією, обмотка рухомої котушки - тонкою лінією.
Завдяки різним конструктивним прийомам (формі котушок, їх розташуванню) виявляється можливим отримати лінійну шкалу для електродинамічного амперметра починаючи з 20% від верхньої межі вимірювання.
Збіги по фазі змінних струмів в обмотках рухомою і нерухомою котушок (j = 0) досягають включенням послідовно з котушками елементів з активним і індуктивним опорами.
При використанні електродинамічного приладу як вольтметра обидві обмотки приладу включають послідовно один з одним і з додатковим резистором R д.
При використанні електродинамічного приладу як ваттметра обмотку нерухомої котушки включають в ланцюг послідовно (тоді I 1 = I), а обмотку рухомої котушки, з'єднану послідовно з додатковим резистором R д, - паралельно затискачів приймача. Реактивний опір цьому ланцюзі дуже мало і тому R 2 + R Д »Z 2. Можна вважати, що практично струм I 2 збігається за фазою з напругою U на затискачах приймача.
Напрямок відхилення рухомої системи приладу залежить від взаємного направлення струмів в обох обмотках. Тому для правильного включення обмоток їх затискачі маркують. У так званих «генераторних» затискачів обмоток (затискачів, до яких слід приєднувати дроти з боку джерела живлення) ставлять знак * (зірочка). На електричних схемах ці затиски обмоток позначають крапками.
При куті зсуву фаз j> 90 ° (що можливо в деяких випадках вимірювань) cosj негативний і, отже, відхилення стрілки приладу також повинно бути негативним. Щоб мати можливість виміряти такі негативні потужності, в ваттметра встановлюють перемикач для зміни напрямку струму в обмотці рухомої котушки. Положення перемикача відзначено знаками плюс і мінус. Виміряне значення потрібно записувати з з ответствующих знайомий по положенню перемикача »Електродинамічні прилади мають спеціальний екран, який захищає їх від впливу зовнішніх магнітних полів.
ІНДУКЦІЙНІ ПРИЛАДИ
Принцип дії індукційних приладів заснований на взаємодії біжить магнітного поля з вихровими струмами, індуковані цим же полем в проводяться рухомому диску.
Біжуче поле створюється двома магнітними потоками, зсунутими на деякий кут по фазі і в просторі. Можна створити індукційні прилади будь-якого призначення - амперметри, вольтметри, ватметри та ін На практиці найбільшого поширення набули індукційні лічильники електричної енергії,
Наведена конструкція (трехпоточная) лічильника складається з двох електромагнітів 1 і 2 та рухомого алюмінієвого диска 5. Диск укріплений на осі, яка пов'язана з допомогою черв'ячної передачі з рахунковим механізмом. Диск обертається в зазорі електромагнітів. Магнітний потік Ф1 електромагніта 1 U-подібної форми створюється струмом I приймача електричної енергії, так як його обмотка включена послідовно в ланцюг навантаження. Потік Ф1 двічі перетинає диск і незначно відстає по фазі від утворить його струму I. Тому можна вважати, що значення потоку Ф1 в першому наближенні пропорційно току I: Ф1 = kI. Електромагніт 2 має Т-подібний вигляд. На його середньому стрижні розташована гістерезис і вихрові струми. Рухома котушка обертається близько нерухомого сталевого сердечника 4, поміщеного в співвісну розточення муздрамтеатру. Сторони обмотки (рамки) 3 рухомої частини знаходяться в зазорі між магнітопроводом і нерухомим сталевим сердечником, де магнітне поле досягає значно більших значень, ніж магнітне поле, створюване в повітрі нерухомої котушкою електродинамічного приладу.
. Так як реактивний опір цієї обмотки велике, можна вважати, що її повний опір Z U »Х U, і струм I U в обмотці зрушать по фазі щодо напруги U майже на p / 2. Потік Ф U, як видно з малюнка, ділиться на дві частини: робочий потік Ф р і потоки Ф L, які замикаються крім диска по бічних гілок муздрамтеатру 2. Таким чином, Ф U = Ф P + 2Ф L.
Робочий потік Ф р проходить по середньому стрижню муздрамтеатру і перетинає диск, замикаючись через про-тівополюсную скобу 4, середня частина якої знаходиться під центральним стержнем муздрамтеатру 2. При такій конструкції під диском знаходяться три полюси (два від U-образного магніту і один від Т-подібного магніту). Потоки Ф L визначають зсув по фазі між потоками Ф P і Ф r Вихрові струми, індуковані в диску магнітними потоками, пропорційні магнітним потокам і частоті. Магнітний потік Ф P індукує в диску вихровий струм.
Взаємодія між індукованим струмом в диску і створеним ним потоком, наприклад, між I в I і Ф r, не створює електромагнітної сили, так як g = p / 2 і cosg = 0. Електромагнітні сили створюються тільки в результаті взаємодії магнітного потоку Ф P зі струмом I в I та потоку Ф I зі струмом I в.р.
Протидіючий момент М пр створюється постійним магнітом 3, в полі якого обертається диск, і є гальмівним моментом, пропорційним частоті обертання диска. Постійний магнітний потік Ф індукує в обертовому диску ЕРС Е в = -Фda/dt, під дією якої в ньому виникає вихровий струм I в = Е в / R д, де R д - опір диска. Коли моменти рівні, тобто М т = М вр, частота обертання диска постійна (сталий режим).
Число обертів диска за проміжок часу.
Таким чином, число оборотів диска пропорційно витраті електроенергії. Величину з т / с р 2p називають постійної лічильника. Вона показує, якій кількості кіловат-годин електроенергії відповідає один оборот диска. Черв'ячна передача рахункового механізму враховує постійну лічильника, і лічильний механізм безпосередньо відраховує енергію в кіловат-годинах.
Оскільки індуковані струми в обертовому елементі залежить від частоти мережі |, її зміна позначається на правильності показань лічильника.
Для трифазних систем випускають лічильники, що складаються з трьох і двох однофазних систем (для чотирьох-і трипровідною мережі). У цьому випадку поводить елемент є загальним і лічильний механізм показує споживання електроенергії трифазним електроприймачем.
Індукційні лічильники вельми надійні в експлуатації.
Принцип дії індукційних приладів заснований на взаємодії біжить магнітного поля з вихровими струмами, індуковані цим же полем в проводяться рухомому диску.
Біжуче поле створюється двома магнітними потоками, зсунутими на деякий кут по фазі і в просторі. Можна створити індукційні прилади будь-якого призначення - амперметри, вольтметри, ватметри та ін На практиці найбільшого поширення набули індукційні лічильники електричної енергії,
Наведена конструкція (трехпоточная) лічильника складається з двох електромагнітів 1 і 2 та рухомого алюмінієвого диска 5. Диск укріплений на осі, яка пов'язана з допомогою черв'ячної передачі з рахунковим механізмом. Диск обертається в зазорі електромагнітів. Магнітний потік Ф1 електромагніта 1 U-подібної форми створюється струмом I приймача електричної енергії, так як його обмотка включена послідовно в ланцюг навантаження. Потік Ф1 двічі перетинає диск і незначно відстає по фазі від утворить його струму I. Тому можна вважати, що значення потоку Ф1 в першому наближенні пропорційно току I: Ф1 = kI. Електромагніт 2 має Т-подібний вигляд. На його середньому стрижні розташована гістерезис і вихрові струми. Рухома котушка обертається близько нерухомого сталевого сердечника 4, поміщеного в співвісну розточення муздрамтеатру. Сторони обмотки (рамки) 3 рухомої частини знаходяться в зазорі між магнітопроводом і нерухомим сталевим сердечником, де магнітне поле досягає значно більших значень, ніж магнітне поле, створюване в повітрі нерухомої котушкою електродинамічного приладу.
. Так як реактивний опір цієї обмотки велике, можна вважати, що її повний опір Z U »Х U, і струм I U в обмотці зрушать по фазі щодо напруги U майже на p / 2. Потік Ф U, як видно з малюнка, ділиться на дві частини: робочий потік Ф р і потоки Ф L, які замикаються крім диска по бічних гілок муздрамтеатру 2. Таким чином, Ф U = Ф P + 2Ф L.
Робочий потік Ф р проходить по середньому стрижню муздрамтеатру і перетинає диск, замикаючись через про-тівополюсную скобу 4, середня частина якої знаходиться під центральним стержнем муздрамтеатру 2. При такій конструкції під диском знаходяться три полюси (два від U-образного магніту і один від Т-подібного магніту). Потоки Ф L визначають зсув по фазі між потоками Ф P і Ф r Вихрові струми, індуковані в диску магнітними потоками, пропорційні магнітним потокам і частоті. Магнітний потік Ф P індукує в диску вихровий струм.
Взаємодія між індукованим струмом в диску і створеним ним потоком, наприклад, між I в I і Ф r, не створює електромагнітної сили, так як g = p / 2 і cosg = 0. Електромагнітні сили створюються тільки в результаті взаємодії магнітного потоку Ф P зі струмом I в I та потоку Ф I зі струмом I в.р.
Протидіючий момент М пр створюється постійним магнітом 3, в полі якого обертається диск, і є гальмівним моментом, пропорційним частоті обертання диска. Постійний магнітний потік Ф індукує в обертовому диску ЕРС Е в = -Фda/dt, під дією якої в ньому виникає вихровий струм I в = Е в / R д, де R д - опір диска. Коли моменти рівні, тобто М т = М вр, частота обертання диска постійна (сталий режим).
Число обертів диска за проміжок часу.
Таким чином, число оборотів диска пропорційно витраті електроенергії. Величину з т / с р 2p називають постійної лічильника. Вона показує, якій кількості кіловат-годин електроенергії відповідає один оборот диска. Черв'ячна передача рахункового механізму враховує постійну лічильника, і лічильний механізм безпосередньо відраховує енергію в кіловат-годинах.
Оскільки індуковані струми в обертовому елементі залежить від частоти мережі |, її зміна позначається на правильності показань лічильника.
Для трифазних систем випускають лічильники, що складаються з трьох і двох однофазних систем (для чотирьох-і трипровідною мережі). У цьому випадку поводить елемент є загальним і лічильний механізм показує споживання електроенергії трифазним електроприймачем.
Індукційні лічильники вельми надійні в експлуатації.
ВИМІРЮВАННЯ В однофазних ланцюгах синусоїдального струму
Вимірювання струму та напруги у колах синусоїдального струму мало чим відрізняються від вимірювань у колах постійного струму. Як вже вказувалося, верхня межа вимірювання амперметрів можна збільшити за допомогою спеціальних шунтів. З цією ж метою для амперметрів застосовують трансформатори струму, а для вольтметра - трансформатори напруги. Схему з використанням вимірювальних трансформаторів напруги застосовують при вимірах в мережах напругою вище 1 кВ.
При застосуванні вимірювальних трансформаторів необхідно стежити, щоб їх навантаження не перевершувала номінальних значень, зазначених у паспорті. Для забезпечення більш високої точності вимірювання вибирають вимірювальні трансформатори з класом точності вище, ніж клас вимірювальних приладів.
Для вимірювання активної потужності використовують однофазні ватметри (зазвичай електродинамічної системи).
Р = c w n, де c w = (U Н0 M I H 0 M) / N - ціна поділки шкали ваттметра, Вт / справ.; N - число поділок всієї шкали приладу; п - число поділок шкали приладу, відлічених покажчиком.
Якщо напруга мережі або на затискачах приймача перевищує номінальну напругу U H 0 M паралельної обмотки ваттметра, то послідовно з нею включають зовнішній додатковий резистор R д.
При включенні обмоток ваттметра через вимірювальні трансформатори (рис. 10.3) ціну поділки ваттметра визначають з урахуванням коефіцієнтів трансформації k I трансформатора струму і k U трансформатора напруги:
При цьому треба стежити за правильним включенням почав і кінців обмоток трансформаторів і генераторних затискачів обмоток ваттметра.
Вимірювання струму та напруги у колах синусоїдального струму мало чим відрізняються від вимірювань у колах постійного струму. Як вже вказувалося, верхня межа вимірювання амперметрів можна збільшити за допомогою спеціальних шунтів. З цією ж метою для амперметрів застосовують трансформатори струму, а для вольтметра - трансформатори напруги. Схему з використанням вимірювальних трансформаторів напруги застосовують при вимірах в мережах напругою вище 1 кВ.
При застосуванні вимірювальних трансформаторів необхідно стежити, щоб їх навантаження не перевершувала номінальних значень, зазначених у паспорті. Для забезпечення більш високої точності вимірювання вибирають вимірювальні трансформатори з класом точності вище, ніж клас вимірювальних приладів.
Для вимірювання активної потужності використовують однофазні ватметри (зазвичай електродинамічної системи).
При включенні обмоток ваттметра через вимірювальні трансформатори (рис. 10.3) ціну поділки ваттметра визначають з урахуванням коефіцієнтів трансформації k I трансформатора струму і k U трансформатора напруги:
При цьому треба стежити за правильним включенням почав і кінців обмоток трансформаторів і генераторних затискачів обмоток ваттметра.
ВИМІРЮВАННЯ В трифазних ланцюгах
Ті ж виміру що і одне фазних.
При несиметричного навантаження активну потужність вимірюють трьома ваттметром, кожен з яких вимірює потужність однієї фази - фазну потужність. Для цього ватметри включають так, щоб через послідовні обмотки замикалися фазні струми, а на паралельні обмотки були подані фазні напруги. Тоді фазні потужності
Р = Р А + Р B + Р C
Вимірювання потужності трьома ваттметром можливо при будь-яких умовах.
При симетричній навантаженні фазні потужності рівні, тому в цьому випадку можна, вимірявши одним ваттметром потужність однієї фази Р ф, знайти потужність трифазного приймача як Р = ЗР Ф.
У більшості стаціонарних симетричних електроприймачів є тільки три затиску для приєднання його до трифазної трипровідною мережі. У цих випадках застосовують схему включення ваттметра зі штучною нейтральною точкою Штучну нейтральну точку n 'створюють, включаючи зіркою паралельну обмотку ваттметра з опором Ru і два резистора з опором R = Ru. При з'єднанні приймача зіркою I Л = I Ф і, так як на паралельну обмотку ваттметра подано фазна напруга, ватметрів вимірює фазну потужність. З'єднання приймача трикутником завжди може бути перетворено в еквівалентну зірку. Отже, для отримання шуканої трифазної потужності показання ваттметра треба множити на три або відградуювати шкалу приладу з урахуванням цього співмножники. Потужність трифазного приймача при будь-якій схемі з'єднання фаз, при симетричною і несиметричною навантаженнях, в трипровідною ланцюга може бути виміряна за допомогою двох ватметрів. Миттєве значення потужності трифазного приймача
P = P A + P B + P C = u A i A + u B i B + u C i C
i A + i B + i C = 0
P = (u A-u B) i A + (u C-u B) i C
Так як різниця фазних напруг є лінійною напругою, тобто u A-u B = U AB; u C-u B = u CB, то p = u AB i A + u CB i C = p '+ p''
P '= U AB I A cosa, P''= U CB I C cosb, a = Ð (U AB, I A), b = Ð (U CB, I C)
P = P '+ P''= U AB I A cosa + U CB I C cosb.
Досить мати два ваттметра, які повинні бути включені так, щоб в їх послідовних обмотках існували струми I А і I C, а на паралельні обмотки були подані напруги U ab і U cb відповідно. У загальному випадку послідовні обмотки можуть бути включені в будь-які два лінійних дроти, але кінці паралельних обмоток завжди підключають до вільного дроту.
Ті ж виміру що і одне фазних.
При несиметричного навантаження активну потужність вимірюють трьома ваттметром, кожен з яких вимірює потужність однієї фази - фазну потужність. Для цього ватметри включають так, щоб через послідовні обмотки замикалися фазні струми, а на паралельні обмотки були подані фазні напруги. Тоді фазні потужності
Р = Р А + Р B + Р C
Вимірювання потужності трьома ваттметром можливо при будь-яких умовах.
При симетричній навантаженні фазні потужності рівні, тому в цьому випадку можна, вимірявши одним ваттметром потужність однієї фази Р ф, знайти потужність трифазного приймача як Р = ЗР Ф.
У більшості стаціонарних симетричних електроприймачів є тільки три затиску для приєднання його до трифазної трипровідною мережі. У цих випадках застосовують схему включення ваттметра зі штучною нейтральною точкою Штучну нейтральну точку n 'створюють, включаючи зіркою паралельну обмотку ваттметра з опором Ru і два резистора з опором R = Ru. При з'єднанні приймача зіркою I Л = I Ф і, так як на паралельну обмотку ваттметра подано фазна напруга, ватметрів вимірює фазну потужність. З'єднання приймача трикутником завжди може бути перетворено в еквівалентну зірку. Отже, для отримання шуканої трифазної потужності показання ваттметра треба множити на три або відградуювати шкалу приладу з урахуванням цього співмножники. Потужність трифазного приймача при будь-якій схемі з'єднання фаз, при симетричною і несиметричною навантаженнях, в трипровідною ланцюга може бути виміряна за допомогою двох ватметрів. Миттєве значення потужності трифазного приймача
P = P A + P B + P C = u A i A + u B i B + u C i C
i A + i B + i C = 0
P = (u A-u B) i A + (u C-u B) i C
Так як різниця фазних напруг є лінійною напругою, тобто u A-u B = U AB; u C-u B = u CB, то p = u AB i A + u CB i C = p '+ p''
P '= U AB I A cosa, P''= U CB I C cosb, a = Ð (U AB, I A), b = Ð (U CB, I C)
P = P '+ P''= U AB I A cosa + U CB I C cosb.
Досить мати два ваттметра, які повинні бути включені так, щоб в їх послідовних обмотках існували струми I А і I C, а на паралельні обмотки були подані напруги U ab і U cb відповідно. У загальному випадку послідовні обмотки можуть бути включені в будь-які два лінійних дроти, але кінці паралельних обмоток завжди підключають до вільного дроту.
Опір R різних елементів електричних ланцюгів змінюється в. дуже широкому діапазоні. Умовно опору можна розділити на малі (до 1 Ом), середні (від 1 Ом до 100 кОм) та великі (більше 100 кОм). Для вимірювання опорів використовують такі методи: непрямий метод (за допомогою амперметра і вольтметра), метод безпосередньої оцінки (за допомогою омметра), метод порівняння (за допомогою мостів і потенціометрів).
У непрямому методі вольтметром вимірюють напругу U на резисторі, а амперметром - струм в резисторі і обчислюють опір:
R x = U / I,
при цьому схема включення приладів залежить від значення вимірюваного опору. При малих значеннях опору.
Якщо струм I V в обмотці вольтметра з опором R U багато менше струму I в ланцюзі (I V ≤ 0,01 I), то помилка у визначенні R x по формулі не перевищить 1%.
R X = U / (I - I V)
Схему (рис. 10.106) застосовують при вимірюванні великих опорів (R x>> R I, де R I - опір обмотки амперметра). Якщо R I I <0,01 U, то помилка в обчисленні опору R x по (10.4) не перевищить 1%. Точне значення опору обчислюють за формулою
Для безпосереднього вимірювання опорів застосовують омметри - прилади, у яких шкала проградуйована в омах. Зазвичай омметри - це прилади, що поєднують в одному корпусі міліамперметр магнітоелектричної системи (або магнітоелектричний логометра), джерело живлення (сухий гальванічний елемент) і обмежує струм додатковий резистор R Д (рис. 10.11). При замкнутому ключі К регулюють напругу U джерела живлення так, щоб стрілку приладу встановити на нульову позначку шкали приладу, яка знаходиться у правому краю шкали, при цьому струм в приладі - I 0. При розмиканні ключа К струм в приладі
де R і - опір вимірювального механізму І. Зі зменшенням струму в приладі стрілка відхиляється вліво. Так як U = const і R і + R д = const, то значення струму в приладі залежить тільки від R x. Шкала приладу, отградуированной в омах, нерівномірна. Значенням R X = ¥
Для вимірювання великих опорів застосовують омметри з магнітоелектричним логометра (мегаомметри).
У методі порівняння для вимірювання опорів застосовують мости постійного струму. Мости виготовляються у вигляді переносних приладів. У одне плече моста включають резистор, опір якого необхідно виміряти. Як відомо, міст буде врівноваженим, якщо потенціали точок АІ з однакові і струм у магнітоелектричним гальванометрі, включеному в одну з діагоналей мосту, буде дорівнює нулю.
Якщо ж опору плечей мосту не регулюються, а шкала гальванометра отградуірована в омах, то міст є неврівноваженим.
ПОНЯТТЯ ПРО вимірювання неелектричних величин
Будь-який електричний прилад, призначений для вимірювання неелектричної величини, має перетворювач, за допомогою якого неелектричних величин (температура, тиск і ін) перетворюється в електричну величину (ЕРС, опір та ін.) В якості електричного вимірювального пристрою перетвореної величини застосовують магнітоелектричний мілівольтметр, цифровий вимірювальний прилад та ін При цьому шкалу пристрою відліку електровимірювального приладу градуюють в одиницях вимірюваної неелектричної величини.
Вимірювальні перетворювачі різноманітні за принципом дії. В індуктивних перетворювачах використовують залежність індуктивності обмоток від положення, геометричних розмірів і магнітного стану елементів їх магнітного ланцюга. Ємнісні перетворювачі засновані на залежності електричної ємності конденсатора від розмірів, взаємного розташування його обкладок. У п'єзоелектричних перетворювачах використовують ефект появи електричних зарядів на поверхні деяких кристалів (кварцу, сегнетової солі та ін) під впливом механічної напруги.
Приклад: Термопара
Слід зазначити, що електровимірювальні прилади, використовувані для вимірювання неелектричних величин, мають ряд переваг перед неелектричним приладами. Перш за все слід відзначити їх низьку інерційність, тобто можливість швидко реагувати на зміну вимірюваної величини, широкий діапазон вимірювань відповідної величини, можливість їх включення в електричні ланцюги, а тому використання їх при дистанційному і автоматичному управлінні технологічними процесами і т. д.
Будь-який електричний прилад, призначений для вимірювання неелектричної величини, має перетворювач, за допомогою якого неелектричних величин (температура, тиск і ін) перетворюється в електричну величину (ЕРС, опір та ін.) В якості електричного вимірювального пристрою перетвореної величини застосовують магнітоелектричний мілівольтметр, цифровий вимірювальний прилад та ін При цьому шкалу пристрою відліку електровимірювального приладу градуюють в одиницях вимірюваної неелектричної величини.
Вимірювальні перетворювачі різноманітні за принципом дії. В індуктивних перетворювачах використовують залежність індуктивності обмоток від положення, геометричних розмірів і магнітного стану елементів їх магнітного ланцюга. Ємнісні перетворювачі засновані на залежності електричної ємності конденсатора від розмірів, взаємного розташування його обкладок. У п'єзоелектричних перетворювачах використовують ефект появи електричних зарядів на поверхні деяких кристалів (кварцу, сегнетової солі та ін) під впливом механічної напруги.
Приклад: Термопара
Слід зазначити, що електровимірювальні прилади, використовувані для вимірювання неелектричних величин, мають ряд переваг перед неелектричним приладами. Перш за все слід відзначити їх низьку інерційність, тобто можливість швидко реагувати на зміну вимірюваної величини, широкий діапазон вимірювань відповідної величини, можливість їх включення в електричні ланцюги, а тому використання їх при дистанційному і автоматичному управлінні технологічними процесами і т. д.