MIJLOACE PENTRU MĂSURAREA MĂRIMILOR ELECTRICE

1

CUPRINS Marimi si unitati de masura electriceMarimi si unitati de masura electrice Caracteristicile metrologice ale mijloacelor electrice de Caracteristicile metrologice ale mijloacelor electrice de

măsuraremăsurare Mijloace pentru măsurarea mărimilor electriceMijloace pentru măsurarea mărimilor electrice Clasificarea aparatelor de masura dupa principiul de Clasificarea aparatelor de masura dupa principiul de

functionarefunctionare Simbolurile aparatelor de masuraSimbolurile aparatelor de masura Aparate magnetoelectriceAparate magnetoelectrice Aparate feromagneticeAparate feromagnetice Aparate electrodinamice si ferodinamiceAparate electrodinamice si ferodinamice Aparate electrostaticeAparate electrostatice Aparate termiceAparate termice

2

MARIMI SI UNITATI DE MASURA ELECTRICE

3

Este cantitatea de sarcină electrică ce trece prin secţiunea transversală a unui conductor în unitatea de timp.

Unitatea de măsură în SI este Amperul (A).

4

INTENSITATEA CURENTULUI INTENSITATEA CURENTULUI ELECTRICELECTRIC

Este lucrul mecanic efectuat de sursă pentru deplasarea sarcinii electrice în întregul circuit.

Unitatea de măsură în SI, este Voltul (V)

5

TENSIUNEA ELECTRICĂTENSIUNEA ELECTRICĂ

Este câtul dintre tensiunea la borne U şi intensitatea I a curentului electric continuu care parcurge conductorul.

Unitatea de măsură în Si este ohmul (Ω)

6

REZISTENŢA ELECTRICĂREZISTENŢA ELECTRICĂREZISTENTA ELECTRICAREZISTENTA ELECTRICA

Reprezintă puterea electrică consumată de un receptor, într-un interval de timp.

Se exprimă cu relaţia: W=Px(t2-t1). Unitatea de măsură în SI, Joule (J); 1J=1W/s, iar în practică

kilowattoră (kWh) Joulul este energia electrică dezvoltată în timp de o secundă,

într-un circuit electric parcurs de un curent electric constant, cu intensitatea de un amper, când tensiunea electrică aplicată la bornele circuitului este de un volt.

7

ENERGIA ELECTRICAENERGIA ELECTRICA

PUTEREA ELECTRICĂPUTEREA ELECTRICĂ Puterea electrică este energia primită sau cedată de un sistem

electric, în unitatea de timp. În curent alternativ se deosebesc următoarele tipuri de puteri: Puterea aparentă, care este produsul dintre valoarea tensiunii

efective, U (indicată de un voltmetru montat la bornele circuitului) şi intensitatea efectivă I (indicată de un ampermetru înseriat în circuit).P=UxIUnitatea de măsură a puterii aparente este voltamperul (VA).

Puterea activă în curent alternativ este puterea disipată de un rezistor de rezistenţă R.P=Paxcosϕ unde cosϕ este factorul de putere

Unitatea de măsură a puterii active este wattul (W). Puterea reactivă este dată de relaţia: Pr=Paxsinϕ Unitatea de măsură a puterii reactive este varul (VAR). 8

PUTEREA ELECTRICAPUTEREA ELECTRICA

Caracteristicile metrologice ale mijloacelor Caracteristicile metrologice ale mijloacelor electrice de măsurareelectrice de măsurare

9

Se referă la comportarea mijloacelor de măsurare, în raport cu mărimea supusă măsurării şi modul de obţinere a rezultatelor:

Intervalul de măsurare Capacitatea de suprasarcină Rezoluţia (prag de sensibilitate Sensibilitatea (S) Constanta aparatului Exactitatea Eroarea limită de măsurare

10

Caracteristicile metrologice ale Caracteristicile metrologice ale mijloacelor electrice de măsuraremijloacelor electrice de măsurare

11

Au semnalul metrologic discontinuu, măsurarea repetându-se după un anumit interval de timp, iar valoarea măsurată este prezentată sub formă de număr în afişaj.

Metodele electrice de măsurare digitale au avantajul obţinerii directe a valorii măsurate, exactitate ridicată şi posibilitatea înregistrării sau transmiterii la distanţă a informaţiei de măsurare.

MIJLOACE PENTRU MĂSURAREA MĂRIMILOR MIJLOACE PENTRU MĂSURAREA MĂRIMILOR ELECTRICEELECTRICE

Se caracterizează prin faptul că mărimile în care este convertit semnalul metrologic şi mărimile de ieşire, sunt legate de mărimea de măsurat prin relaţii (de exemplu de proporţionalitate).

Urmăresc continuu, variaţia mărimii de măsurat.

Valoarea măsurată se obţine prin aprecierea poziţiei unui ac indicator, a unui inscriptor sau a unui spot luminos, în raport cu reperele unei scări gradate.

Aparate analogice Aparate digitale

IMAGINI COMPARATIVE

12

MULTIMETRU ANALOGIC MULTIMETRU DIGITAL

13

Au caracteristic faptul că rezultatul măsurării se obţine parţial sub formă digitală şi parţial sub formă analogică.După principiul de funcţionare se clasifică:a.Aparatele magnetoelectrice, funcţionează numai în curent continuu şi sunt formate din unul sau mai mulţi magneţi permanenţi, ficşi sau mobili, şiuna sau mai multe bobine, parcurse de curentul de măsurare.b.Aparatele feromagnetice, sunt formatedintr-o bobină fixă, parcursă de curentul de măsurat, şi o piesă din Fe, introdusă încâmpul magnetic creat de curent.c.Aparate electrodinamice, sunt alcătuite din una sau mai multe bobine mobile, parcurse de curentul de măsurat. Dacă bobina este din Fe, se numesc ferodinamice

.

Aparate electrice de măsurare mixte

14

d.Aparatele electrostatice, sunt formate din piese metalice fixe şi piese metalice mobile, între care se exercită forşe electrostatice.

e.Aparatele termice cu fir cald, funcţionează prin dilatarea unui fir conductor parcurs de curentul de măsurat.

f.Aparatele de inducţie, acţionează asupra curenţilor pe care conductoarele mobile îi introduc în piese.

g.Aparatele cu redresor sunt formate prin asocierea unui aparat magnetoelectric cu unul sau mai multe dispozitive redresoare.

h.Aparatele electrostatice funcţionează la frecvenţe înalte.

SIMBOLURILE APARATELOR DE MĂSURARE

15

16

17

.

Aparate magnetoelectriceAparate magnetoelectrice

1-magnet permanent; 2-piese polare; 3-miez cilindric; 4-şunt magnetic; 5-bobină mobilă; 6-corector de zero.

18

Au ca element de bază un dispozitiv magnetoelectric, cu sensibilitate micşorată pentru creşterea preciziei şi a fidelităţii.

Pot fi folosite pentru măsurarea tensiunii şi curentului. Astfel dacă unui milivoltmetru îi înseriem o rezistenţă adiţională, îl transformăm în voltmetru şi totodată îl putem utiliza ca ampermetru, prin şuntarea lui cu rezistenţe bine calculate.

Avantaje: sensibilitate mare, consum relativ mic, scară uniformă, amortizare bună.

Principiul de funcţionare constă în:

acţionarea unui câmp fix de inducţie magnetică asupra unei bobine parcurse de curent.

Circuitul magnetic conţine: magnet permanent sub formă de potcoavă cu două piese polare şi un şunt magnetic.

Reglarea poziţiei şuntului permite menţinerea constantă a inducţiei în întrefier.

În întrefier se roteşte o bobină mobilă, pe care se înfăşoară un conductor izolat şi care este fixată pe un ax de rotaţie.

Acul indicator se fixează pe un ax cu oscilaţia limitată de contragreutăţi, iar cuplul rezistent e creat de arcuri spirale.

Amortizarea se face cu curenţi ce se induc şi care crează un cuplu de frânare.

1.Ampermetre şi voltmetre 1.Ampermetre şi voltmetre magnetoelectricemagnetoelectrice

19

APARATE FEROMAGNETICEAPARATE FEROMAGNETICE

Principiul de funcţionare constă în interacţiunea dintre câmpul magnetic al unei bobine fixe parcurse de curentul de măsurat şi una sau mai multe piese mobile din material feromagnetic.

20

Este format dintr-obobină în care poate pătrunde o piesă de Fe moale, sub acţiunea câmpului magnetic creat de curenţii din bobină.Piesa se magnetizează şi este atrasă în interiorul bobinei.

Este format dintr-o bobină rotundă, cu două piese de Femoale,

una fixă şi una mobilă, care se magnetizează şi se resping, ceea ce determină deplasarea piesei.

1.Aparatul feromagnetic cu atracţie

2.Aparatul feromagnetic cu repulsie

1-bobină; 2-piesă de Fe moale

1-bobină rotundă; 2-piesă fixă; 3-piesă mobilă

21

APARATE ELECTRODINAMICE ŞI APARATE ELECTRODINAMICE ŞI FERODINAMICEFERODINAMICE

Principiul de funcţionare a acestor aparate constă în interacţiunea dintre câmpul magnetic creat de curentul ce trece print-o bobină fixă şi curentul care parcurge o bobină mobilă.

22

Erorile ce apar la aparatele electrodinamice sunt cauzate de câmpurile magnetice exterioare

Pentru micşorarea erorilor, aparatele electrodinamice se ecranează.

În cazul aparatelor ferodinamice, bobina fixă este prevăzută cu un miez feromagnetic în scopul întăririi câmpului.

Aparatele ferodinamice, nu sunt influenţate de câmpuri magnetice exterioare, ele având un câmp propriu mai intens, dar prezintă efectul de histerezis magnetic al curenţilor turbionari ce apar în miez.

Pentru micşorarea erorilor, se realizează cu miezul din tole secţionate.

1.Aparat electrodinamic

2.Aparat ferodinamic

23

APARATE ELECTROSTATICEAPARATE ELECTROSTATICE

a-cu variaţia suprafeţei armăturilor; b-cu variaţia distanţei dintre armături.

APARATE TERMICEAPARATE TERMICE

24

Principiul de funcţionare se bazează pe dilatarea unui fir parcurs de curentul de măsurare.

Dilatarea este transmisă la acul indicator, printr-un sistem de amplificare mecanică.

Aparatele termice funcţionează în curent continuu şi alternativ, până la frecvenţe de sute de kilohertzi.

Dezavantaje: consumul de putere ridicat, firul activ fragil, inerţie termică, care împiedică urmărirea variaţiilor rapide de curent.

1-fir activ; 2-arc plat de oţel; 3-fir de mătase; 4-rolă; 5-fir de bronz fosforos.

EXEMPLE DE APARATE DE MASURA

25

26

LINK-URI CU INFORMATII

http://facultate.regielive.ro/seminarii/electrotehnica/masurarea-marimilor-electrice-active-5617.html

http://www.afahc.ro/invatamant/electro/mee.pdf http://www.circuiteelectrice.ro/curent-continuu/protectia-la-

electrocutare/utilizarea-aparatelor-de-masura-multimetrul http://www.circuiteelectrice.ro/curent-continuu/aparate-de-

masura/definitie

27

BIBLIOGRAFIE Mirescu, S.C., Mareş, F., Bălăşoiu, T-

Laborator tehnologic- Lucrări de laborator, Editura Economică preuniversitaria, Bucureşti, 2004

http://facultate.regielive.ro/download-198890.html

Isac Eugenia,Masurari electrice si electronice,Editura Didactica si Pedagogica ,RA Bucuresti,1994

28

SA NE FIXAM CUNOSTINTELE REPETAND!

Unitatile de masura pentru:• Intensitatea curentului electric• Tensiunea electrica• Puterea electrica Clasificare aparatelor de masura electrice

29