Spotřeba a přetížitelnost měřicích přístrojů

Prezentace na téma: "Spotřeba a přetížitelnost měřicích přístrojů"— Transkript prezentace:

1 Spotřeba a přetížitelnost měřicích přístrojů
Střední odborná škola Otrokovice Spotřeba a přetížitelnost měřicích přístrojů Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Miloš Zatloukal Dostupné z Metodického portálu ISSN:  , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

2 Charakteristika DUM 1 Název školy a adresa
Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, Otrokovice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ /1 Autor Ing. Miloš Zatloukal Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-El-EM/3-EL-1/7 Název DUM Spotřeba a přetížitelnost měřicích přístrojů Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání Kód oboru RVP 26-51-H/01 Obor vzdělávání Elektrikář Vyučovací předmět Elektrická měření Druh učebního materiálu Výukový materiál Cílová skupina Žák, 17 – 18 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce učitelem, případně k samostudiu; náplň: seznámení s pojmy vlastní spotřeba a přetížitelnost měřicího přístroje Vybavení, pomůcky Dataprojektor Klíčová slova Měřicí přístroj, spotřeba, přesnost měření, přetížitelnost Datum

3 Spotřeba a přetížitelnost měřicích přístrojů
Náplň výuky - vlastní spotřeba měřicího přístroje - jednotka - jak se udává - jak se vypočítá - příklady výpočtu - přetížitelnost měřicího přístroje - krátkodobá - trvalá

4 Vlastní spotřeba a přetížitelnost měřicích přístrojů
Vlastní spotřeba měřicího přístroje Při měření elektrických veličin měřicím přístrojem prochází el. proud a je na něm el. napětí dochází k odběru el. výkonu dochází k zatížení měřeného obvodu (objektu) Vlastní spotřeba měřicího přístroje – příkon měřicího přístroje Je to výkon potřebný k dosažení max. hodnoty na zobrazovači (plné výchylky ručky) měřicího přístroje má být co nejmenší poměry v proudových obvodech před připojením měřicího přístroje a po jeho připojení by měly být co nejvíce stejné jinak jde o měření méně přesné

5 Vlastní spotřeba měřicího přístroje – udává se pro jmenovité měřicí hodnoty.
Jak se vlastní spotřeba vyjadřuje? u stejnosměrných přístrojů – ve watech (W) miliwatech (mW) u střídavých přístrojů – ve voltampérech (VA) – jde o zdánlivý příkon Obr. 1 Obr. 2

6 Jak bývá vlastní spotřeba udávána (např
Jak bývá vlastní spotřeba udávána (např. od výrobce měřicího přístroje) – nepřímo jako a) vnitřní odpor nebo u střídavých přístrojů vnitřní impedance – jde o celkový odpor vinutí cívky měřicího přístroje, značí se Ri b) vnitřní odpor cívky na 1 volt rozsahu měřicího přístroje – používá se to u napěťových cívek, značí se ri, Ur je rozsah platí vztah Ri = Ur . ri c) proud, který prochází měřicím přístrojem při jmenovitém napětí – při plné výchylce přístroje – používá se to u napěťových cívek d) napětí na cívce při jmenovitém proudu – tj. při plné výchylce – používá se to u proudových cívek Pozn. Pokud odpor (či impedanci) neznáme (např. výrobce je neudává), je možné ji změřit.

7 Příkon se pak vypočítá jako:
součin odporu (impedance) a druhé mocniny proudu P = R. I2 podíl druhé mocniny napětí a celkového vnitřního odporu cívky měřicího přístroje P = 𝐔𝐫𝟐 Ri Příklady výpočtu vlastní spotřeby měřicích přístrojů: 1) Stejnosměrný voltmetr má vnitřní odpor na 1 V rozsahu ri = 5 kΩ/1V, měřicí rozsah je 30 V. Jaká je jeho vlastní spotřeba? Ri = Ur . ri = = Ω = 150 kΩ P = Ur2 Ri = = 0,006 W Vlastní spotřeba voltmetru pak bude 6 mW. 2) Vnitřní impedance střídavého voltmetru je 6 k Ω, měřicí rozsah je 100 V. Jaká je jeho vlastní spotřeba? P = Ur2 Ri = = 1,7 VA Vlastní spotřeba voltmetru pak bude 1,7 VA

8 Na číselníku wattmetru je napsán údaj 60 V / 3 kΩ
Na číselníku wattmetru je napsán údaj 60 V / 3 kΩ. Jaký bude příkon napěťové cívky pro rozsah 300 V? Vnitřní odpor napěťové cívky vypočítáme jako poměr rozsahu dílčího rozsahu odporu, násobený vlastním dílčím vnitřním odporem ri: Ri = = Ω = 15 kΩ P = Ur2 Ri = = 6 W Vlastní spotřeba napěťové cívky pak bude 6 W.

9 Přetížitelnost měřicího přístroje.
Téměř každý měřicí přístroj je možné přetížit – to znamená připustit větší hodnotu měřené veličiny, než je jeho měřicí rozsah. Očekáváme, že přitom nedojde k jeho poškození – zničení či zhoršení jeho třídy přesnosti. Jak dochází k přetížení měřicího přístroje? omylem osoby provádějící měření nějakým nepředvídaným vlivem Platí nepřímá úměra – čím větší je přetížení, tím kratší musí být doba trvání tohoto stavu – jinak hrozí nežádoucí následky přetížení.

10 Přetížitelnost měřicího přístroje – je to násobek jmenovitého proudu nebo napětí, který měřicí přístroj snese po určitou dobu bez poškození (tepelného, mechanického). Může být vyjádřen také v procentech jmenovité hodnoty. Podle doby přetížení měřicího přístroje je přetížitelnost krátkodobá trvalá Přetížitelnost závisí na třídě přesnosti – čím je přístroj přesnější (třída přesnosti je menší číslo), tím méně může být přetěžován. Násobek přetížení při trvalém přetížení je pochopitelně menší než při přetížení krátkodobém.

11 Tabulka přetížitelnosti měřicích přístrojů:
Délka přetížení Třída přesnosti/MP 0,2 až 0,5 1 až 5 Krátké Voltmetr 2x Ampérmetr 10x proud. cívka W metru 2x při Un a cosФn 10x při Un a cosФn Trvalé - 1,2x Obě cívky W metru

12 Kontrolní otázky: Ve voltampérech (VA) se udává spotřeba měřicího přístroje pro: Střídavý proud Stejnosměrný proud Oba proudy Údaj 5 kΩ/1 V označuje zřejmě: Celkový vnitřní odpor Dílčí vnitřní odpor, celkový je nutno získat vynásobením rozsahem Žádný z výše uvedených Trvalá přetížitelnost měřicích přístrojů s třídou přesnosti 0,1 až 0,5 je: 2x 1,2x 1x

13 Kontrolní otázky – správné odpovědi:
Ve voltampérech (VA) se udává spotřeba měřicího přístroje pro: Střídavý proud Stejnosměrný proud Oba proudy Údaj 5 kΩ/1 V označuje zřejmě: Celkový vnitřní odpor Dílčí vnitřní odpor, celkový je nutno získat vynásobením rozsahem Žádný z výše uvedených Trvalá přetížitelnost měřicích přístrojů s třídou přesnosti 0,1 až 0,5 je: 2x 1,2x 1x

14 Seznam obrázků: Obr. 1: vlastní, měření napětí voltmetrem na žárovce
Obr. 2: vlastní, vlastní spotřeba voltmetru

15 Seznam použité literatury:
[1] Vitejček, E.: Elektrické měření, SNTL, Praha, 1974 [2] Fiala, M., Vrožina, M., Hercik, J.: Elektrotechnická měření I, SNTL, Praha, 1986

16 Děkuji za pozornost 