Elektrina merenjaElektrini merni instrumenti 1

Elektrini merni instrumenti Osnovna podela

Prema nainu obrade rezultata i prikaza rezultata

Analogni elektrini merni instrumentiAnalogne instrumente sa beskonanim brojem pokaznih vrednosti

Digitalni merni instrumentiSa diskretnim brojem pokaznih vrednosti.

Elektrini merni instrumenti

Elektrini merni instrumenti Osim pokaznih instrumenata gde rezultat merenja se oitava kao

brojna vrednost na graduisanoj skali ili na digitalnom indikaoru, postoje i registracioni merni instrumenti koji prikazuju rezultatemerenja u vidu dijagrama njihove promene u vremenu ili uzavisnosti od nekog drugog parametra posmatranog signala, pa suzato poznati i pod nazivom pisai i oscilografi.

Reperni indikatori imaju na skali oznake samo onih vrednosti merene veliine koje su u funkciji nadzora, kontrole ili indikacije odreenog stanja posmatrane veliine, kako njene pojedinane, tako i intervalne vrednosti.

Elektrini merni instrumenti

Elektrini merni instrumentiAnalogni merni instrumenti

Analogni instrumenti grupisani su u dve osnovne vrste:- elektromehaniki(nemaju elektronskih sklopova osim ispravljaa)

- elektronski analogni mereni instrumenti(realizuju se i sa aktivnim linearnim elektronskimkomponentama i kolima)

Prema vrsti elektrinog signala razlikuju se:instrumenti jednosmerne i instrumenti naizmenine struje.

Kombinacija ova dva tipa poznata pod nazivom univerzalni merni instrument tzv. unimer.

Elektrini merni instrumenti Analogni elektronski merni instrumenti

Analogni merni instrumentiOsnovna karakteristika analognih instrumenata je da merena elektrina veliina deluje na jedan pokretni organ i pokree ga zajedno sa kazaljkom.

Skretanje zavisi od vrednosti merene veliine, tako da odreenoj vrednosti merene elektrine veliine odgovara odreeni poloaj pokretnog dela, odnosno kazaljke.

U ovim instrumentima se koristi neko od dejstva struje: elektrohemijsko, termiko i elektromehaniko.

Pored mernih instrumenata koji su u osnovi merila struje, jer suzasnovani na principu koritenja nekog od dejstva struje, postoje i instrumenti zasnovani na principu korienja napona koji su u osnovi merila napona.

Analogni merni instrumentiElektrohemijsko dejstvo struje

Korienjem elektrohemijskog dejstva se stvarno ne moe napraviti analogni instrument. Meutim, to se dejstvo dugi niz godina koristilo u laboratorijama uglavnom za merenje jednosmernih struja. Prema Faradejevom zakonu elektrolize izmeu protekle koliine elektriciteta kroz elektrolizer i koliine iz rastvora na katodi istaloenog metala postoji srazmernost(merenje naelektrisanja i vreme taloenja metala).

Toplotno dejstvo struje

Struja kad protie kroz ma kakav otpornik razvija toplotnu snagu P=RI2usled ega se otpornik zagreva.

Elektromehaniko dejstvo struje

izmeu struje i magnetnog polja deluju sile ije se dejstvo koristi.

Analogni merni instrumentiPodela analognih instrumenata na osnovu korienja dejstva struje odnosno napona:

1) Elektrohemijski

2) Magnetoelektrini, (dejstvo izmeu struje i stalnog magneta)

3) Elektromagnetni, (dejstvo izmeu struje i malog komada gvoa)

4) Elektrodinamiki, (dejstvo izmeu dve struje)

5) Termiki, (toplotno dejstvo struje)

6) Indukcioni, (dejstvo naizmeninog elektromagnetnog polja)

7) Elektrostatiki, (dejstvo elektrostatikog polja)Instrumenti zasnovani na dejstvu 1) i 2) mogu meriti samo jednosmerne struje, instrumenti zasnovani na dejstvu 3), 4), 5) i 7) mogu meriti jednosmerne i naizmenine struje i instrumenti zasnovani na dejstvu 6) mogu meriti samo naizmenine struje.

Analogni merni instrumenti Momenti koji deluju na kretni organ instrumenta

Kretni momentPod dejstvom kretnog momenta kretni organ skree iz svog nultog poloaja. Veliina kretnog momenta je svakako funkcija jaine struje, ali u optem sluaju je on i funkcija poloaja kretnog organa. U optem sluaju je: ( )

( )f , ,

fk

k

M I

M I

= =

Otporni momentOtporni moment mora biti funkcija ugla skretanja kretnog organa iz nultog ravnotenog poloaja u kom ga ovaj organ za ostvarenje otpornog momenta dri, ali moe biti i funkcija struje kod nekih instrumenta.

( )0 fM =

Analogni merni instrumenti Momenti koji deluju na kretni organ instrumentaMoment trenjaPostojanje momenta trenja uslovljava nesigurnost postavljanja kretnog organa koje e biti utoliko manje ukoliko je momenat trenja Mt manji od vrednosti kretnog i otpornog momenta za ravnoteni merni poloaj kretnog organa.

Uticaj momenta trenja na postavljanje kretnog organa

Analogni merni instrumenti Momenti koji deluju na kretni organ instrumenta

Umirljivi momentAko na kretni organ deluju umirljivi momenti malog intenziteta, kretni organ zauzima nov ravnoteni poloaj oscilujui prethodno oko njega

1 - prvo maksimalno skretanjep - dozvoljeno odstupanje od ravnotenog poloaja

Uticaj umirljivih momenata na kretanje kretnog organa

( )fuM =

Analogni merni instrumenti Skale i skazaljke mernih instrumenata

Poloaj kretnog organa odreuje skala i skazaljka

Skala linearna, kvadratna i logaritamska.Veliina skale, broj crtica i njihova debljina, odabiraju se zavisno od preciznosti instrumenta

Celokupni opseg skale -pokazni opseg

Deo opsega omeen granicama izmeu kojih instrument pokazuje sa istom tanou - merni opseg

Analogni merni instrumenti Skale i kazaljke mernih instrumenata

Kazaljka Kazaljke su takoe prilagoene traenoj preciznosti instrumenta. Kazaljke preciznih instrumenata imaju na kraju esto oblik noa koji stoji vertikalno na skalu crtica.

Njihova debljina se odabira zavisno od preciznosti instrumenta.

Postoji mogunost netanog oitavanja zbog paralakse, ako posmatrane gleda upravno na skalu.

Vrste kazaljki

Analogni merni instrumenti Skale i kazaljke mernih instrumenata

U osetljivim sistemima izbegava se upotreba materijalne kazaljke zbog smanjenja tromosti i teine pokretnog organa, pa se upotrebljavaju sistemi sa svetlosnim znakom i ogledalima.

Analogni merni instrumenti

100dozM

xKx

Klasa tanosti, sa oznakom K, definisana je u odnosu na graninevrednosti apsolutne greke mernog opsega instrumenta i odreuje se relacijom

gde je Xgr - maksimalna apsolutna greka ostvarena pri overiinstrumenta, a Xgr - propisana vrednost kao gornja graninavrednost mernog opsega, odnosno vrednost pune skale. Zbog toga se, esto, umesto pojma klase tanosti koristi termin greka pune skalemerila.

100grgr

xK

x

Analogni merni instrumenti Ostale bitne karakteristike

Dozvoljeno preoptereivanje instrumenataDefinisano je standardom.Na primer ampermetri, strujna kola vatmetara i varmetara moraju bez oteenja izdrati optereenje sa 120 % nazivne vrednosti struje, za vreme od 2 asa. (Nazivna vrednost je vrednost merene veliine naznaene na instrumentu).

Referentni uslovi i varijacijeTemperatura okoline, poloaj instrumenta, strana magnetna i elektrina polja, zemljino magnetno polje, oblik merene struje, visina napona kod vatmetara i fazmetara i drugo. Takoe je definisano standardima.Na primer za temperaturu referentnu vrednost (201)C kod instrumenata klase 0,05 do 0,2 i (20 2)C kod instrumenata klase 0,5 do 5.Uticajne veliine su esto uzrok netanom pokazivanju instrumenata.

Analogni merni instrumenti Oznake mernih instrumenata

Na brojaniku ili na uoljivom delu instrumenata kada je u upotrebi, treba da su oznaeni sledei natpisi i simboli:

1. Naziv ili znak proizvoaa,2. Simbol merne veliine ili za merae faktora snage (reaktivne) cos

(sin),3. Serijski broj (za instrumente klase 0,05 do 0,2),4. Simbol za klasu tanosti.

Ako neki instrument nema istu klasu kada se upotrebljava za jednosmernu i naizmeninu struju, treba oznaiti obe oznake klase, jednu iznad druge istim redosledom kao i simbole koji oznaavaju vrstu struje.

4. Simbol poloaja, ako je potreban5. Fazmetar (mera faktora snage) treba da je oznaen sa IND

(skraenica za induktivan) i CAP (skraenica za kapacitivan)

Analogni merni instrumenti Kretanje kretnog organa

( )f , ,kM I= Kretni moment, ( )0 f ,M = Otporni moment,

Moment inercije - deluje stoga to se svako telo protivi promeni svoga stanja kretanja.

2

2

ddJ

M Jt=

AMu =Umirljivi moment,

IM kk =na primerna primer 0M C=

kouJ MMMM =++ ICtAtJ k =++

dd

dd

2

2

2

2

d d 0d d

J A Ct t + + =

Analogni merni instrumenti Kretanje kretnog organa instrumenta

Kakvo e kretanje kretnog organa biti, zavisi od uzajamnog odnosa ovih inilaca u gornjim jednainama obeleenih sa J, A i C.

Dijagrami zavisnosti kretanja kretnog organa od odnosa J, A i C

"UNIMER 43" ISKRA Kranj