2.4 Электрические измерения

В разделе необходимо изучить следующие вопросы: преимущества электрических методов измерения физических величин; средства измерений, меры, преобразователи; установки, системы; прямые и косвенные измерения; методы непосредственной оценки и методы сравнения; метрологические характеристики средств измерений.

Электрические измерения необходимы для наблюдения и контроля над режимом работы электрооборудования и для учета электроэнергии. Они также находят широкое применение в устройствах контроля и автоматизации различных производственных процессов. Для этих целей служат электроизмерительные приборы.

Тему рекомендуется начать с изучения принципа действия измерительных механизмов магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической и индукционной систем. Необходимо также усвоить основные особенности этих систем и области применения.

Обратите внимание, что подразделение приборов на системы происходит в зависимости от того, на каком принципе создается вращающий момент в измерительном механизме. В условном обозначении системы прибора заключена информация о принципиальном устройстве приборов данной системы.

Для правильного использования приборов на их шкале наносятся обозначения, указывающие систему прибора, класс точности, род тока, способ установки прибора, напряжение испытания изоляции прибора и др.

Особое внимание следует обратить на принципы измерения неэлектрических величин: скорости, давления, температуры, влажности, концентрации газов и т. д.

После изучения раздела студенты должны знать устройство и область применения основных типов электроизмерительных приборов и уметь выбрать электроизмерительный прибор по пределу измерения и классу точности.

Литература: [1, 3].

Вопросы для самопроверки

1. Объясните устройство и принцип работы измерительных механизмов электроизмерительных приборов основных систем.

2. Почему нельзя приборы магнитоэлектрической системы включать в цепи переменного тока?

3. Что такое класс точности прибора?

4. Что покажет вольтметр, включенный в цепь последовательно?

5. Что произойдет, если включить амперметр в цепь параллельно?

6. В чем заключается принцип электрических измерений неэлектрических величин?

7. Объясните принцип действия и начертите схему включения однофазного индукционного счетчика.

8. Назовите основные способы измерения электрических сопротивлений.

2.5 Электронные преобразователи энергии

В разделе необходимо изучить следующие вопросы: электроника, ее роль и значение в современном обществе, науке, технике и производстве; классификация основных устройств и перспективы развития; характеристики, параметры, назначение полупроводниковых диодов, тиристоров, биполярных и полевых транзисторов; выпрямители их электрические схемы и принципы работы; электрические фильтры, стабилизаторы напряжения и тока; транзисторные усилители, их характеристики и режимы работы; импульсная техника.

В результате изучения раздела студент должен получить представление о полупроводниках, двух типах проводимости, об устройстве полупроводниковых диодов и тиристоров, использовании их для выпрямления переменного тока при различных схемах выпрямления, об устройстве и работе транзисторов, о простейших схемах усилителей на транзисторах, а также об интегральных микросхемах. Привести примеры использования импульсной техники.

Литература: [2].

Вопросы для самопроверки

1. Как влияют примеси на проводимость полупроводников?

2. Что такое дырочная (типа р) и электронная (типа п) проводимость полупроводников?

3. Расскажите об устройстве и свойствах точечных и плоскостных диодов.

4. Что такое транзисторы, тиристоры?

5. Расскажите об устройстве и работе полупроводникового триода.

6. Изобразите основные схемы выпрямления переменного тока и поясните их работу.

7. Дайте определение усилителя. Что такое обратная связь в усилителях?

8. Что называют микросхемой? Какие функции они реализуют?

9. Приведите примеры импульсных преобразователей.