Instrumentos de medida eléctricos
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Instrumentos eléctricos de medición : una clase de dispositivos utilizados para medir diversas cantidades eléctricas . El grupo de instrumentos de medición eléctricos también incluye, además de los instrumentos de medición reales, otros instrumentos de medición: medidas , convertidores , instalaciones complejas.
Aplicación
Los medios de medición eléctrica se utilizan ampliamente en energía , comunicaciones , industria , transporte , investigación científica , medicina , así como en la vida cotidiana, para contabilizar la electricidad consumida . Usando sensores especiales para convertir cantidades no eléctricas en eléctricas, los instrumentos de medición eléctricos pueden usarse para medir una amplia variedad de cantidades físicas, lo que amplía aún más el rango de su aplicación.
Clasificación
- La característica más significativa para la clasificación de los equipos de medida eléctrica es una cantidad física medida o reproducible, de acuerdo con esto, los dispositivos se dividen en una serie de tipos:
- Además, existen clasificaciones por otros motivos:
- con cita previa - instrumentos de medida , medidas , transductores de medida, instalaciones y sistemas de medida, dispositivos auxiliares;
- según el método de presentación de los resultados de las mediciones: visualización y registro (en forma de gráfico en papel o película fotográfica, impresiones o en formato electrónico);
- según el método de medición: dispositivos para evaluación directa y dispositivos de comparación;
- según el método de aplicación y diseño: panel (fijado en un escudo o panel), portátil y estacionario;
- según el principio de acción:
Notación
En países extranjeros, las designaciones de los instrumentos de medición las establecen los fabricantes, en Rusia (y parcialmente en otros países de la CEI) se ha adoptado tradicionalmente un sistema unificado de designaciones basado en los principios de funcionamiento de los instrumentos de medición eléctricos. La designación incluye una letra rusa mayúscula correspondiente al principio de funcionamiento del dispositivo y un número: el número de modelo condicional. Por ejemplo: C197 - kilovoltímetro electrostático. Se pueden agregar a la designación las letras M (modernizado), K (contacto) y otros, que indican características de diseño o modificaciones de dispositivos.
- X son elementos normales .
- U - instalaciones de medición.
- Y - dispositivos de inducción.
- B - dispositivos de tipo vibración (reed).
- D - dispositivos electrodinámicos.
- E - transductores de medida.
- K - Instalaciones y sistemas de medida complejos y multicanal.
- L - logómetros .
- M - dispositivos magnetoeléctricos.
- N - dispositivos de autograbación.
- P - dispositivos auxiliares de medición.
- P - medidas, transductores de medida, dispositivos para medir los parámetros de elementos de circuitos eléctricos.
- C - dispositivos electrostáticos.
- T - dispositivos termoeléctricos.
- F - dispositivos electrónicos.
- C - dispositivos de tipo rectificador.
- Transductores de medida de Ø .
- U - dispositivos de panel.
- E - dispositivos electromagnéticos.
Historia
- En 1733-1737, el científico francés C. Dufay creó un electroscopio . En 1752-1754, M. V. Lomonosov y G. V. Richman continuaron su trabajo en el proceso de investigación de la electricidad atmosférica. A mediados de los años ochenta del siglo XVIII, S. Coulomb inventó una balanza de torsión , un dispositivo de medición electrostática.
- En la primera mitad del siglo XIX, cuando ya se habían sentado las bases de la electrodinámica ( leyes de Biot - Savart y Faraday , el principio de Lenz ), se construyeron los galvanómetros y algunos otros dispositivos, se inventaron los principales métodos de medición eléctrica - balística (E Lenz, 1832 ), puente (Christie, 1833 ), compensatorio ( I. Poggendorf , 1841 ).
- A mediados del siglo XIX, científicos de diferentes países crean medidas de cantidades eléctricas que toman como estándares, hacen medidas en unidades reproducibles por estas medidas e incluso comparan medidas en diferentes laboratorios. En Rusia, en 1848, el académico B.S. Jacobi propuso utilizar alambre de cobre de 25 pies (7,61975 m) de largo y con un peso de 345 granos (22,4932 g), enrollado en espiral alrededor de un cilindro de material aislante, como estándar de la unidad de resistencia. En Francia, un alambre de hierro con un diámetro de 4 mm y una longitud de 1 km (unidad Breguet) sirvió como unidad estándar de resistencia . En Alemania, tal estándar era una columna de mercurio de 1 m de largo y 1 mm2 de sección transversal a 0 °C.
- La segunda mitad del siglo XIX fue un período de crecimiento de una nueva rama del conocimiento: la ingeniería eléctrica . La creación de generadores de energía eléctrica y su uso para diversos fines prácticos llevó a los ingenieros eléctricos más grandes de la segunda mitad del siglo XIX a inventar y desarrollar varios instrumentos de medición eléctrica, sin los cuales el desarrollo posterior de la ingeniería eléctrica teórica y práctica se volvió impensable.
- En 1871, A. G. Stoletov aplicó por primera vez el método balístico para mediciones magnéticas y estudió la dependencia de la susceptibilidad magnética de los ferroimanes con la intensidad del campo magnético, creando así la base para un enfoque correcto para el cálculo de circuitos magnéticos. Este método todavía se usa en mediciones magnéticas en la actualidad.
- En 1880-1881, el ingeniero francés Despres y el fisiólogo D'Arsonval construyeron una serie de galvanómetros con espejos de alta sensibilidad.
- En 1881 , el ingeniero alemán F. Uppenborn inventó un dispositivo electromagnético con un núcleo elíptico, y en 1886 también propuso un dispositivo electromagnético con una bobina redonda y dos núcleos cilíndricos.
- 1894 , el ingeniero alemán T. Bruger inventa el logometer .
- En el desarrollo de equipos de medición eléctrica de finales de la segunda mitad del siglo XIX y principios del XX, los méritos significativos pertenecen a M. O. Dolivo-Dobrovolsky . Desarrolló amperímetros y voltímetros electromagnéticos, dispositivos de inducción con un campo magnético giratorio (vatímetro, medidor de fase) y un vatímetro ferrodinámico.
Literatura y Documentación
Literatura
Documentación técnico-normativa
- GOST 22261-94 Medios para medir cantidades eléctricas y magnéticas. Condiciones técnicas generales»
- GOST 30012.1-2002 (IEC 60051-1-97) “Instrumentos indicadores eléctricos analógicos de acción directa y piezas auxiliares para ellos. Parte 1. Definiciones y requisitos básicos comunes a todas las partes
- GOST 9999-94 (IEC 258-68) "Instrumentos eléctricos de autograbación de acción directa y partes auxiliares para ellos"
- GOST 13607-68 “Instrumentos de medición y convertidores eléctricos digitales. Términos básicos y definiciones»
- GOST 14265-79 “Instrumentos eléctricos de medición de contacto analógico de acción directa. Condiciones técnicas generales»
- GOST 19875-79 “Instrumentos de medición eléctricos de autograbación de alta velocidad. Condiciones técnicas generales»
- GOST 23217-78 (IEC 51) “Instrumentos de medida eléctricos analógicos con lectura directa. Símbolos aplicados»
Véase también