Introducere

Definirea dialectica a cunoasterii " de la contemplarea vie, prin gandirea abstracta, la constatarea experimentala" arata ca experimentul si masurarea fac parte integranta din procesul de cunoastere al unui fenomen. In contextul revolutiei stiintifice si tehnice din lumea contemporana, masurarile electrice sunt indispensabile in toate ramurile industriale, ca veriga importanta in procesele de productie, in controlul calitatii materiilor prime, a produselor intermediare si finale, in dezvoltarea cercetarii in toate domeniile. Pe suportul marimilor electromagnetice se fac cel mai frecvent atat schimburile de energie, cat si schimburile de informatie; masurarea electrica cu precizie ridicata conditioneaza deci desfasurarea normala a proceselor implicate. Pentru a intelege, a prevedea si a actiona asupra mediului inconjurator omul trebuie sa acumuleze cunostinte referitoare la diverse obiecte, fenomene, procese, etc., prezente in natura. Acest e cunostinte pot fi clasificate prin introducerea notiunii de marime. Prin definitie, marimea reprezinta o proprietate sau un atribut comun al unei clase de obiecte, fenomene, procese, etc.

1

Capitolul I Aparatele electrice

Aparatul este un sistem tehnic care serveste la efectuarea unor operatii, la transmiterea sau trans-formarea energiei dintr-o forma n alta. Echipamentul este un ansamblu de aparate, dispozitive si mecanisme ale unei instalatii, masini etc. careia i asigura functionarea. Instalatia este un ansamblu de constructii, aparate, masini care servesc la ndeplinirea unei anumite functiuni sau operatii. Masina este un sistem tehnic format din organe solide cu miscari determinate, care serveste la transformarea unei forme de energie n alta sau n lucru mecanic sau caldura. Masina-unealta este masina echipata cu scule pentru aschiere, taiere sau deformari plastice. 1.1 Rolul aparatelor electrice Prin aparate electrice se neleg aparatele de comutaie (conectare i deconectare), aparatele de pornire i reglare, aparatele de protecie, aparatele de msur, de control i de reglare automat, cum i completele de aparate, utilizate n domeniul producerii, transportului, distribuiei i transformrii energiei electrice. Aparatele electrice ndeplinesc n instalaii una dintre urmtoarele funcii: - nchiderea, deschiderea sau comutarea, voite sau automate, ale circuitelor electrice; - supravegherea i protecia instalaiilor i receptoarelor (mpotriva suprasarcinilor, scurtcircuitelor, supratensiunilor) 1.2. Clasificarea aparatelor electrice Dup funcia pe care o ndeplinesc i dup principiul de construcie, aparatele electrice pot fi clasificate n urmtoarele categorii principale: - aparate de conectare (de comutaie): - separatoare - separatoare de sarcin - ntreruptoare: cu prghie, pachet, cu came - ntreruptoare automate - contactoare - contactoare cu relee - aparate pentru istalaii interioare: - ntreruptoare i comutatoare - prize i fie - aparate de protecie: - sigurane2

- relee - eclatoare i descrctoare - aparate pentru pornirea i reglarea mainilor electrice: - reostate de pornire i excitaie - comutatoare stea-triunghi - inversoarede sens - controlere - aparate pentru acionri (elemente de automatizare): - butoane de comand, manipulatoare, selectoare - microntreruptoare - limitatoare - tablouri i complete de aparate. 1.3. Mrimile caracteristice unui aparat electric Tensiuni nominale Tensiunea nominal de izolare este valoare tensiunii la care este dimensionat izolaia i la care se raporteaz incercrile de rigiditate dielectric i distanele de strpungere i conturnare. Tensiunea nominal de utilizare este valoarea tensiunii care, mpreun cu curentul nominal de utilizare, determin condiiile aparatului i la care se raporteaz capacitatea de nchidere i rupere, tipul serviciului i categoria de utilizare. Tensiunea nominal de comand este valoarea tensiunii pentru care este dimensionat dispozitivul de comand al aparatului. Cureni nominali Curentul nominal termic este curentul maxim pe care aparatul l poate suporta timp de 8 ore fr ca nclzirea diferitelor sale pri s depeasc limitele admisibile. Curentul nominal de utilizare este curentul stabilit de constructor n funcie de tensiunea nominal de utilizare, frecvena nominal, serviciul nominal i categoria de utilizare. Capacitatea de comutaie La aparatele de joas tensiune capacitatea de comutaie se exprim prin curentul de rupere, cel mai mare curent pe care aparatul este capabil s l ntrerup sub o tensiune dat i prin curentul de nchidere, cel mai mare curent pe care aparatul l poate stabili sub o tensiune dat. Se dau n valori efective. La aparatele de nalt tensiune se folosesc notiunile de putere de rupere: Pr = Un Ir [MVA] i putere de nchidere: Pi = Un Ii [MVA], unde: Un tensiunea nominala, n kV; Ir curentul de rupere, n kA; Ii curentul de nchidere, n kA.3

n general, n productia individuala, se fabrica un singur exemplar sau un lot (numar de produse lan-sate simultan n productie) de cteva exemplare, la intervale mari de timp (la comenzi speciale). n productia de serie se fabrica loturi mari la intervale de timp determinate de necesitati obiective. n productia de masa se fabrica produse n cantitati foarte mari, n mod continuu (ntr-o perioada lunga de timp), cu producerea ritmica a produsului finit (produse permanent solicitate). 1.4. Etapele realizarii unui aparat electronic (produs nou) Acestea sunt urmatoarele: a. Studiul tehnico-economic, act de conceptie la nivelul caruia se rezolva urmatoarele probleme: - stabilirea unei solutii de principiu pentru functionarea produsului nou (schema bloc functionala); - precizarea unor materiale sau tehnologi necesare fabricatiei produsului nou; - dezvoltarii eventuale ale unor capacitati de productiei; - necesitati interne, posibilitati pentru export; - programarea asimilarii produsului nou, s.a. b. Studiul de marketing precizeaza unele conditii specifice sub forma unor parametrii ai produsu-lui nou si care caracterizeaza: gradul de saturatie la pietei, segmentarea pietei, corelarea unor func-tii ale produsului cu necesitatile utilizatorului etc., sau impune unele criterii de selectie a variantelor specifice dependent de restrictiile impuse n abordarea unei anumite strategii de marketing. c. Tema de proiectare, act decizional care concretizeaza, pe baza datelor oferite de studiul tehni-co-economic si cel de marketing, varianta care va fi comandata proiectarii. Tema de proiectare pre-cizeaza n principal urmatoarele: - destinatia si conditiile de exploatare ale produsului nou; - caracteristicile de baza ale produsului nou; - cerintele principale constructive si functionale ale produsului nou; - parametrii garantati ai produsului nou; - standardele si normele interne n care se ncadreaza produsul nou (daca nu exista, se elabo-reaza noi standarde sau norme interne); - indicatori tehnico-economici si exploatare ai produsului nou; - cantitatile de fabricat; d. Proiectarea tehnica, (pentru inginerii electronisti este electrica), n care se porneste de la solu-tia de principiu stabilita prin studiul tehnico-economic, se proiecteaza o schema bloc care se detali-aza succesiv pna la nivelul circuitelor elementare. Aici intervin cteva aspecte si anume: unele blocuri functionale se pot realiza cu circuite integrate specializate, la care, practic se preia din cata-loage scheme de aplicatie necesara; exista firme specializate care produc si furnizeaza blocuri ca subansambluri tipizate cu marimi de intrare4

si respectiv, iesire unificate; firma producatoare a pro-dusului nou trebuie sa utilizeze, pe ct posibil, subansambluri anterior proiectate si aflate n fabrica-tia proprie (motive economice). n cazul n care produsul nou presupune activitate de proiectare electrica, intervin inginerii electronisti specializati n proiectarea circuitelor. Proiectarea electrica impune cunoasterea proprietatilor de circuit ale componentelor si dispozitive-lor electronice disponibile si modelarea lor prin circuite simple constituite din elemente ideale si abstractizate precum si comportarea circuitelor formate din interconexiunea acestor componente si dispozitive, pe baza descrierii matematice a interconexiunilor de modele de componente (schema electrica echivalenta, analiza asistata de calculator, simulare asistata de calculator etc.). 1.5.Calitatea aparatelor electrice Noiuni generale Calitatea unui produs este dat de ansamblul caracteristicilor tehnice, funcionale, psihosenzoriale i al parametrilor economici prin care acesta satisface nevoia pentru care a fost creat i respect normele impuse privind eficiena social-economic; calitatea este deci o msur a gradului de utilitate social a produsului. Calitatea produselor constituie o problem de stat i este reglementat de Legea nr. 7/1977. Pentru aparatele electrice vom prezenta n continuare caracteristicile tehnice de calitate i fiabilitate. Caracteristicile tehnice sunt impuse de standardele i de normele interne de produs. Pentru asigurarea calitii aparatelor electrice se impune respectarea riguroas a tehnologiei n procesul de fabricaie, precum i respectarea prescripiilor privind exploatarea i ntreinerea. Caracteristicile tehnice se refer n primul rnd la elemente i condiii constructive ca: distane de strpungere i conturnare, carcase, mbinri, msuri pentru protecia personalului de deservire. Alte condiii tehnice se refer la mrimi caracteristice; tensiunea nominal. rigiditatea dieleetric, curentul nominal tehnic, rezistena de izolaie, curentul limita termic i dinamic, capacitatea de tnchidcre i rupere, rezistena la uzur mecanic i sub sarcin etc. O alt categorie de caracteristici tehnice se refer la: interschimbabilitate, acoperiri pentru protecia aparatului la agresiunea mediului, acionarea organelor de comand, grade normale de protecie (STAS 5325-79), nclzirea diverselor pri componente, comportarea la aciunea umiditii, la cldura excesiv i la foc, comportarea aparatului la vibraii i scuturri. Pentru aparatele de joas tensiune, aceste cerine generale de calitate, precum i regulile i metodele de verificare sunt precizate de STAS 553/1,2. 3,4-1980. Pentru fiecare tip de aparat, norma intern conine precizri suplimentare i anexa de fiabilitate.5

B. Fiabilitatea aparatelor electrice Fiabilitatea, n termeni uzuali, reprezint capacitatea unui produs de a nu se defecta n timpul funcionrii. Fiabilitatea este necesar pentru conservarea caracterului operaional al aparatului i ofer o formulare matematic a siguranei de funcionare ntr-un timp dat. Un aparat de msur este orice dispozitiv special realizat pentru afiarea unei mrimi electrice ntr-un format ce poate fi interpretat de ctre un operator uman. De obicei, acest format este sub form vizual: deplasarea unui indicator pe o scal, o serie de dispozitive luminoase aranjate sub forma unui bargraph, sau un afiaj format din cifre. n analiza i testarea circuitelor, exist dispozitive proiectate pentru realizarea msurtorilor mrimilor electrice de baz, i anume, tensiune, curent i rezisten. Exist multe alte tipuri de aparate de msur, dar n acest capitol ne vom concentra atenia, n principal, pe modul de funcionare al acestora trei. Majoritatea aparatelor de msur moderne sunt digitale, folosind un afiaj numeric. Modelele mai vechi de aparate de msur sunt ns mecanice, utiliznd un indicator mecanic pentru afiarea mrimii msurate. n ambele cazuri, este nevoie de o setare a aparatului pentru indicarea corespunztoare a mrimilor msurate. n acest capitol ne vom referi exclusiv asupra principiilor de funcionare ale aparatelor de msur analogice (mecanice).

6

Capitolul II Aparate de masuraElementele componente ale aparatelor de masurat sunt: - dispozitivul de masurat : ansamblul partilor constructive care produce miscarea sistemului mobil, a carui deplasare depinde de marimea de masurat; - elemente de prelucrare a semnalelor: accesorii sau compo-nente care produc modificarea semnalelor (ca marime, forma, faza) sau realizeaza diferite operatii matematice asupra semnalelor (adunare, scadere, inmultire, impartire, logaritmare, derivare, inte-grare) in scopul adaptarii lor la dispozitivele de masurat utilizate; - traductor: element de intrare in lantul de masurare, care transforma marimea de masurat intr-o marime electrica, adecvata schemei functionale sau instalatiei de masurat respective; - elemente de referinta: parti constructive care furnizeaza marimi cu parametri caracteristici de valoare cunoscuta cu precizie (tensiune, curent, rezistenta, inductivitate, capacitate, durata) utilizate in aparate bazate pe metode de compensatie sau de punte; - elemente auxiliare: parti constructive care participa la realizarea si corecta functionare a aparatului: surse de alimentare, elemente de protejare impotriva factorilor perturbatori (temperatura, cmpuri electromagnetice, vibratii, umiditate), elemente de fixare si consolidare a partilor constructive distincte, elemente de conectare, etc. Elementele mentionate pot fi interioare sau exterioare (caz in care se numesc accesorii). Clasificarea aparatelor de masura se poate face dupa: - marimea electrica masurata: galvanometre, ampermetre, voltmetre, ohmmetre, wattmetre, frecventmetre, contoare, punti (de rezistente, de capacitati, de inductivitati) etc.; - dupa constructie si principiu de functionare: Dupa constructie exista dispozitive: - pentru obtinerea unei singure interactiuni (simple); - pentru producerea a doua interactiuni (cupluri) de sensuri contrare (logometre). Dupa principiul de functionare : - dispozitive magnetoelectrice; - feromagnetice; - electrodinamice; - de inductie; - termice; - electrostatice;7

- cu vibratii; - magnetoelectrice cu redresoare; - magnetoelectrice cu termoelemente, etc. Pentru indicarea principiului de functionare se utilizeaza simboluri caracteristice inscrise pe cadranul aparatului, dupa modul de prezentare a rezultatului masurarii : - aparate indicatoare prevazute cu dispozitive de citire a indicatiei, putnd fi la rndul lor : - de pozitie - indica valoarea actuala a marimii; - integratoare - cu indicatia in functie de integrala definita a marimii, intr-un interval de timp; - aparate inregistratoare, care pot fi: - inregistratoare si indicatoare pentru supravegherea uneia sau mai multor marimi; - pentru inregistrarea avariilor (viteza diagramei creste automat pentru intervale de cteva secunde); - pentru inregistrarea modului de lucru a protectiei; - dupa clasa de precizie si legat de aceasta, dupa destinatie : - aparate de laborator - de clasa 0,5; 0,2; 0,1 sau mai mica dect 0,1 si care pot fi folosite ca: - aparate de lucru (masurari curente); - aparate de verificare (a aparatelor de lucru); - aparate etalon (pastreaza si transmit unitatile de masura catre aparatele de verificare); - aparate de exploatare, de clasa 0,5; 1; 1,5; 2,5; 5, care pot fi de serviciu (tehnice) sau de tablou, cu functii de masurare, de supraveghere sau de control a marimilor respective; - alte criterii : - anumite caracteristici tehnice pe care le satisfac (rezistenta la socuri, vibratii, acceleratii, climatice, antiex); - forma cutiei sau scarii gradate (rotunde, dreptunghiulare);- felul montajului: (aparent; ingropat in panou); - pozitia de functionare: cu cadran vertical, orizontal sau inclinat sub un anumit unghi. Aparatele de masura digitale la care rezultatul poate avea numai anumite valori din domeniul de masurare, fiind deci o marime discontinua. Prin operatia de cuantificare, domeniul este mpartit ntr-un numar de subdomenii egale (cuante sau unitati de cuantificare), iar procesul de masurare consta n numararea cuantelor corespunzatoare masurandului, codificarea rezultatului ntr-un sistem de numeratie si afisarea lui pe un dispozitiv specializat, sub forma unui numar.

Masurarea digitala are urmatoarele avantaje: e elimina erorile subiective de citire; s aparatele digitale au, un general, o precizie superioara celor analogice; exista posibilitatea prelucrarii, transmiterii la distanta si nregistrarii informatiilor rezultate n procesul de masurare, prin mijloacele tehnicii de calcul. Dezavantajele masurarii digitale sunt: Sunt fragmente care nu pot fi vazute8

Plaja de valori este mai mica Precizia nu este foarte buna

Dupa caracterul masurarii n timp: 1. Metode de masurare statice, care se efectueaza asupra unor marimide regim permanent, de valoare constanta n intervalul de timp ndeterminarea; 2. Metode de masurare dinamice, efectuate asupra unor marimivariabile rapid n timp si necesita aparate cu un timp de raspuns mic, care dispun de elemente de memorare sub forma continua saudiscreta a valorilor determinate; 3. Metode de masurare statistice, care se efectueaza asupra unormarimi cu caracter aleatoriu, cu variatie imprevizibila n timp,neputnd fi descrise de relatii matematice care sa stabileasca o legede reproducere a anumitor valori, n anumite conditii experimentale. Dupa modul de obtinere a rezultatelor masurarii: 1. Metodele de masurare directe sunt metodele prin care valoarea unei marimi se obtine direct, fara efectuarea de calcule suplimentare sisunt bazate pe compararea directa cu unitatea de masura sau cuajutorul unui aparat gradat n unitatile respective. n acest tip demasurare se determina o singura marime. Exemple: masurarea temperaturii cu termometrul; masurarea presiunii cumanometru etc. 2. Metode de masurare indirecta sunt metode prin care valoarea uneimarimi se obtine prin masurarea directa a altor marimi, de caremarimea de masurat este legata printr-o relatie cunoscuta. Acestemasurari sunt mai complexe si au o precizie mai scazuta, dar n multecazuri nu pot fi evitate. Exemple: masurarea rezistentelor electrice prin metoda ampermetrului sivoltmetrului folosind legea lui Ohm R=U/I; masurarea densitatii unui corp prinmasurarea masei sale M si a volumului V M/V. = 3. Metode de masurare combinate constau n determinarea valorilorunui anumit numar de marimi de masurat pe baza rezultatelormasurarii directe sau indirecte a diferitelor combinatii ale acestorvalori si a rezolvarii ecuatiilor n care sunt incluse rezultatelemasurarii. Exemple: masurarea masei fiecarei greutati n parte, cnd masa uneia din ele estecunoscuta si sunt cunoscute rezultatele compararii ntre ele a diferitelor combinatii de greutati. Metodele de masurare directe sunt cele mai numeroase, constituind bazamasurari tuturor marimilor fizice. aparate de masurat digitale - n care semnalul purtator de informatie metrologica este discretizat (cuantificat), iar rezultatul se indica sub forma numerica sau se stocheaza sub forma unor nregistrari numerice.9

2.4. Structuri tipice ale aparatelor de masurare Mijlocul electric de masurare constituie un lant de masurare si de aceea poate fi reprezentat printr-o schema functionala, ale carei elemente principale pot fi denumite convertoare de masurare. Sub forma generala, mijloacele de masurare pot fi considerate ca fiind alcatuite din trei tipuri de convertoare de masurare: 1. Convertoare de intrare (traductoare) care transforma marimea de masurat ntr-un semnal electric: curent, tensiune, numar de impulsuri etc; 2. Convertoare de prelucrare (amplificatoare, circuite de mediere, circuite de comparare, circuite de formare a impulsurilor etc) care transforma semnalul electric astfel nct acesta sa poata actiona convertorul de iesire; 3. Convertoare de iesire dau posibilitatea citirii sau nregistrarii valorii masurate. Schemele functionale pot fi clasificate dupa natura marimii de masurat: activa sau pasiva si dupa modul de obtinere a valorii masurate: analogic sau digital. Schema functionala a unui aparat analogic pentru masurarea unei marimi active (figura 2.5) prezinta convertorul de intrare (traductorul) ce converteste marimea de masurat. Semnalul metrologic electric este prelucrat de catre convertorul de prelucrare pentru a putea fi aplicat la intrarea convertorului de iesire care este un instrument electric de masurare. n cazul masurarii marimilor pasive acestea nu pot furniza energia formarii semnalului metrologic si de aceea se face apel la o marime exterioara fenomenului supus masurarii (numita marime de activare) care este modulata de catre marimea de masurat si aceasta este aplicata la intrarea convertorului de intrare care converteste marimea de activare ntr-o marime electrica si lantul de masurare se pastreaza (figura 2.6). Pentru realizarea aparatului digital se procedeaza ca n cazul marimilor active nlocuinduse, n schema prezentata n figura 2.6, convertorul de iesire cu un voltmetru digital. 2.5. Caracteristicile metrologice ale aparatelor de masurare Caracteristicile metrologice ale aparatelor de masurat sunt caracteristicile care se refera la comportarea aparatului de masurat n raport cu obiectul supus masurarii, cu mediul ambiant si cu operatorul uman. Intervalul de masurare (Xmin, Xmax) este intervalul ntre valoarea minima Xmin si valoarea maxima Xmax masurabile; poate fi mpartita n game de masurare. Nu ntotdeauna intervalul coincide cu indicatia scalei - n exemplul dat n figura 2.7 avem intervalul de masurare 510A. Rezolutia este o caracteristica de iesire a aparatului si reprezinta cea mai mica valoare a masurandului care poate fi apreciata pe indicator. Rezolutia se exprima n: nitati de masura a masurandului ( m tc); u V, e unitati relative. 10

Sensibilitatea este o caracteristica de transfer a aparatului si reprezinta variatia marimii de iesire n functie de marimea de intrare: unde: S - sensibilitatea, y - marimea de iesire, x - marimea de intrare a mijlocului electric de masurare. La aparatele analogice marimea de iesire se exprima n unitati de deplasare a dispozitivului mobil (de exemplu mm/mV). Sensibilitatea de-a lungul scarii gradate depinde de principiul de functionare si scara gradata poate fi uniforma sau neuniforma. Daca marimea de iesire se exprima n diviziuni, de exemplu diviziuni/mV atunci sensibilitatea este constanta pe intervalul de masurare, indiferent de aspectul scarii gradate. Inversul sensibilitatii se numeste constanta aparatului: si ea se exprima, de exemplu n amperi/diviziune, ohmi/diviziune. Pentru orice mijloc de masurare sau convertor sensibilitatea reprezinta raportul dintre intervalul marimii de iesire si intervalul marimii de intrare. De exemplu, un termometru electric care masoara temperaturi ntre -40 si +120 si are o scara gradata cu 80 C C diviziuni prezinta o sensibilitate de 0,5 diviziuni/C si o constanta de 2C/diviziune. Pragul de sensibilitate este o caracteristica de intrare si reprezinta cea mai mica variatie a masurandului care poate fi pusa n evidenta; determina precizia si valoarea Xmin; este determinat de rezolutia aparatului, nivelul de zgomot (propriu si exterior) si de sensibilitatea indicatorului de nul; se poate mari prin masurarea la temperaturi joase sau prin cresterea duratei masurarii. Precizia instrumentala (exactitatea) este calitatea aparatului de a da rezultate ct mai apropiate de valoarea adevarata a masurandului. La efectuarea unei masurari se obtine valoarea masurata a marimii supuse masurarii. Dar datorita aparatului de masurat si celorlalti factori implicati n procesul de masurare, valoarea masurata obtinuta este diferita de valoarea adevarata a marimii de masurat, deci masurarea esten caracterizata de o anumita incertitudine. Pentru a estima incertitudinea de masurare trebuie sa fie evidentiate toate erorile ce afecteaza masurarea. Clasa de exactitate reflecta un ansamblu de caracteristici metrologice. La aparatele la care se normeaza eroarea relativa sau eroarea raportata clasa de exactitate este numeric egala cu eroarea relativa sau raportata maxima admisa. Rapiditatea (timpul de masurare) reprezinta numarul de masurari efectuate n unitate de timp sau banda de frecventa a masurandului pentru care aparatul nu iese din limitele de precizie normala. De exemplu, pentru aparatele analogice timpul de masurare este de maxim 4s, iar pentru aparatele digitale viteza de masurare ajunge sau depaseste 50 masurari pe secunda. Puterea consumata se ntelege prin puterea preluata de aparat de la fenomenul supus masurarii, pentru formarea semnalului metrologic si pentru obtinerea valorii masurate.11

Valoarea puterii consumate depinde de tipul convertorului de intrare (de exemplu masa si dimensiunile traductorului) precum si de tipul convertorului de iesire (de exemplu instrumentele analogice consuma puteri ntre ctiva miliwati si wati, iar cele digitale puteri foarte mici). Fiabilitate metrologica este caracteristica aparatului de a functiona fara defecte. Stabilitatea reprezinta calitatea unui aparat digital de a-si pastra timp ndelungat caracteristicile, prin conservarea zeroului si instabilitatea la variatiile de temperatura, umiditate si paraziti electromagnetici (de exemplu 0,01% pe an). Compatibilitatea cu un sistem automat de masurare. Un aparat digital este compatibil cu un sistem automat de masurare daca este prevazut cu o interfata de intrari-iesiri cu ajutorul careia se poate conecta la liniile magistralei sistemului, pentru a primi comenzi si a furniza date n cod. Pot fi enumerate si alte caracteristici ale aparatelor de masurat: protectie fata de actiunea mediului, gabarit, masa, pret. Extinderea domeniulu i de masurare a ampermetrelor n c.c. pna la niveluri deordinul 10 4A se poate face cu ajutorul sunturilor; schema unui ampermetru cu sunt este reprezentata n figura . Daca rezistenta ampermentrului este Ra si Ia este curentul nominal, atunci valoarea rezistentei suntului, Rs necesar pentru masurarea unui curent I, este data de relatia: Ra R , (6.3) s n 1 nde n=I/Ia este raportul de suntare. A a Ra I Is Rs

ig. 6.3. Schema unui ampermetru cu sunt. n cazul n care I Ia se foloseste o metoda indirecta de masurare n care se masoara caderea de tensiune la bornele uneirezistente de valoare mica numita, de asemenea, sunt. Pentru a reduce influenta rezistentelor de contact, sunturile se construiesc cu 4 borne (BI - borne de curent, BU - borne de tensiune). Caderile de tensiune nominale ce se obtin la bornele suntului cnd acesta este parcurs de curentul nominal, sunt standardizate, de obicei, la 60 sau 75 mV. Extinderea domeniului de masurare n c.a. se face cu ajutorul transformatoarelo r de12

masurare de curent, deoarece sunturile ar avea consumuri energetice prea mari. Transformatoarel e de masurare de curent se caracterizeaza printr- un raport de transformare nominal: I k p , (6.4) Is unde: Ip reprezinta curentul din primarul transformatorului , iar Is - curentul din secundarul transformatorului. Pentru ca erorile introduse detransformatorul de curent sa fie minime, este necesar ca impedanta de sarcina a acestuia, n acest caz, Za sa fie ct mai mica, adica sa lucreze ct mai apropiat de conditii de scurtcircuit n secundar. Uneori, pentru masurarile operative n instalatiile electrice de curent alternativ, se folosesc transformatoare de masurare de tip cleste , care se conecteaza direct pe cablul parcurs de curentul care se doreste a fi masurat Schema de conectare a unui ampermetru cu transformator de curent

Masurarea curentilor alternativi de nalta frecventa se face, de obicei, folosind metode indirecte, traductoarele folosite fiind sunturile de constructie speciala sau traductoarele complexe formate din rezistente si traductoare de temperatura.

2.1. Aparate de msur electromagneticeMajoritatea aparatelor de msur analogice se bazeaz pe principiul electromagnetismului, i anume, pe faptul c trecerea unui curent printr-un conductor produce un cmp magnetic perpendicular pe axa de deplasare a electronilor. Cu ct valoarea curentului este mai mare, cu att mai mare va fi cmpul magnetic produs. Dac acest cmp magnetic produs de conductor este liber s interacioneze cu un alt cmp magnetic, vom asista la dezvoltarea unei fore fizice ntre cele dou surse ale cmpurilor magnetice. Dac una dintre acest surse este liber s se deplaseze fa de cealalt surs, aceasta se va deplasa pe msur ce curentul trece prin conductor, deplasarea fiind direct proporional cu valoarea curentului.

13

2.2.Aparate de msur cu magnet permanentAparatele de msur electromagnetice sunt realizate n prezent dintr-o bobin suspendat ntr-un cmp magnetic, protejat de majoritatea influenelor externe. Astfel de dispozitive sunt cunoscute sub numele de aparate de msur cu magnet permanent. n figura de mai sus, acul indicator este poziionat aproximativ la 35% pe scala gradat, zero fiind n stnga iar valoarea maxim regsindu-se n partea dreapt. O cretere a curentului de msurat va duce la o deplasare a acului indicator spre dreapta iar o descretere a lui va duce la o deplasare a acului spre stnga. Afiajul aparatului de msur conine o scal gradat cu cifre pentru indicarea valorilor mrimii de msurat, indiferent de tipul acesteia. Cu alte cuvinte, dac este necesar o valoare de 50 A pentru deplasarea maxim a acului indicator (spre captul din dreapta), scala va avea scris o valoarea de 0 A n partea stng i o valoare de 50 A n partea dreapt; mijlocul va fi desigur 25 A. n exemplul din figur, acul ar indica n acest caz ipotetic o valoare a curentului de 17,5 A. De obicei, scala este mprit n gradaii mult mai mici, din 5 n 5 A, sau chiar la 1 A, pentru a permite o citire mult mai precis a indicaiei acului.

14

Majoritatea aparatelor pot detecta polaritatea curentului, o direcie a acestuia ducnd la deplasarea acului ntr-un anumit sens, iar direcia opus a curentului ducnd la o deplasare n sens contrar al acului indicator. Modele D'Arsonval i Weston sunt de acest tip. Exist ns i aparate care nu sunt sensibile la modificarea sensului curentului prin circuit, bazndu-se pe atragerea unui cursor mobil de fier, nemagnetizat, ctre conductorul de curent fix pentru deplasarea acului indicator. Astfel de aparate sunt folosite pentru msurtor n curent alternativ. Un dispozitiv sensibil la variaia polaritii curentului, ar vibra pur i simplu nainte i napoi fr a putea da o indicaie practic a mrimii de msurat.

2.3.Aparate de msur electrostaticeDei majoritatea aparatelor de msur analogice se bazeaz pe principiul electromagnetismului, cteva dintre ele se bazeaz pe electrostatic, cu alte cuvinte, pe fora de atracie sau de respingere generat de sarcinile electrice n mediul dintre ele.

Dac aplicm o tensiune ntre dou suprafee conductoare separate printr-un dielectric format din aer, va exista o for fizic de atracie ntre cele dou suprafee, fora capabil s indice valoare tensiunii. Aceast for este direct proporional cu tensiunea aplicat ntre plci i invers proporional cu ptratul distanei dintre ele. De asemenea, fora nu depinde de polaritate, rezultnd astfel un dispozitiv insensibil la variaia polaritii tensiunii. Din pcate, fora generat de atracia electrostatic este foarte mic n cazul tensiunilor normale, astfel nct aceste tipuri de aparate de msur nu sunt practice pentru instrumentele de test normale. Astfel de aparate electrostatice sunt folosite pentru msurarea tensiunilor nalte, de ordinul miilor de voli. Unul dintre cele mai mare avantaje al aparatelor electrostatice const n rezistena electric extrem de mare, fa de aparatele electromagnetice care au o rezistena electric mult mai mic. Dup cum vom vedea n cele ce urmeaz, o rezistena electric mare, rezultnd ntr-un curent mult mai mic prin dispozitiv, este absolut necesar pentru realizarea unui voltmetru profesional.

15

Tubul catodic (CRT)

O aplicaie mult mai ntlnit a dispozitivelor electrostatice este tubul catodic. Acestea sunt tuburi speciale din sticl, similare celor ntlnite la televizoarele clasice. ntr-un astfel de tub, un fascicol de electroni ce se deplaseaz prin vid, este deviat prin intermediul unei tensiuni existente ntre dou plci metalice aezate de o parte i de cealalt a tubului. Datorit faptului c electronii posed o sarcin electric negativ, acetia tind s fie respini de placa negativ i atrai de placa pozitiv. O inversare a polaritii tensiunii dintre cele dou plci va duce la modificarea n sens contrar al traseului fascicolului de electroni, acest dispozitiv fiind prin urmare sensibil la polaritate. Electronii, avnd o greutate mult mai mic dect plcile metalice, se deplaseaz mult mai uor sub aciunea forei dintre cele dou plci dect plcile propriu-zise. Traseul lor deviat poate fi detectat pe msur ce acetia se lovesc de afiajul din sticla de la captul tubului, unde ntlnesc un strat subire de fosfor; rezultatul este emiterea unei unde luminoase ce poate fi observat din exteriorul tubului. Cu ct tensiunea dintre cele dou plci este mai mare, cu att electronii vor fi deviai mai puternic de la traseul lor iniial, punctul luminos de pe afiaj regsindu-se la o distana mai mare fa de centrul acestuia.

ntr-un tub real, precum cel alturat, exist dou perechi de plci metalice pentru deviaia electronilor, nu doar una singur, pentru a putea acoperi ntreaga aria a afiajului de sticl din captul dispozitivului. Cu toate c aceste dispozitive pot nregistra tensiuni mici cu o precizie ridicat, ele sunt totui greoaie, fragile i necesit putere electric pentru funcionare, spre deosebire de16

dispozitivele electromagnetice ce sunt mult mai compacte i sunt alimentate direct de semnalul de msurat ce se regsete la bornele lor. De obicei, tuburile catodice sunt folosite n combinaie cu circuite externe precise pentru formarea unui echipament de test mult mai mare, i anume, osciloscopul. Acest din urm dispozitiv poate indica variaia tensiunii cu timpul, o abilitatea extrem de important n cazul circuitelor cu tensiuni i cureni variabili n timp.

2.4.VoltmetrulLimitri ale circuitelor de msur Definirea dialectica a cunoasterii " de la contemplarea vie, prin gandirea abstracta, la constatarea experimentala" arata ca experimentul si masurarea fac parte integranta din procesul de cunoastere al unui fenomen. In contextul revolutiei stiintifice si tehnice din lumea contemporana, masurarile electrice sunt indispensabile in toate ramurile industriale, ca veriga importanta in procesele de productie, in controlul calitatii materiilor prime, a produselor intermediare si finale, in dezvoltarea cercetarii in toate domeniile.Pe suportul marimilor electromagnetice se fac cel mai frecvent atat schimburile de energie, cat si schimburile de informatie; masurarea electrica cu precizie ridicata conditioneaza deci desfasurarea normala a proceselor implicate. Pentru a intelege, a prevedea si a actiona asupra mediului inconjurator omul trebuie sa acumuleze cunostinte referitoare la diverse obiecte, fenomene, procese, etc., prezente in natura. Acest e cunostinte pot fi clasificate prin introducerea notiunii de marime. Prin definitie, marimea reprezinta o proprietate sau un atribut comun al unei clase de obiecte, fenomene, procese, etc. Majoritatea aparatelor de msur sunt dispozitive foarte sensibile. Unele modele, precum D'Arsonval, necesit un curent de doar 50 A pentru a duce acul indicator n poziia maxim a scalei de valori; rezistena intern a acestor tipuri de aparate nu este mai mare de 1000 . n consecin, un astfel de voltmetru poate msura o tensiune maxim de doar 50 mV (50 A X 1000 ), pentru c la aceast valoare, acul indicator este n poziia sa maxim (dreapta) i nu se mai poate deplasa. Pentru a putea realiza voltmetre practice, cu capabiliti de msurare a unor tensiuni mult mai mari, folosind aceste dispozitive sensibile, trebuie gsit o metod de reducere a deplasrii acului indicator. Modelul D'Arsonval

17

S lum ca i prim exemplu un dispozitiv tip D'Arsonval, cu o rezistena intern a bobinei de 500 , i a crei deplasare maxim (D.M.) se realizeaz pentru un curent de 1 mA. Aplicnd legea lui Ohm, putem determina tensiunea necesar deplasrii acului indicator la valoarea maxim: Dac am dori s folosim acest aparat pentru msurarea tensiunilor ce nu depesc o jumtate de volt, aceast configuraie ar fi mai mult dect suficient. Dar pentru a msur tensiuni peste aceast valoare, trebuie s aducem unele modificri. Pentru a obine o deplasare observabil a acului pentru o valoare a tensiunii de peste 0,5 V, este nevoie ca doar o parte din tensiunea de msurat s se regseasc pe bobina intern. Desigur, va trebui s modificm i scala aparatului de msur, astfel nct s existe o legtur direct ntre deplasarea acului indicator i valoarea real a tensiuni msurate. Introducerea unui divizor de tensiune

Aceast operaie se poate realiza foarte uor cu ajutorul unui divizor de tensiune. tiind c un divizor de tensiune se realizeaz cu ajutorul rezistorilor conectai n serie, tot ceea e trebuie s facem este s conectm un rezistor n serie cu rezistena intern a configuraiei iniiale (inclus n dispozitiv), rezultatul fiind un divizor de tensiune format din doi rezistori. Msurarea curentului cu voltmetrul

n unele cazuri, rezistorii de unt sunt utilizai n combinaie cu voltmetre cu rezistena de intrare ridicat pentru msurarea curenilor. Curentul prin voltmetru va fi suficient de mic18

pentru a-l putea neglija, iar rezistena de unt poate fi dimensionat n funcie de numrul de voli sau milivoli produi pentru fiecare amper de curent. De exemplu, dac rezistorul de unt din figura de mai sus ar fi dimensionat la o valoare de exact 1 , pentru fiecare cretere de un amper, cderea de tensiune la bornele acestuia va crete cu un volt. Indicaia voltmetrului va putea fi considerat ca fiind direct legat de valoarea curentului prin unt. Pentru valori foarte mici ale curentului, rezistena de unt trebuie s fie mare pentru a putea genera tensiuni mai mari pentru fiecare unitate de curent, extinznd astfel gama valorilor msurate cu voltmetrul spre mrimi foarte mici. Aceast metod de msurare este des ntlnit n aplicaiile industriale. Desigur, n acest caz, scala voltmetrului poate fi modificat/nlocuit pentru a putea citi direct valorile curentului.

Utilizarea unui rezistor de unt n combinaie cu un voltmetru poate simplifica operaiile de msurare ale curenilor, atunci cnd acestea sunt dese, n mod normal, atunci cnd msurm curentul dintr-un circuit cu ampermetrul, circuitul trebuie ntrerupt (deschis), iar ampermetrul conectat ntre cele dou capete libere nchiznd astfel din nou circuitul.

Dac avem un circuit n care aceast operaie trebuie realizat des, sau dac dorim simplificarea procesului de msur, putem plasa permanent un rezistor de unt ntre cele dou capete rmase libere dup deschiderea circuitului. Curentul poate fi msurat de acum ncolo cu ajutorul unui voltmetru, fr a necesita ntreruperea circuitului la fiecare msurtoare. Desigur, dimensiunea untului trebuie s fie suficient de mic pentru a nu afecta funcionarea normal a circuitului n care este introdus. Va exista o mic eroare de msur datorit prezenei untului, dar aceasta se ncadreaz n limite acceptabile.19

2.5.AmpermetrulDefiniia ampermetrului Un aparat de msur conceput special pentru msurarea valorii curentului electric (n amperi), poart numele de ampermetru. Introducerea rezistorilor de unt La proiectarea ampermetrelor, rezistorii de multiplicare (rezistori de unt n acest caz) se vor conecta n paralel i nu n serie, precum era cazul voltmetrelor. Asta datorit faptului c dorim o divizare a curentului, nu a tensiunii, iar un divizor de curent se realizeaz prin rezistori conectai n paralel. Considernd aceiai deplasare precum n cazul voltmetrului, putem observa c un astfel de aparat este destul de limitat, deplasarea maxim realizndu-se pentru un curent de doar 1 mA.

Odat cu extinderea plajei de valori ale aparatului de msur, trebuie s modificm i scala valorilor pentru a reflecta aceast modificare. De exemplu, pentru un ampermetru a crei valoare maxim msurat poate atinge 5 A, deplasarea indicatorului fiind aceiai, va trebui s modificm marcajul astfel: 0 A n partea stng i 5 A n partea dreapt, n loc de 0 mA i 1 mA.

2.6.Ohmetrul20

Scopul ohmmetrului Chiar dac ohmmetrele mecanice (analogice) sunt folosite destul de rar astzi, fiind nlocuite de instrumentele digitale, modul lor de funcionare este foarte interesant i merit prin urmare studiat. Scopul unui ohmmmetru este, desigur, msurarea rezistenei conectat ntre bornele sale. Citirea valorii rezistenei se face prin observarea deplasrii unui mecanism de msur acionat de un curent electric. Prin urmare, ohmmetrul trebuie echipat cu o surs intern de tensiune pentru a crea curentul necesar acionrii deplasrii. Avem nevoie, de asemenea, de rezistene suplimentare pentru a permite trecerea unui curent necesar i suficient prin mecanismul de deplasare, pentru oricare valoare a rezistenei de msurat. Realizarea unui ohmmetru simplu ncepem cu un circuit simplu, format din mecanismul de msur i o baterie:

Cnd avem o rezisten infinit (nu exist continuitate ntre cele dou sonde), curentul prin circuitul intern al ohmmetrului este zero. n acest caz, nu avem nicio deplasare, iar acul indicator este poziionat n partea stng a scalei de valori. Din acest punct de vedere, indicaia ohmmetrului este chiar invers, deoarece valoarea maxim (infinit) este la stnga scalei. Indicaia voltmetrelor iampermetrelor este chiar invers. Dac sondele acestui ohmmetru sunt conectate mpreun (scurt-circuitate, rezistena 0 ), curentul prin aparatul de msur va fi maxim. Valoarea acestui curent este limitat doar de tensiunea bateriei i de rezistena intern a mecanismului de msur:

Mai exist nc o particularitate a ohmmetrelor ce trebuie menionat: acestea funcioneaz corect doar atunci cnd msoar o rezisten ce nu este alimentat de o surs de curent sau de tensiune. Cu alte cuvinte, nu putem msur rezistena cu un ohmmetru, atunci cnd circuitul este alimentat (conectat la o surs de tensiune). Motivul este simplu: indicaia precis a ohmmetrului se bazeaz pe faptul c singura surs de tensiune din circuit este propria sa baterie intern. Prezena unei alte cderi de tensiune la bornele componentului21

supus msurtorii va da peste cap funcionarea corect a ohmmetrului. Dac aceast cdere de tensiune este suficient de mare, poate duce chiar la distrugerea acestuia.

2.7.MultimetrulAm vzut modul n care un sistem electromecanic poate funciona pe post de voltmetru, ampermetru sau ohmmetru prin simpla conectare a unor reele externe de rezistori. Ne putem gndi c am putea realiza un aparat de msur universal (multimetru), n care s fie ncorporate toate funciile de mai sus. Acest lucru se realizeaz practic prin utilizarea corespunztoare a contactelor i a rezistorilor. Voltmetru/ampermetru analogic Schema de principiu a unui voltmetru/ampermetru analogic simplu, arat astfel:

n cele trei poziii de jos ale comutatorului, mecanismul de detecie al aparatului este conectat la prizele common i V printr-unul din cei trei rezistori serie (R multiplicare). n acest caz, aparatul se comport precum un voltmetru. n cea de a patra poziie, mecanismul de deplasare este conectat n paralel cu rezistorul de unt (Runt. Astfel, aparatul este n acest caz un ampermetru. Curentul intr pe la priza common i iese pe la priza A. n ultima poziie, mecanismul de deplasare este deconectat de la ambele prize roii (V i A), dar scurt-circuitat prin intermediul comutatorului. Adugarea unui ohmmetru Dac dorim i adugarea unui ohmmetru aparatului de msur de mai sus, putem nlocui una din cele trei poziii ale voltmetrului, astfel:

22

Cu toate cele trei funcii disponibile, acest multimetru mai este cunoscut i sub numele de volt-ohm-miliampermetru. Utilizarea corect i n condiii de siguran a unui aparat de msur este o deprindere extrem de important pentru orice electrician sau electronist. Aceast utilizare prezint un anumit risc de electrocutare datorit tensiunilor i curenilor prezeni n circuitul de msurat. Din aceast cauz, trebuie acionat foarte atent atunci cnd utilizm aparatele de msur. Cel mai utilizat aparat de msur electric poart numele de multimetru. Denumirea vine de la faptul c aceste aparate sunt capabile s msoare o plaj larg de variabile, precum tensiune, curent, rezisten i altele. n minile unei persoane competente, multimetrul reprezint un instrument de lucru eficient dar i un dispozitiv de protecie. n minile unei persoane ignorante sau neatente, acesta poate deveni o real surs de pericol la conectarea ntr-un circuit alimentat.

Prezentarea general a unui multimetru

Cu siguran c exist o multitudine de modele, fiecare cu caracteristici diferite, totui, multimetrul prezentat aici este unul general, utilizat pentru prezentarea principiilor sale de baz.23

Putem observa c afiajul este digital, din acest motiv, acest tip de multimetru mai poart numele de multimetru digital. Selectorul rotativ (setat pe poziia Off (nchis) n acest caz) se poate gsi n 5 poziii diferite: 2 poziii V (tensiune), 2 poziii A (curent), i o poziie (rezisten). De asemenea, poziia marcat cu o pereche de linii orizontale, paralele, una continu i cealalt ntrerupt, reprezint curentul continuu, iar poziia reprezentat cu ajutorul unei forme de und sinusoidale, reprezint curentul alternativ. Cu alte cuvinte, intern, multimetrul utilizeaz metode diferite pentru msurarea curentului i a tensiunii n curent continuu respectiv curent alternativ, de aici i necesitatea existenei a dou poziii pentru fiecare dintre cele dou variabile.

2.8.WattmetrulPuterea ntr-un circuit electric este produsul dintre tensiune i curent. Prin urmare, orice aparat de msur a puterii trebuie s poat msur ambele variabile. Un mecanism de deplasare proiectat special pentru msurarea puterii este mecanismul de tip dinamometru. Structura acestuia este similar modelelor D'Arsonval i Weston, cu diferena c se utilizeaz o bobin (staionar) n locul unui magnet permanent pentru generarea cmpului magnetic. Bobina mobil este n general alimentat de la tensiunea circuitului, iar bobina staionar este alimentat de curentul circuitului. ntr-un circuit, o astfel de structur arat astfel:

Bobina de sus (orizontal) msoar curentul, n timp ce bobina de jos (vertical) msoar cderea de tensiune. La fel ca n cazul voltmetrelor, deplasarea dinamometrului este de obicei conectat n serie cu un rezistor pentru a nu aplica ntreaga cdere de tensiune pe mecanism. Asemntor, bobina (staionar) de curent va fi prevzut cu rezistori de unt pentru a diviza curentul n jurul acesteia. Totui, de multe ori nu este nevoie de rezistori de unt, deoarece grosimea conductorului din care este realizat bobina staionar poate fi orict de mare (pentru reducerea curentului), fr a influena rspunsul aparatului de msur. Bobina mobil nu se poate bucura de aceast libertate, deoarece ea trebuie realizat din conductori ct mai uori pentru a o inerie minim.

24

www.referat.ro

25

Capitolul III Verificarea metrologica a aparatelor de masurare analogicePrin verificarea metrologica a unui aparat de masurat se stabileste: Daca acesta se incadreaza in limitele erorilor tolerate; Daca se indeplinesc si alte conditii tehnice prevazute de standarde, norme sau alte reglementari. Alegerea aparatului etalon se face astfel incat clasa de precizie a acestuia sa fie de cel putin 5 ori mai mica decat a aparatului de verificat, sau de 2,5 ori mai mica decat se utilizeaza aparatul etalon cu curba de corectie conform relatiilor:Ce C v xX v max 5 xX e max Ce C v xX v max 2,5 xX e max

Ce si Cv sunt clasele de precizie ale aparatului etalon si respectiv a aparatului de verificat; Xv max si Xe max sunt limitele maxime ale intervalului de masurare ale aparatului etalon si de verificat. Eroarea absoluta si eroarea raportata (relativa) se calculeaza cu relatiile:X = X v X e

r =

X 100 X v max

( X ) max

=

CV xX V max 100

Aparatul de precizie se considera incadrat in clasa de precizie daca:X ( X ) max

r r lim

a. Probleme de studiat Se verifica un voltmetru si un ampermetru la reperele principale ale scarii gradate. Pentru fiecare reper principal al scarii gradate se fac cate doua determinari ale erorilor si anume: - la cresterea tensiunii (curentului) de la limita maxima de masurare pana la zero; - la cresterea tensiunii (curentului) de la valoarea zero la limita maxima de masurare; Se calculeaza erorile absolute pentru fiecare reper principal al scarii gradate si se verifica daca acestea depasesc erorile limita ale voltmetrului (ampermetrului) de verificat.26

Se calculeaza erorile raportate (relative) pentru fiecare reper principal verificat, fie cu valori in crestere, fie cu valori in descrestere si se verifica daca acestea depasesc eroarea raportata limita corespunzatoare clasei de precizie a voltmetrului (ampermetrului) de verificat Clasa de precizie a aparatului de masura Eroarea raportata limita in % 0,1 0,2 0,5 1 1,5 2,5 5

0.1

0,

0,5

1

1,5

2,5

5

2

b. Modul de experimentare

Vx- voltmetru de verificat Ve- voltmetru etalon de clasa de precizie 0,2 Ax- ampermetru de verificat Ae- ampermetru etalon de clasa de precizie 0,2 Rh1- reostat principal de reglaj brut al tensiunii in montaj potentiometric Rh2- reostat auxiliar, pentru reglajul fin al tensiunii U- sursa de tensiune continua27

K- intrerupator bipolar Pentru reostatul Rh1, in montaj potentiometric, se verifica prin calcul ca valoarea curentului absorbit de reostat sa nu depaseasca valoarea curentului nominal al acestuia. La inceputul experientei reostatul potentiometric Rh1 se va pune in pozitia de zero a tensiunii iar reostatul Rh2, auxiliar, in pozitie de rezistenta maxima, alegandu-se pentru voltmetru etalon intervalul de masurare corespunzator valorii reperului principal care se verifica. Manipularea consta in a varia reostatul petentiometric Rh1 pana cand acul indicator al aparatului de verificat Vx se opreste aproximativ in dreptul reperului de verificat si apoi a varia reostatul Rh2 pana cand acul indicator se stabileste in dreptul reperului de verificat. In acest moment se citesc simultan indicatiile celor doua voltmetre Uv si Ue (Uv indicatia voltmetrului de verificat si Ue indicatia voltmetrului etalon). a) Se vor repeta determinarile pentru fiecare reper principal crescand tensiunea de la valoarea zero la limita maxima de masurare. b) Se vor efectua operatiile precedente pentru fiecare reper principal scazand treptat tensiunea de la valoarea maxima la valoarea zero. Ux [V] Ue [V]U

r [%]

( U )max [V] r lim [%]

Concluzii

Ix [A]

Ie [A]

I [A]

r [%]

( I )max [A]

r lim [%]

Concluzii

c. Prelucrarea datelor Erorile absolute U si I se determina cu relatiile:U = Ux Ue I = Ix Ie

28

Erorile relative se calculeaza cu relatiile:r =U 100 U max

r =

I 100 I max

Erorile limita :

( I ) max

=

C i I max 100

( U ) max

=

Cv U max 100

Cv si Ci sunt clasele de precizie ale aparatelor

de verificat Eroarea de indicatie pentru un reper oarecare se obtine facand media aritmetica a celor doua determinari efectuate asupra aceluiasi reper. La toate aparatele verificate se vor trasa curbele erorilor absolute functie de marimea masurata: X = f ( X ) unde X este U sau I .

29

30