Электрические измерения - это методы, приборы и расчеты, используемые для измерения электрических величин. Измерение электрических величин может быть проведено для измерения электрических параметров системы. Электрические параметры относится к измеряемым электрическим значениям или явлениям, которые характеризуют поведение электронных схем , компонентов или полупроводников.
Используя преобразователи , физические свойства, такие как температура, давление, поток, сила и многие другие, могут быть преобразованы в электрические сигналы, которые затем могут быть удобно измерены и записаны. Высокоточные лабораторные измерения электрических величин используются в экспериментах для определения основных физических свойств, таких как заряд электрона или скорость света, и в определении единиц для электрических измерений с точностью в некоторых случаях порядка нескольких частей на миллион. Меньше точных измерений требуется каждый день в промышленной практике. Электрические измерения - это отрасль науки метрологии.
Измеримые независимые и полунезависимые электрические величины включают:
• Напряжение
• Электрический ток
• Электрическое сопротивление и электропроводность
• Электрическое реактивное сопротивление и восприимчивость
• Магнитный поток
• Электрический заряд с помощью электрометра
• Магнитное поле с помощью датчика Холла
• Электрическое поле
• Электрическая мощность с помощью счетчика электроэнергии
• S-матрица с помощью сетевого анализатора (электрический)
• Спектр электрической мощности с помощью анализатора спектра
• Измеримые зависимые электрические величины включают:
• Самоиндукция
• Емкость
• Электрическая проводимость , обратная электрическому импедансу
• Фаза между током и напряжением и соответствующим коэффициентом мощности
• Электрическая спектральная плотность
• Электрический фазовый шум
• Электрический амплитудный шум
• Усиление электрической мощности
• Текущий прирост
• Частота
• Задержка распространения
Международная система единиц (СИ) универсальна для всех электрических измерений. Электрические измерения в конечном счете основаны на сравнениях с реализациями, то есть эталонными стандартами различных единиц СИ. Эти эталонные стандарты поддерживаются национальными лабораториями и институтами по стандартизации многих стран.
Измерения тока включают в себя измерения сопротивления, напряжения и тока в цепях, в которых поддерживается устойчивый ток. Сопротивление определяется как отношение напряжения к току. Для многих проводников - это соотношение почти постоянное, но в различной степени зависит от температуры, напряжения и других условий окружающей среды. Лучшие стандартные резисторы изготавливаются из проводов специальных сплавов, отобранных для низкой зависимости от температуры и устойчивости.
Регистратор данных - это электронный инструмент, который записывает информацию в течение определенного периода времени для последующего использования. Тип записанной информации определяется пользователем, например, такими физическими параметрами, как температура, относительная влажность, давление, напряжение, уровень воды и т.д.
С недавним внедрением новых технологий стало возможным создавать миниатюрные электронные устройства, которые работают от батареи, и могут автоматически записывать информацию для последующего поиска с помощью компьютера. Чтобы минимизировать затраты и размер, полный контроль и работа регистратора данных достигается за счет использования персонального компьютера с программным обеспечением регистрации данных или же обработки данных записанных на флеш накопителе. Регистратор данных будет собирать измерения, такие как температура, относительная влажность, давление, напряжение, уровень воды и т. Д. С периодическими интервалами и записывать их в хронологическом порядке в памяти регистратора данных для последующего извлечения. Регистраторы данных различаются по точности и функциональности.
В данной выпускной квалификационной работе была показана актуальность использования регистратора параметров электрической энергии. Разработана система, позволяющая измерять, отображать и записывать на карту памяти такие параметры электрической энергии, как сила постоянного тока, напряжение и его мощность при помощи датчика тока. Была разработана структурная схема системы. Обоснован выбор комплектующих, использовавшихся в проекте. Разработана принципиальная схема и схема электрических соединений. Показан алгоритм работы управляющей программы. Также, пошагово описан процесс подключения всех компонентов данного устройства. Для записи данных пользователь необходимо подключить блок питания к контроллеру, дождаться запуска программы, затем вставит карту памяти в кард-ридер. Далее подключить объект измерения к датчику тока в клеммы. О работе системы сигнализируют: световой сигнал диода на шилде и информация, отображаемая на дисплее. В завершении выполнен подсчёт стоимости комплектующих используемых в проекте и анализ экономичности проекта.
