دستگاه های اندازه گيری و علائم اختصاری آنها

دستگاه اندازه گيری

دستگاههاي اندازه گيري و علائم اختصاري آنها به علاوه توسعه حدود اندازه گيري ولتاژ جريان
وسايل اندازه گيري بسيار متنوع بوده و از نظر علائم برقي گوناگون مي باشند .
اين وسايل عموماً براي سنجش و اندازه گيري كميت هاي برق مثل مقدار جريان ، ولتاژ ، توان ، اهم ، فركانس . در صد كسينوس في و … به كار مي روند .

اين دستگاه ها را با علائم اختصاري زير نشان مي دهند .
A = آمپر متر
W = وات متر
HZ = فركانس متر
WH = وات ساعت (كنتور )
V = ولت متر
= اهم متر
Cos cp = كسينوس في متر

وسايل اندازه گيري معمولاً داراي عقربه اي هستند مانند ساعت كه روي عددي مي ايستد و آن مقدار جريان يا ولتاژ يا توان را به ما نشان مي دهند .
اين دستگاهها كميت را در لحظه به ميزان مقدار مؤثر نشان مي دهند .
در بين اين وسايل ، دستگاههايي وجود دارد كه علاوه بر نشان دادن ، ثبات هم هستند و بيشتر در كنترل و عمليات حرارتي و آبكاري فلزات همچنين ثبت ميزان توليد بخار و آب ديگهاي صنعتي و غيره مورد استفاده قرار مي گيرند .
ثباتها برنامه كاري و عملياتي را به صورت علائمي روي نوار هاي كاغذي ثبت و مشخص مي نمايند و به همين دليل به آنها ، ثبات و در مواردي نويسنده هم مي گويند .
همچنين دستگاههايي كه مقدار مصرفي برق را شمارش مي كنند مانند كنتورهاي وات ساعت و يا كنتورهاي آمپر ساعت . عموماً وسايل اندازه گيري براي دو نوع برق متناوب و مستقيم با ساختمانهاي مختلف ساخته مي شوند . دستگاههاي اندازه گيري كه براي برق متناوب و مستقيم ساخته شده اند با علامت DC يا – مشخص گرديده اند .
علامت برق مستقيم ، يعني وسيله اندازه گيري فقط مي تواند در مدارهاي برق مستقيم مورد استفاده قرار گيرد .
اين علامت يعني دستگاه اندازه گيري بايد به طور افقي در مدار قرار گيرد ( به طور افقي نصب شود ).
علامت نصب عمودي يعني وسيله اندازه گير بايد به طور عمودي در مدار قرار گيرد ( به شكل عمودي نصب شود ).
علامت اينكه وسيله اندازه گير داراي آهن نرم بوده و مي تواند در هر دو برق متناوب و مستقيم كار كند .
علامت حفاظت عايق ، يعني دستگاه داراي حفاظت و ضريب دي الكتريك بالا (عايق خوب ) مي باشد .
اين علامت يعني اينكه دستگاه اندازه گيري سه فاز است با يك عضو اندازه گير ، مثلاً كنتور سه فاز مي باشد و مقدار مصرف سه فاز را شمارش مي كند اما در مدار يكي از فازها قرار مي گيرد و مقداري را كه شمارش مي كند برابر همان سه فاز است .
علامت مسدود در داخل آهن ، يعني قسمت داخلي و حساس وسيله اندازه گير ، داخل يك محفظه آهني مي باشد (براي جلوگيري از اثرات حوزه هاي مغناطيسي خارجي بر روي دقت وسيه اندازه گير ).
علامت زاويه 60 درجه ، يعني وسيله اندازه گير بايد به طور مايل و حدود 60 درجه نصب شود و در مدار قرار گيرد .
علامت خطا يا ناميزاني به درصد را بين اعداد مثبت و منفي 0.1 تا مثبت و منفي 5 معين كرده اند. يعني اگر در قسمت پايين صفحه وسيله اندازه گير ، عدد 1.5 نوشته شده باشد ، بيانگر اين است كه دستگاه اندزه گير داراي خطاي 1.5% است .

دقت وسايل يا دستگاههاي اندازه گير بردو نوع مي باشد .
1- وسايل اندازه گيري دقيق
2- وسايل اندازه گيري معمولي يا كارگاهي
درجه كلاس دقت نوع اول از مثبت و منفي 0.1 الي 0.5 و درجه كلاس دقت نوع دوم از مثبت و منفي 1 تا مثبت و منفي 5 مي باشد .

فرق كنتور با وات متر
وات متر و كنتور هر دو در رابطه با قدرت يا توان الكتريكي مي باشند و هر دو قدرت مصرفي را سنجش مي كنند ، وات متر مقدار قدرت را در لحظه به ميزان مؤثر نشان مي دهد و هيچگونه شمارشگري ندارد و توان مصرفي را نسبت به زمان نمي سنجد ، مثلاً اگر قدرت يك الكتروموتور را بوسيله وات متر اندازه گيري نمائيم ، مقداري كه نشان داده مي شود همان قدرت نامي الكتروموتور است (فرضاً 5KW ) بدين معني كه الكتروموتور مذكور در يك ساعت 5 كيلو وات ساعت برق مصرف مي كند . اما كنتور وسيله اي است كه مقدار توان مصرفي را نسبت به زمان مي سنجد و شمارش مي كند نه به صورت عقربه اي بلكه به صورت اعداد و ارقام به مانشان مي دهد . كنتور برخلاف وات متر قدرت را نسبت به زمان مي سنجد .مقدار مصرف را به صورت كار الكتريكي اندازه گيري و شمارش مي كند .
توسعه حدود اندازه گيري
در مدارهاي برقي كه مقدار جريان يا ولتاژ آنها زياد است و دستگاه اندازه گيري تحمل آن مقدار جريان يا ولتاژ اضافي را ندارد از روشي به نام توسه حدود اندازه گيري استفاده مي شود .
اين روش به 2 طريق صورت مي گيرد :
1- به وسيله قرار دادن مقاومت الكتريكي در مدار ( جريان هاي مستقيم و متناوب )
2- به وسيله ترانسفورماتور اندازه گيري ( ترانس هاي جريان و ولتاژ)
كه در زير تشريح مي شوند :
ابتدا آمپر متر را در نظر بگيريد .
الف – چنانچه در مدارهاي مستقيم و متناوب كه جريان آنها بيش از حد نامي (آمپر متر ) است بخواهيم مقدار شدت جريان را اندازه گيري نمائيم . لازم است يك مقاومت اهمي با مقدار اهم كم را يا آمپر متر موازي نمائيم به نام مقاومت شنت طبق شكل زير

توجه داشته باشيد چنانچه جريان مدار ، متناوب باشد ، از آمپر متر مخصوص متناوب (آهن نرم ) و در صورت مستقيم بودن جريان ، از آمپر متر هاي با قاب گردان مخصوص جريان DC استفاده شود در مدار شكل بالا چنانچه جريان عبوري مثلاً 100 آمپر باشد ، در اين صورت محاسبه مقاومت شنت بايد طوري باشد كه 99 درصد كل جريان از مقاومت شنت عبور كرده و بقيه آن 1% جريان كل از وسيله اندازه گيري يعني آمپر متر ، عبور نمايد . البته دستگاه آمپر متر در اين گونه مدارها داراي ضريبي است كه مثلاً در مقابل همان 1 روي صفحه آمپر متر ، عدد 100 نوشته شده است و به همين و به همين علت است كه بعضي از آمپر مترها در عين حال كه بسيار كوچك هستند ولي جريان زيادي را اندازه گيري مي نمايد . مانند كيلو آمپر .
براي بدست آوردن مقدار مقاومت شنت كه بايد با آمپر متر موازي شود ، از واسطه زير استفاده مي شود :

RSh = مقاومت شنت
RA = مقاومت داخلي آمپر متر
IA = جريان آمپر متر ( مجاز )
I = جريان كل مدار

ب- چنانچه جريان مدار فقط متناوب باشد :
براي اندازه گيري جريان متناوبي كه مقدار جريان آن زياد است از وسيله ديگري به نام براي اندازه جريان هم مي شود استفاده كرد ( طبق شكل زير )

اين ترانس داراي 2 كلاف بوده كه كلاف اوليه آن معمولاً با سيم ضخيم يا شمش مس مي باشد كه مستقيماً در مدار قرار مي گيرد و كلاف ثانويه آن با تعداد دور حلقه هاي زياد و سيم نازك تر مي باشد كه به دو سر آمپر وصل مي شود .
اين روش ، مخصوص جريان هاي متناوب است و آمپر متر هم بايد مخصوص جريان AC باشد . در اين مدار چنانچه آمپر متر در دسترس نباشد بهتر كه دو سر ثانويه اي كه به آمپر متر بايد وصل شوند ، با هم اتصال كوتاه نمود .
در مورد ولت متر
همانطور كه در باره آمپر متر گفته شود ، در مورد ولت متر هم مي شود بوسيله مقاومت اهمي و يا ترانسفور موتور حدود اندازه گيري را توسعه داد.
چنانچه بوسيله مقاومت باشد مي توان ، مقاومت اهمي را با ولت متر سدي و تركيب آنها را در مدار قرار داد( طبق شكل زير ) .

اين مدار مي تواند هم متناوب باشد و هم مستقيم ، ليكن ولت متر بايد حساب شده باشد يعني اگر جريان متناوب است از ولت متر AC و اگر جريان مستقيم باشد از ولت متر DC استفاده نمود .
مقاومتي كه بايد با ولت متري سري شود به نام مقاومت سري معروف بوده و با حروف RS نشان داده مي شود .
محاسبه بدست آوردن بدست آوردن مقدار مقاومت سري RS به قرار زير است :

مقاومت سري :
Rs = مقاومت سري
Rv = مقاومت داخلي ولت متر
Vv= ولتاژ نامي ولت متر
V = ولتاژ كل مدار
براي توسعه دادن حدود اندازه گيري ولتاژ در جريان متناوب مي توان از ترانسفور موتور فشار يا ولتاژ هم استفاده نمود( شكل زير ) .

در اين روش كه مخصوص جريان متناوب مي باشد بايد ولت متر هم مخصوص جريان A باشد .
چنانچه ولتاژ نامي ولت متر مثلاً 200 ولت است و مي خواهيم ولتاژ 2 هزار (2kv) ولت را اندازه گيري نماييم ، لازم است از ترانسي استفاده نمود كه كلاف اوليه آن 2 هزار ولتي و كلاف ثانويه آن 200 ولتي باشد يعني ترانس كاهنده .

درجه بندي اين ولت متر با ولتاژ اصلي يعني 2000 ولتي مي باشد يعني ضريبي دارد كه به جاي عدد 200 ولت ، عدد 2000 ولت نوشته شده است .
البته توجه داشته باشيد كه جهت كه جهت اندازه گيري آمپراژ و ولتاژ را متناوب در برق فشار قوي حتماً و اختصاصاً بايد از ترانسفورموتورهاي فشار و جريان كه مخصوص فشار قوي هستند و عايق بسيار قوي دارند استفاده به عمل آيد ، زيرا عايق وسايل اندازه گيري ضعيف بوده و ساختمان ظريفي دارند كه مي توانند در برق فشار قوي بدون واسطه تحمل داشته باشند .
مثلاً در يك خط فشار قوي 20KV ممكن است جريان عبوري كم باشد فرضاً 10 آمپر ، و از طرفي آمپر مترهاي 10 آمپري و حتي بيشتر به طور فراوان وجود دارد ، اما چون داراي عايق كم و ظريفي هستند حتماً بايد از ترانسفور موتور جريان فشار قوي استفاده شود كه آمپر متر از خط فشار قوي جدا باشد .
اين روش به عنوان توسعه حدود اندازه گيري نيست بلكه فقط به خاطر جدا كردن آمپر متر ظريف از شبكه فشار قوي مي باشد .

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *