ГОСТ 6570-75 «Лічильники електричні активної та реактивної енергії індукційні. Загальні технічні умови.

ГОСТ 8476–93 «Прилади аналогові, що показують електровимірювальні прямої дії та допоміжні частини до них. Частина 3. Особливі вимоги до ватметрів та варметрів».

ГОСТ 10287-83 Лічильники електричні постійного струму. Загальні технічні умови».

ГОСТ 25372-82 Лічильники електричної енергії. Умовні позначення".

ГОСТ 25990-83 «Лічильники електричні активної енергії класу точності 2,0. Приймальний контроль».

ГОСТ 26035-83 Лічильники електричної енергії змінного струму електронні. Загальні технічні умови»,

Прилади для вимірювання електричного опору, ємності, індуктивності та взаємної індуктивності

ГОСТ 6746-94 «Заходи електричної ємності. Загальні технічні умови.

ГОСТ 7165-93 "Мости постійного струму для вимірювання опору".

ГОСТ 21175-75 «Заходи індуктивності. Загальні технічні умови.

ГОСТ 23737-79 «Заходи електричного опору. Загальні технічні умови».

Приладидлявимірюваннячастоти електричного струму

І кута зсуву фаз

ГОСТ 7590–93 «Прилади аналогові, що показують електровимірювальні прямої дії та допоміжні частини до них. Частина 4. Особливі вимоги до частотомірів».

ГОСТ 8039–93 «Прилади аналогові, що показують електровимірювальні прямої дії та допоміжні частини до них. Частина 5. Особливі вимоги до фазометрів, вимірювачів коефіцієнта потужності та синхроноскопів».

Прилади для вимірювання магнітної індукції, напруженості магнітного поля та магнітного потоку.

ГОСТ 6746-75 «Заходи ємності. Загальні технічні умови.

ГОСТ 9486-79 «Мости змінного струму вимірювальні. Загальні технічні умови».

Інші електровимірювальні прилади

ГОСТ 9181-74 «Прилади електровимірювальні. Упаковка, маркування, транспортування та зберігання».

ГОСТ 9829–81 «Осцилографи світлопроменеві. Загальні технічні умови».

ГОСТ 11013–81 «Гальванометри осцилографічні магніто-електричні. Загальні технічні умови.

ГОСТ 15855-77 «Вимірювання часу та частоти. Терміни та визначення".

ГОСТ 27537-87 «Пристрої цифрової індикації. Загальні технічні умови.

ГОСТ 23854-79 «Вимірники рівня. Загальні технічні вимоги та методи випробувань».

ГОСТ 27300-87 «ІІС. Загальні вимоги, комплектність та правила складання експлуатаційної документації».

ГОСТ 28885-90 «Конденсатори. Методи вимірювань та випробувань».

Приладивториннідлявимірюванняірегулюваннянеелектричнихвеличин електричнимиметодами

ГОСТ 7164–78 «Прилади автоматичні слідкуючого врівноважування ГСП. Загальні технічні умови.

ГОСТ 9736–91 «Прилади електричні прямого перетворення для вимірювання неелектричних величин».

Ваттметр можна розділити на три категорії - низькочастотні (і постійного струму), радіочастотні та оптичні. Ваттметри радіодіапазону за призначенням поділяються на два види: проходить потужності, що включаються в розрив лінії передачі, і поглинається потужності, що підключаються до кінця лінії як узгоджене навантаження. Залежно від способу фукціонального перетворення вимірювальної інформації та її виведення оператору ватметри бувають аналогові (показують і самописні) і цифрові.

Ваттметри низької частоти та постійного струму

НЧ-ваттметри використовуються переважно в мережах електроживлення промислової частоти для вимірювання споживаної потужності, можуть бути однофазні та трифазні. Окрему підгрупу складають варметри- Вимірювачі реактивної потужності. Цифрові прилади зазвичай поєднують можливість вимірювання активної та реактивної потужності.

• Аналогові НЧ-ваттметри електродинамічної або ферродинамічної системи мають у вимірювальному механізмі дві котушки, одна з яких послідовно підключається навантаженню, інша паралельно. Взаємодія магнітних полів котушок створює крутний момент, що відхиляє стрілку приладу, пропорційний добутку сили струму, напруги та косинуса або синуса різниці фаз (для вимірювання відповідно активноюабо реактивної потужності).
  • ПРИКЛАДИ:Ц301, Д8002, Д5071
• Цифрові НЧ-ваттметри мають як вхідні ланцюги два датчика- за струмом і напругою, що підключаються відповідно послідовно і паралельно навантаженню, датчики можуть бути на основі вимірювальних трансформаторів , термісторів , термопарта інші. Інформація з датчиків через АЦПпередається на обчислювальний пристрій, в якому розраховуються активна та реактивна потужність, далі підсумкова інформація виводиться на цифрове табло і, при необхідності, на зовнішні пристрої(Для зберігання, друку даних і т. д.).
  • ПРИКЛАДИ: MI 2010А, СР3010, ЩВ02

Ваттметри поглинається потужності радіодіапазону

Ваттметри потужності, що поглинається, утворюють велику і широко використовувану підгрупу ватметрів радіодіапазону. Видове поділ цієї підгрупи пов'язано переважно із застосуванням різних типівпервинних перетворювачів (прийомних головок) У серійно випускаються ватметрах використовуються перетворювачі на базі термістора , термопарита пікового детектора; значно рідше, в експериментальних роботах, застосовуються датчики, що ґрунтуються на інших принципах - пондемоторному, гальваномагнітному тощо. При роботі з ватметрами потужності, що поглинається, слід пам'ятати, що через неідеальне узгодження вхідного опоруприймальних головок з хвильовим опором лінії, частина енергії відображається і реально ватметр вимірює не падаючу потужність, а поглинається, яка відрізняється від падаючої на величину, рівну K P ×P пад, де K P - коефіцієнт відбиттяза потужністю.

• Термісторні (болометричні) ватметри складаються з приймального перетворювача на базі термістора(або болометра) та вимірювального мостуз джерелом низькочастотного змінного струмудля підігріву термістора. Принцип дії термісторного перетворювача залежить від опору термістора від температури його нагрівання, яка, у свою чергу, залежить від розсіюваної потужності сигналу, що подається на нього. Вимірювання здійснюється методом порівняння потужності вимірюваного сигналу, що розсіюється в термісторі і розігріває його, з потужністю струму низької частоти, що викликає такий же нагрівання термістора. У процесі вимірювання повна потужність, що розсіюється на термісторі (при подачі на нього одночасно вимірюваного сигналу і струму підігріву) і, відповідно, опір термістора підтримується однаковим за допомогою вимірювального моста, який врівноважується зміною струму підігріву. У перших моделях термісторних ватметрів врівноважування здійснювалося вручну, в сучасних ватметрах врівноваження автоматичне, показання виводяться в цифровому вигляді. До недоліків термісторних ватметрів відноситься їхній малий динамічний діапазон - максимальна потужність розсіювання - кілька міліватів, це обмеження долається використанням атенюаторів, що ділять потужність, але вносять у своїй додаткову похибку.
  • ПРИКЛАДИ:М3-22А, М3-28

• Калориметричні ватметри відрізняються від термісторних тим, що для поглинання вимірюваної потужності використовується окреме навантаження, від якого тепло передається на термісторний перетворювач через робоче середовище - дистильовану воду або спеціальну рідину. Рідке середовище циркулює з заданою швидкістю потоку, омиваючи по черзі вхідне навантаження, перетворювач і охолодний теплообмінник.
  • ПРИКЛАДИ:М3-13, МК3-68, МК3-70

• Термоелектричні ватметри як первинний перетворювач використовують термопару(або блок термопар) прямого чи непрямого нагріву. При вимірюванні гарячий спай термопари нагрівається під впливом потужності вимірюваного сигналу, що підводиться, при цьому виробляється термо-е.д.с. Вимірювальна інформація у вигляді сигналу постійного струму надходить на електронний блок (аналоговий або цифровий), де обробляється і надходить на пристрій, що показує.
  • ПРИКЛАДИ:М3-51, М3-56, М3-93

• Ваттметри з піковим детектором прості у пристрої, на відміну від інших видів ватметрів здатні вимірювати не тільки потужність безперервного сигналу, але й пікову потужність радіоімпульсів, однак через низьку точність вимірювання в даний час застосовуються рідко. За принципом дії такий ватметр є випрямляючим. вольтметрзмінного струму, що має на вході навантаження з опором, що дорівнює хвильовому опорукабелю, та зі звітним пристроєм, проградуйованим у значеннях потужності.
  • ПРИКЛАДИ:М3-3А, М3-5А

Ваттметри проходить потужності радіодіапазону

У ватметрах проходить потужності як первинний перетворювач, зазвичай використовується спрямований відгалужувач- пристрій, що дозволяє відганяти від основного тракту передачі дуже невелику частку енергії. Відведена частина енергії подається на вторинний перетворювач, наприклад, детекторнуабо термісторну головку, звідки сигнал вимірювальної інформації подається на функціональний перетворювач і, далі, на пристрій, що показує. На відносно низьких частотах(у ДВі СВдіапазонах), використання спрямованих відгалужувачів важко, в цьому випадку як первинні перетворювачі можна використовувати датчики сили струму і напруги в лінії, вимірювальна інформація з яких далі обробляється у функціональному перетворювачі (перемноження значень з урахуванням різниці фаз). Датчиками можуть бути, наприклад, трансформатор напругиі трансформатор струму. Такий спосіб вимірювання використовується зазвичай у спеціалізованих приладах для контролю потужності, що видається в антену радіопередавачем. На надвисоких частотах, у хвилеводних трактах, для вимірювання проходить потужності може використовуватися пондемоторний метод або датчики, що вбудовуються в стінку хвилеводу – термісторні, термоелектричні, гальваномагнітні.

• ПРИКЛАДИ:М2-23, М2-32, NAS

Оптичні ватметри

• ПРИКЛАДИ:ОМК3-69, ОМ3-65

Найменування та позначення

• Видові найменування
  • Вимірювач потужності- інша назва ватметрів радіо- та оптичного діапазонів
  • Кіловаттметр- прилад для вимірювання потужності великих значень(одиниці сотні кіловат
  • Мілліваттметр- прилад для вимірювання потужності малих значень (менше 1 вата)
  • Варметр- прилад для виміру реактивної потужності
  • Ваттварметр- прилад, що дозволяє вимірювати активну та реактивну потужність
• Для позначення типів електровимірювальних (низькочастотних) ватметрів традиційно використовується галузева система позначень, у якій прилади маркуються залежно від системи (основного принципу дії)
  • Дхх - прилади електродинамічної системи
  • Цхх - прилади випрямної системи
  • Фхх, Щхх - прилади електронної системи
  • Нхх - самописні прилади
• Ваттметри радіо- та оптичного діапазонів маркуються за ГОСТ 15094
  • М1-хх - еталонні ватметри високої точності
  • М2-хх, РМ2-хх - ватметри проходить потужності (радіодіапазону)
  • М3-хх, РМ3-хх - ватметри поглинається потужності (радіодіапазону)
  • М5-хх - перетворювачі приймальні (головки) ватметрів
  • ОМ3-хх - оптичні ватметри потужності, що поглинається

Основні нормовані характеристики

• Діапазон вимірювань
• Допустима похибка виміру (для ел.-ізм. - клас точності)
• Допустимий КСВн- для ватметрів радіодіапазону

Література та документація

Література

• Довідник з електровимірювальних приладів; За ред. К. К. Ілюніна - Л.: Енергоатоміздат,
• Довідник з радіовимірювальних приладів: У 3-х т.; За ред. В. С. Насонова - М.: Рад. радіо,
• Мейзда Ф. Електронні вимірювальні приладита методи вимірювань- М: Мир,
• Довідник з радіоелектронних пристроїв: У 2-х т.; За ред. Д. П. Лінде - М: Енергія,

Нормативно-технічна документація

• ГОСТ 8476-78 Ваттметри та варметри. Загальні технічні умови
• ГОСТ 8476-93 Прилади аналогові що показують електровимірювальні прямої дії та допоміжні частини до них. Частина 3. Особливі вимоги до ватметрів та варметрів
• ГОСТ 8.392-80 Державна системазабезпечення єдності вимірів. Ваттметри НВЧ малої потужності та їх первинні вимірювальні перетворювачі діапазону частот 0,03-78, 33 ГГц. Методи та засоби перевірки
• ГОСТ 8.397-80 Державна система забезпечення єдності вимірів. Ваттметри хвилеводні імпульсні малої потужності у діапазоні частот 5,64-37,5 ГГц. Методи та засоби перевірки
• ГОСТ 8.497-83 Державна система забезпечення єдності вимірів. Амперметри, вольтметри, ватметри, варметри. Методика перевірки
• ГОСТ 8.569-2000 Державна система забезпечення єдності вимірів. Ваттметри НВЧ малої потужності діапазону частот 0,02-178,6 ГГц. Методика повірки та калібрування
• IEC 61315(1995) Калібрування вимірювачів потужності (ватметрів) волоконно-оптичних джерел випромінювання

Включеного послідовно навантаженні, і включеного паралельно їй. Для визначення потужності необхідно перемножити показання амперметра та вольтметра.

Значно частіше потужність мереж змінного струму вимірюють безпосередньо з допомогою . Цей прилад має дві котушки, одна з яких (струмова) включається послідовно навантаженні, інша (котушка напруги) – паралельно.

Рис.1. Схеми включення ватметрів для вимірювання потужності трифазного струму: а - при рівномірному навантаженні; б - при з'єднанні приймачів енергії трикутником та рівномірному навантаженні фаз; в - при нерівномірному навантаженні фаз.

Для вимірювання потужності в мережах однофазного змінного струмузастосовують одноелементні прилади феродинамічної системи типу Д307 та переносні типу Д568. Прилад має дві котушки. Котушка напруги, що має велике числовитків, розташована всередині нерухомої котушки струму та укріплена на осі. На осі закріплена вказівна стрілка приладу. Взаємодія струмів послідовної та паралельної котушок створює крутний момент, що повертає вісь зі стрілкою. Відхилення стрілки пропорційні активної потужності приймача. Зміна напрямку струму (тобто фази) на 180 ° в одній з обмоток ватметра викликає відхилення стрілки в протилежний бік. Тому затискачі котушок (струмовий та напруги), які з'єднані разом і приєднані до джерела, називають генераторами та позначають зірочкою.

Для вимірювання в ланцюгах трифазного струму з рівномірним навантаженням фазкористуються одноелементним ватметром, включеним в одну з фаз за схемою, показаною на рис. 1, а, б. У цьому випадку показання приладу слід потроїти.

Прилад потрібно вмикати так, щоб по послідовній обмотці протікав фазний струма паралельна обмотка була включена на фазну напругу.

При режимі нерівномірного навантаження фаз потужність у трипровідних системах можна виміряти двома ватметрами, включеними як показано на рис. 1, ст. У цьому випадку потужність, що враховується кожним з ватметрів, дорівнює:

При складанні показань обох ватметрів:

Таким чином, потужність у трипровідних трифазних системахможна вимірювати за допомогою двох ватметрів або одного двоелементного ватметра, тобто приладу, що складається з двох однофазних ватметрів, що працюють на загальну вісь і ув'язнених в одному корпусі. Принципова схематрифазного ватметра і схема включення його в мережу через показані на рис. 2.

Рис. 2. Схема включення ватметра в мережу (380 В, 50 Гц) з вимірювальними трансформаторами струму та напруги

Для вимірювання в чотирипровідних ланцюгах трифазного струму користуються трьома ватметрами, кожен з яких вимірює активну потужність однієї фази. Активну потужність ланцюга визначають як суму показань усіх ватметрів.

Наша промисловість випускає трифазні переносні ватметри типів Д85, Д542, Д124 і т. д. і щитові Д304, Д305, Д335, Д345, Д349, Д1503 і т. д. На судах вітчизняної споруди встановлюють ватметри типів Д1.

Послідовні обмотки цих ватметрів включають через трансформатор струму з вторинною обмоткою на 5 А і через проміжний трансформатор струму 5/0,3 типу І1820. Паралельні обмотки на напругу 127 і 220 включають безпосередньо, а на 380 - через вимірювальний трансформаторнапруги 380/127; клас точності 2,5. Такі пристрої дозволяють вимірювати потужність до 4000 кВт.

Вимірювання енергії електричного струму

Для виміру енергії електричного струму застосовують лічильники.У позначеннях лічильників літери та цифри означають: С - лічильник; А - активної енергії; Р - реактивної енергії; Про - однофазний; 3 або 4 - для трьох-або чотирипровідної мережі; У - універсальний; І - індукційної вимірювальної системи; Т - тропічне виконання; 670, 672 і т. д. - конструктивне виконання.

Необхідно відзначити тільки, що дво- та триелементні лічильники для вимірювань у три- та чотирипровідних системах трифазного струму мають два диски.

Електричні лічильники постійного струму (СА – ампер-годин, СВ – вольт-годин, СКВТ – кіловат-годин) електро- та ферродинамічної систем випускають для безпосереднього включення або для включення з допоміжними частинами.

Лічильники електроенергії на судах не встановлюють, а енергію, що витрачається, враховують за середньодобовим завантаженням