Контрольно-вимірювальні прилади та методи іх застосування.

Пробник. Будова та застосування.
Найпростішим безшкальним приладом є неоновий пробник.

Неоновий пробник:

1 - металевий щуп;

2 - ізоляційний корпус; 3 - пружина;

4 - резистор;

5 - неонова лампа;

6 - металевий контакт
За допомогою цього приладу можна виявляти наявність напруги з електричному колі та на окремих його ділянках, а також визначати провід, який перебуває під напругою. Принцип дії пробника ґрунтується на проходженні через нього електричного струму. Під час користування пробником його ручку (ізоляційний корпус) затискують великим і середнім пальцями руки, а вказівним - натискують на верхній металевий контакт. Тіло людини відіграє роль «заземлення», коли нижнім металевим контактом (щупом) торкаються до струмопровідного елемента електричного кола. Щоб обмежити значення сили струму, що проходить через неонову лампу, та запобігти ураження людини електричним струмом, перед лампою монтують резистор (опір). Недоліком такого інструмента є те, що неонова лампа світиться однаково яскраво як при напрузі 220 В, так і при 127 В. Тобто він лише фіксує наявність напруги в електричному колі, проте не дає можливості виміряти її значення.

Вимірювання струму та напруги.

В електротехніці використовують стрілочні електровимірювальні прилади: амперметри, вольтметри, омметри та ін.

Для вимірювання сили струму в електротехніці використовують амперметр. 

На схемах позначається Він складається з підковоподібного магніту, між полюсами якого знаходиться металева рамка, що може обертатися навколо поздовжньої осі.

Амперметр:
а - зовнішній вигляд;

б - схема принципу дії
Якщо в рамці йде струм, на неї діють сили Ампера, які намагаються повернути її. Цьому протидіє спіральна пружина, яка рамку закручує, поки вона не зупиниться. Чим більша сила струму йде в рамці, тим на більший кут закручується пружина. До рамки прикріплена стрілка, верхня частина якої рухається над шкалою з поділками. Під час зупинки стрілки на шкалі фіксується значення сили струму. На початку і в кінці шкали закріплені обмежувачі, які обмежують рух стрілки.

Для вимірювання сили струму амперметр умикають послідовно зі споживачем і джерелом струму. При цьому весь вимірюваний струм проходить через амперметр.

Позначається - I - значення сили струму, виміряної амперметром, одиниця вимірювання - ампер (А)

Вольтметр цієї системи має таку саму будову, як і амперметр, а шкала проградуйована у вольтах. їх умикають паралельно ділянці електричного кола, між точками якої вимірюють напругу. 

На схемах позначається Позначається U - значення напруги, виміряної вольтметром, одиниця вимірювання - вольт (В).

Вимірювання опору.

Для вимірювання електричного опору застосовують спеціальні прилади, які називаються омметрами і мегомметрами. Електричний опір можна також вимірювати за допомогою амперметра і вольтметра. При цьому способі в коло вимірюваного опору вмикають ці прилади. Для підрахунку значення опору застосовують формулу:

R=U/I

де U - значення напруги, виміряної вольтметром (В), I - значення сили струму, виміряної амперметром (А), R - значення опору.

Інші прилади для вимірювання параметрів струму.

Електровимірювальний прилад, у якому поєднано принцип дії амперметра і вольтметра електродинамічної системи, називають авометром (мультиметром).

Залежно від способу фіксування вимірюваної величини та особливостей налаштування на вимірювання параметрів, вони мають різну конструкцію, проте призначені для вимірювання однакових параметрів: сили струму, напруги, опору та деяких інших параметрів.

Свою назву вони дістали від поєднання початкових літер фізичних параметрів, які можна вимірювати приладом: сили струму - ампер (літера А), напруги - вольт (В), електричного опору - Ом. Слово «метр» означає міряти. 

Авометром можна вимірювати параметри як постійного, так і змінного струму. Для цього на корпусі приладу змонтовані перемикачі та кнопки, за допомогою яких установлюються межі вимірювань електричних параметрів та виду струму чи напруги. За допомогою кнопки фіксується можливість вимірювання електричного опору. З'єднують прилад із ділянками електричного кола за допомогою гнучких щупів, які вставляють у вхідні гнізда приладу. Сучасні електронні прилади оснащені шкалою, на якій висвітлюється значення вимірюваного параметра.

Облік електричної енергії. Електричний лічильник.

Облік електричної енергії, яка споживається електроприладами, здійснюється електричним лічильником. Принцип його дії полягає у взаємодії магнітного поля постійного магніту з індукційними струмами, що наводяться цим полем в алюмінієвому диску.

Вісь приладу з'єднана з лічильним механізмом, який вимірює частоту обертання диска. Частота обертання диска пропорційна потужності навантаження, а кількість обертів пропорційна кількості електричної енергії, що проходить через прилад. Передаточне число лічильного механізму підібрано так, що покази лічильника відповідають кількості використаної електроенергії, вираженій у кВт • год. Цифра, що показує десяті частини кВт • год, узята в кольорову рамку.

Сучасні лічильники електричної енергії мають цифрове табло, систему захисту та більшу точність.