Системы измерительных приборов. классы точности

Какие бывают классы точности?

В соответствии с установленными нормами и правилами, первичную поверку выполняет завод-изготовитель.

Класс точности прописывается в паспорте, который является сопроводительной документацией любого прибора учёта электроэнергии.

Именно с такой заводской отметки и отсчитывается стандартный временной интервал.

Дальнейшие проверки проводятся:

для электрических счётчиков – 9-15 лет;
для механических однофазных электрических счетчик – 16 лет;
для электрических счётчиков с показателями класса точности 0,5 единиц – 5 лет;
для трехфазного счетчика – 5-9 лет;
для современных электрических счетчиков – 15 лет и более.

Поверка предполагает демонтаж прибора учёта электроэнергии и сдачу его в специальную лабораторию, имеющую аккредитацию для выполнения такого вида работ.

Указание класса точности на приборе учета

По результатам проверки выдаётся документ, который является свидетельством исправности прибора или отражает необходимость в обязательном порядке приобрести новый электросчётчик. В настоящее время есть пять классов точности: 0.2, 0.5, 1.0, 2.0 и 5.0, что является отображением процента погрешности, возможной при подсчёте электрической энергии прибором учёта.

Показатель 5.0 является полностью устаревшим, поэтому в индукционных электросчётчиках применяется класс точности 2.0, а в электронных приборах учёта – класс точности равен единице.

Класс точности

Во время лабораторных измерений требуется знать точность измерительных средств, которые в свою очередь обладают определенными характеристиками и различаются по устройству. Каждое из средств измерения (СИ) имеют определенные неточности, которые делится на основные и дополнительные. Зачастую возникают ситуации, когда нет возможности или просто не требуется производить подробный расчет. Каждому средству измерения присвоен определенный класс точности, зная который, можно выяснить его диапазон отклонений.

Вовремя выяснить ошибки измерительного средства помогут нормированные величины погрешностей. Под этим определением стоит понимать предельные, для измерительного средства показатели. Они могут быть разными по величине и зависеть от разных условий, но пренебрегать ими не стоит ни в коем случае, ведь это может привести к серьезной ошибке в дальнейшем. Нормированные значения должны быть меньше чем покажет прибор. Границы допустимых величин ошибок и необходимые коэффициенты вносятся в паспорт каждого замеряющего размеры устройства. Узнать подробные значения нормирования для любого прибора можно воспользовавшись соответствующим ГОСТом.

Виды электросчётчиков

Индукционные

Индукционные – представляют собой знакомое практически каждому устройство. Их характерной особенностью является постоянно вращающееся колёсико за прозрачным стеклом. Оно крутиться с разной скоростью и зависит это от расхода электричества. Чем он выше, тем быстрее раскручивается колёсико.

Показания можно увидеть на специальных барабанах с изображёнными цифрами. Принцип работы у него следующий. В конструкции есть 2 катушки. Одна из них катушка напряжения. Она ограничивает переменный ток, а также служит неким барьером для различного рода помех.

Ещё её функция заключается в создании магнитного потока, который эквивалентен проходящему через неё напряжению. Вторая катушка называется токовой. Она также производит магнитный поток, но только он соразмерен силе тока.

Оба магнитных потока в итоге проникают через специальный алюминиевый диск. Поскольку они имеют параболическую траекторию, то проходят сквозь вышеупомянутую преграду 2 раза. За счёт этого и возникают силы, которые заставляют алюминиевый диск крутиться.

Вследствие этого ось, на которой он расположен, оказывает действие на те самые барабаны с цифрами посредством зубчато-винтовой передачи. Таким образом, показания зависят от скорости вращения диска из алюминия, а она, в свою очередь, зависит от магнитных потоков, которые создаются катушками.

В итоге, чем выше напряжения в электросети, тем больше будут цифры на барабанах. Такие счётчики достаточно широко распространены даже в век высоких технологий.

К их достоинствам можно отнести:

Высокую надёжность.
Долговечность.
Абсолютную независимость от случайных перепадов напряжения.
Невысокую цену.

Однако есть у них несколько недостатков:

Низкий класс точности.
Фактическое отсутствие какой-либо защиты от хищения электроэнергии.
Большой расход электричества самим счётчиком.
Неизбежный рост погрешности при малых нагрузках.
Большие габаритные размеры.

Какие классы точности бывают, как обозначаются

Как мы уже успели выяснить, интервал погрешности определяется классом точности. Данная величина рассчитывается, устанавливается ГОСТом и техническими условиями. В зависимости от заданной погрешность, бывает: абсолютная, приведенная, относительная, см. таблицу ниже

Согласно ГОСТ 8.401-80 в системе СИ классы точности обычно помечается латинской буквой, часто с добавлением индекса, отмеченного цифрой. Чем меньше погрешность, соответственно, меньше цифра и буквенное значение выше по алфавиту, тем более высокая точность.

Приборы, способные выполнять множество различных замеров, могут быть одновременно более двух классов.

Класс точности обозначается на корпусе устройства в виде числа обведенного в кружок, обозначает диапазон погрешностей измерений в процентах. Например, цифра ② означает относительную погрешность ±2%. Если рядом со знаком присутствует значок в виде галочки, это значит, что длина шкалы используется в качестве вспомогательного определения погрешности.

0,1, 0,2 – считается самым высоким классом
0,5, 1 – чаще применяется для устройств средней ценовой категории, например, бытовых
1,5, 2,5 – используется для приборов измерения с низкой точностью или индикаторов, аналоговых датчиков

Примечание. На корпусе высокоточных измерителей, класс может не наносится. Обозначение таких устройств как правило выполняется особыми знаками.

Классификация счетчика по фазности

В зависимости от того, какой тип электросети проведен в доме (с однофазным напряжением или трехфазным), необходимо приобретать соответствующий счетчик:

Однофазный прибор учета — устанавливается в однофазную (двухпроводную) сеть с напряжением 220 В. Такие электросети в основном проведены в квартирах, индивидуальных жилых домах, небольших магазинах, офисах.
Трехфазный прибор учета — устанавливается в трехфазную сеть с напряжением от 380 В. Такие электросети проводятся в больших коттеджах, на промышленных объектах, в крупных магазинах, ресторанах, административных зданиях и складах, одним словом — на крупных объектах.

Применения вольтметра

Приложения вольтметра включают в себя:

Это очень полезно для определения напряжения устройства накопления заряда, например, для проверки напряжения батареи. Например, новая ячейка ААА будет иметь около 1,6 В. Свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор 12 В будет показывать 12,5 В при полной зарядке или 14 В при зарядке от генератора в автомобиле. Если он показывает 10 В, значит, с генератором что-то не так.
Его можно использовать просто для того, чтобы узнать, есть ли в цепи питание или нет, например, в сетевой розетке.
Убедитесь, что питание включено или выключено на приборах.
Мы можем рассчитать ток путем измерения напряжения на известном сопротивлении. Это полезно, когда у вас нет амперметра.
Они используются для построения проверки непрерывности с последовательным аккумулятором.
Они используются для построения омметра с помощью делителя напряжения с неизвестным резистором.
Они используются для построения амперметра путем измерения напряжения на шунтирующем резисторе.

Для чего используются

Разнообразные виды измерительных трансформаторов встречаются как в небольших приборах размером со спичечный коробок, так и в крупных энергетических установках. Их основное назначение – понижать первичные токи и напряжения до значений, необходимых для измерительных устройств, защитных реле и автоматики. Применение понижающих катушек обеспечивает защиту цепи низшего и высшего ранга, поскольку они разделены между собой.

Понижающие средства разделяют по признакам эксплуатации и предназначены для:

измерений. Они передают вторичный ток на приборы;
защиты токовых цепей;
применения в лабораториях. Такие понижающие средства имеют высокую классность точности;
повторного конвертирования, они относятся к промежуточным инструментам.

Измерение

Измерительный трансформатор необходим для понижения высокого тока основного напряжения и передачу его на измерительные устройства. Для подключения стандартных приборов к высоковольтной сети потребовались бы громоздкие установки. Реализовывать инструменты таких размеров экономически не выгодно и не целесообразно.

Использование понижающих трансформаторов позволяет применять обычные устройства измерения в обычном режиме, что расширяет спектр их применения. Благодаря снижению напряжения, они не требуют дополнительных модификаций. Трансформатор отделяет высоковольтное напряжение сети от питающего напряжения приборов, обеспечивая безопасность из использования. От их классности зависит точность учета электрической энергии.

Защита

Кроме питания измерительных приборов понижающие трансформаторы подают напряжение на системы защиты и автоматической блокировки. Поскольку в сетевой электросети происходят перепады и скачки напряжения, которое губительно для высокоточного оборудования цепи.

В энергетических установках оборудование делится на силовое и вторичное, которое контролирует процессы первичной схемы подключения устройств. Высоковольтная аппаратура располагается на открытых площадках или устройствах. Вторичное оборудование находится на релейных планках внутри распределительных шкафов.

Промежуточным элементом передачи информации между силовыми агрегатами и средствами измерения, управления, контроля и защиты являются понижающие или измерительные трансформаторы. Они разделяют первичную и вторичную цепь от пагубного воздействия силовых агрегатов на чувствительные измерительные приборы, а также защищают обслуживающий персонал от повреждений.

Счетчики электронного типа

По сравнению с индукционными, электронные приборы обладают повышенными классами точности и могут вести учет сразу по нескольким тарифным планам. Суть работы этих устройств заключается в преобразовании аналоговых сигналов, поступающих с датчика электротока. Далее они становятся цифровыми кодами, отражающими количество потребленной электроэнергии в виде числовых символов. Расшифровка этих кодов осуществляется микроконтроллером, а полученные данные отображаются на дисплее.

Благодаря конструктивным особенностям, электронные устройства имеют гораздо больше преимуществ по сравнению с индукционными приборами учета:

Обладают точностью повышенного класса.
Способны измерять все типы электротока и фиксировать их по разным тарифам, в зависимости от времени суток.
Полученные результаты сохраняются в памяти аппаратуры и при необходимости легко извлекаются.
Возможно дистанционное снятие данных из памяти устройства.
Любые попытки несанкционированного проникновения и хищения фиксируются устройством.
Благодаря незначительным габаритам электронные счетчики легко помещаются в любые щитки.

Определенными минусами этих устройств считается их повышенная реакция на перепады напряжения, некоторые трудности в ремонте и обслуживании, высокая цена некоторых моделей.

Цена электросчётчиков

В зависимости от класса точности меняется цена на этот измерительный прибор. В наше время человек, пришедший в магазин за таким устройством, может купить счётчик с классом точности от 1 и ниже. На сегодняшний день прибор для измерения электроэнергии 1 класса точности будет стоить около 1500 рублей.

Читать также: Какую температуру называют температурой плавления вещества

Но если модель является многотарифной, то это увеличит стоимость примерно в 2 раза. Устройства с погрешностью 1,5% будет стоить немного дешевле. Старые индукционные счётчики, которые работают по дисковому принципу, в наше время уже не производят.

Какие классы точности бывают, как обозначаются

Приборы, способные выполнять множество различных замеров, могут быть одновременно более двух классов.

0,1, 0,2 – считается самым высоким классом
0,5, 1 – чаще применяется для устройств средней ценовой категории, например, бытовых
1,5, 2,5 – используется для приборов измерения с низкой точностью или индикаторов, аналоговых датчиков

Что такое класс точности электросчетчика?

Современные электрические счётчики помимо простых измерений мощности электроэнергии, способны самостоятельно применять тарифы с учётом основных характеристик окружающей среды. Также такие приборы могут отслеживать качественные характеристики всей подаваемой энергии и делают возможным удаленный доступ к показателям.

По своей сути, класс точности является параметром, определяющим показатели степени погрешности устройства.

Такие показатели в обязательном порядке отображаются на передней панели устанавливаемого прибора учёта и отражают уровень погрешности всех выполняемых устройством замеров.

Правильно выбранный прибор позволяет определить наибольшую возможную относительную погрешность в процентном соотношении.

На сегодняшний день повсеместно осуществляется замена уже полностью устаревших, с технической точки зрения, электрических счетчиков более современными и качественными устройствами. В первую очередь такая массовая замена объясняется недостаточной точностью старых приборов учёта электроэнергии, а также значительно возросшими нагрузками на электрические сети.

В соответствии с указаниями, прописанными в Постановлении РФ, обязательной замене подлежат электрические счётчики, класс точности которых составляет 2,5. Разрешены к применению приборы учёта, имеющие показатели 1 и 2 класса точности.

Определение погрешности

Владельцев измерительных приборов интересует, прежде всего, величина максимальной погрешности, характерной для манометра. Она зависит не только от класса точности, но и от диапазона измерений. Таким образом, чтобы получить значение погрешности, нужно произвести некоторые вычисления. Например, для манометра с диапазоном измерений, равным 6 МПа, и классом точности 1,5 погрешность будет рассчитываться по формуле 6*1,5/100=0,09 МПа.

Необходимо отметить, что таким способом можно посчитать только основную погрешность.

Ее величина определяется идеальными условиями эксплуатации. На нее оказывают влияние только конструктивные характеристики, а также особенности сборки прибора, например, точность градуировки делений на шкале, сила трения в измерительном механизме. Однако эта величина может отличаться от фактической, поскольку существует также дополнительная погрешность, определяемая условиями, в которых эксплуатируется манометр. На нее может влиять вибрация трубопровода или оборудования, температура, уровень влажности и другие параметры.

Также точность измерения давления зависит от еще одной характеристики манометра — величины его вариации, которую определяют в ходе поверки. Это максимальная разница показаний измерителя, выявленная по результатам нескольких измерений.

Величина вариации в значительной мере зависит от конструкции манометра, а именно от способа уравновешивания, которое может быть жидкостным (давлением столба жидкости) или механическим (пружиной). Механические манометры имеют более выраженную вариацию, что часто обусловлено дополнительным трением при плохой смазке или износе деталей, потере упругости пружины и другими факторами.

КИПиА в бытовой технике

Посмотрите на любой прибор, которым вы пользуетесь дома. Будь это стиральная машина или обычный утюг. Во всех них установлены приборы, измеряющие тот или иной параметр, контролирующие его и по необходимости изменяющие. Во многих из них контролируется горячая вода, особенно это касается системы отопления (котлы, радиаторы). Есть приборы, в которых контролируется воздух – кондиционеры, конвекторы. Или электричество (напряжение и сила тока), к ним относятся утюги, мультиварки, масляные отопительные радиаторы и так далее.

Фиксированная автоматизация направлена на создание одного продукта многократно и эффективно. В прошлом эта концепция хорошо работала на производственных предприятиях, которые часто выпускали один продукт или ограниченный ассортимент продукции в больших сериях с ограниченной вариабельностью. Такой тип автоматизации выгоден, поскольку первоначальная стоимость оборудования ниже, чем при использовании гибких решений. Объем производства также оптимизирован, если машина производит только одну деталь.

Однако в оригинальной конструкции модульность обычно не рассматривалась, а это означает, что перестройка машины для поддержки нескольких конфигураций продуктов часто является финансово невыгодной и требует выполнения. Следующий уровень автоматизации, так называемая программируемая автоматизация, предлагает даже после ее реализации определенную конфигурацию. Это включает возможность написания нового кода для выполнения операций и механической реорганизации для нового продукта, который выполняется вручную.

Современные автоматизированные системы состоят в основном из микроконтроллерных схем. Они, в свою очередь, пришли на смену управляющим блокам, в составе которых были схемы с малой интеграцией. Это позволяет сегодня автоматизировать любой процесс, любую установку и даже самый маленький по габаритам прибор. То есть, границы открылись до бесконечности, что очень радует.

Недостатком является то, что процесс восстановления часто требует трудоемкости и требует длительного тайм-аута для изменения инструментов и внесения изменений в программирование. Более современный подход — это гибкая или «мягкая» автоматизация, когда оператор машины использует комбинацию управления рецептами и механической автоматизации, которая непрерывно преобразует один процесс в другой, просто нажимая кнопку. Это позволяет производителям выпускать более широкий спектр продуктов на одной машине, которая может адаптироваться к новому поколению продуктов.

Советы по выбору счетчиков

Выбор приборов учета в магазинах — достаточно большой.

Анализируя, какой счетчик электроэнергии лучше, рекомендуется обратить внимание на следующие аспекты:

стоимость счетчика (но нельзя кидаться на слишком дешевую продукцию, так как при ее изготовлении могли применяться низкокачественные комплектующие, снижающие срок службы оборудования);
производителя устройства, сделав выбор в пользу проверенных компаний;
гарантийный срок прибора;
потребление электроэнергии самими счетчиками;
уровень шума прибора;
возможность осуществлять сервисное обслуживание.

Не нужно сразу отказываться от покупки немного морально устаревших индукционных моделей. Они, как и электронные приборы, имеют свои преимущества. Нет необходимости также приобретать устройства, имеющие множество функций, которые не будут использоваться. К тому же большое количество микросхем в счетчиках повышает риск его выхода из строя.

Паспорт на электросчетчик

Важно тщательно проверить дату проведенной поверки счетчика. Согласно ПУЭ вновь устанавливаемые приборы должны иметь пломбы госповерки с давностью:

Согласно ПУЭ вновь устанавливаемые приборы должны иметь пломбы госповерки с давностью:

для трехфазных моделей: до одного года;
для однофазных: до двух лет.

Таким образом, если дата поверки истекла, прибор не поставят на учет без проведения новой.

Помимо известных зарубежных производителей, продукция которых давно пользуется популярностью (ABB, GE) на рынке представлены и модели отечественных компаний (Энергомера — производитель одноименных приборов, Инкотекс, выпускающий счетчики Меркурий, Тайпит, предлагающий регистраторы Нева). Причем, их качество порой не уступает импортным, а цена — гораздо ниже.

Классы точности болтов

Болты и другие крепежные изделия изготавливают нескольких классов:

Каждый из них имеет свои допуски измеряемой величины, отличные от остальных и применяется в различных сферах.

Крепеж С используют в отверстиях с диаметром немногим больше диаметра болта (до 3мм). Болты без труда устанавливаются, не отнимая много времени на работу. Из минусов стоит отметить то, что при физическом воздействии на такой крепеж, болтовое соединение может сместиться на несколько миллиметров.

Крепеж В подразумевает использование болтов, диаметр которых меньше отверстия в пределах 1-1,5 мм. Это позволяет конструкции меньше подвергаться смещениям и деформациям, но повышаются требования к изготовлению отверстий в креплениях.

Гайки шестигранные класса точности В

Крепеж А создается по проекту. Диаметр болта такого типа, меньше диаметра отверстия максимум на 0,3 мм и имеет допуск только со знаком минус. Это делает крепеж неподвижным, не позволяет происходить смещению узлов. Изготовление болтов А-класса стоит дороже и не всегда используется в производстве.

Класс точности присутствует в описании всех измерительных приборов и является одной из самых важных характеристик. Чем выше его значение, тем более дорогостоящий будет прибор, но в то же время он сможет предоставить более точную информацию. Выбор стоить делать исходя из сложившейся ситуации и целей в которых будет использоваться такое средство

Важно понимать, что в некоторых ситуациях экономически выгодно будет приобрести дорогостоящее сверхточное оборудование, чтобы в дальнейшем сберечь деньги

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

В соответствии с ГОСТ 8.401-80 все средства измерений делятся на классы точности, которые устанавливают в стандартах или технических условиях, содержащих технические требования к СИ, подразделяемым по точности. Классы точности СИ конкретного типа выбирают соответственно из ряда классов точности, регламентированных в стандартах или других НД на СИ рассматриваемого вида. В данных стандартах устанавливают конкретные требования к метрологическим характеристикам, отражающим уровень точности СИ этого класса.

Классы точности присваивают средствам измерений при их разработке с учетом результатов государственных приемочных испытаний. Как было указано выше, пределы основной и дополнительной погрешностей следует выражать в форме абсолютных, относительных или приведенных погрешностей в зависимости от характера измерения погрешностей в пределах диапазона измерений конкретного вида СИ.

Пределы допускаемой основной погрешности, выражаемые абсолютной систематической погрешностью, наиболее часто используются для характеристики погрешностей, возникающих по вине схем СИ. Однако их значение можно уменьшить за счет регулировки определенных элементов схем, вариации параметров влияния которых заметно сказывается на так называемых аддитивных и мультипликативных погрешностях.

Обозначение классов точности СИ в документации может осуществляться в форме абсолютных погрешностей или относительных погрешностей (таблица 4.1).

При этом классы точности следует обозначать в документации прописными буквами латинского алфавита или римскими цифрами. В необходимых случаях к обозначению класса точности буквами латинского алфавита допускается добавлять индексы в виде арабской цифры. Классам точности, которым соответствуют меньшие пределы допускаемых погрешностей, должны соответствовать буквы, находящиеся ближе к началу алфавита, или цифры, означающие меньшие числа.

В эксплуатационной документации на СИ конкретного вида, содержащей обозначение класса точности, должна быть ссылка на стандарт или технические условия, в которых установлен класс точности данного СИ.

Стандарт ГОСТ 8.401—80 предусматривает определенные обозначения классов точности на СИ. В соответствии с указанным стандартом условные обозначения классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса СИ. Они включают числа, прописные буквы латинского алфавита или римские цифры. За исключением технически обоснованных случаев, вместе с условным обозначением класса точности на циферблат, щиток или корпус СИ должны быть нанесены обозначения стандартов или ТУ, устанавливающих технические требования к этим СИ.

На СИ одного и того же класса точности, которые эксплуатируются в различных условиях, следует наносить обозначение условий их эксплуатации, предусмотренные в стандартах или ТУ на СИ.

Правила построения и примеры обозначения классов точности приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1. Формулы вычисления погрешностей и обозначение классов точности СИ

Разновидности амперметров

Они могут быть электромеханическими или аналоговыми, цифровыми или электронными. Базовый набор, как правило, состоит из детектора, передающего устройства и индикатора, самописца или запоминающего устройства.

Аналоговые устройства — самые старые из используемых инструментов. Хотя они надежны для статических и стабильных измерений, они не подходят для динамических и переходных условий. Кроме того, они довольно громоздкие и имеют ограничения из-за использования стрелочной индикации.

Электронные инструменты реагируют быстрее и способны мгновенно обнаруживать динамические изменения тока в сети. Примером является цифровой мультиметр, который способен измерить значения тока в динамическом или переходном режиме за секунды.