Măsurarea puterii și a energiei electrice

Capitolul 1

Generalitati privind măsurarea mărimilor fizice

Descrierea din punct de vedere cantitativ a fenomenelor, a caracteristicilor si proprietatilor corpurilor din lumea inconjuratoare se face cu ajutorul unor marimi.Pentru cunoasterea valorilor acestor marimi se apeleaza la masuratori.

Domeniul care se ocupa de masurarea marimilor se numeste metrologie.

Operatia de masurare consta in compararea cantitativa a marimii de masurat (necunoscuta) cu o marime cunoscuta, de aceeasi natura. Cantitatea supusa operatiei de masurare se numeste masurand, iar rezultatul masurarii se numeste valoarea masurata.

Ansamblul operatiilor efectuate pentru realizarea unei masuratori reprezinta metodade masurare.

Instrumentul care realizeaza masuratoarea (conversia masurandului intr-o valoare masurata, perceptibila operatorului) se numeste aparat de masura.

Ansamblul aparatelor de masura, a componentelor de prelucrare, indicare, stocare si transmisie a marimilor catre alte sisteme formeaza sistemul de masura.

Metrologia este un domeniu al tehnicii cu radacini in spatiul fizicii si ramnificatii in toate sectoarele sectoarele activitatii practice omenesti-printre care si cel al electonicii-care se ocupa cu tehnica masuratorilor, adica cu mijloacele si metodele pentru determinarea cantitativa-valorica a marimilor fizice Metrologia-ca disciplina de sine statatoare-se refera la intreg ansamblul fenomenelor fizice pe care le studiaza din punct de vedere propriu si anume acela al masurarii, care este-in esenta-o comparare experimentala de marimi, ea stabilind : standardele unitatiilor de masura si ale etaloanelor de referinta pentru aceste unitati, procedeele de comparare a marimilor cu etaloanele si caractersticile de performanta,ca :interval, game, rezolutie,sensibilitate, fidelitate, dinamica,mobilitate, precizie, etc, care,in general, se numesc caracteristici metrologice.

Importanta practica a masuratorilor electrice in tehnica moderna nu mai necesita sublinieri ;atat schimburile de energie cat si schimburile de informatie se fac cel mai frecvent pe suportul marimilor magnetice,a caror masurare precisa conditioneaza desfasurarea proceselor implicate.

Prin masurari electrice se intelege masurarea marimilor electromagnetice, prin orice mijloace, electromecanice, electrotermice, electrooptice, electronice etc.

Referindu-ne la procesul de cunoaştere a unui fenomen, putem spune că atât experimentul cât şi măsurarea ocupă un loc important.

Crearea unor mijloace tehnice din ce în ce mai perfecţionate pentru scopurile practice, a utilizat din plin cuceririle ştiinţei şi, pe de altă parte, a contribuit la dezvoltarea acesteia. Dezvoltarea tehnicilor de măsurare şi a aparaturii aferente a fost condiţionată şi impulsionată de interdependenţa care există între ştiinţă şi

tehnică.

Măsurările electrice sunt indispensabile în toate ramurile industriale, constituind o verigă importantă în procesele de producţie, în controlul calităţii materiilor prime,aproduselorintermediareşifinale,îndezvoltarea,cercetării,în,toate,domeniile.În aceeaşi ordine de idei, putem spune că şi consumurile de energie electrică sunt real înregistrate dacă aparatele utilizate în acest scop nu introduc erori de măsurare, lucru care este posibil dacă, periodic, acestea sunt verificate şi reglate.

Conceptul de masurare

Masurarea este o activitate experimentala de tip informatie al carei scop este obtinerea unor date cantitative cu privire la proprietatile unui obiect sau mai general –ale unui sistem si redarea lor intr-o forma potrivita pentru observator ( utilizator ). Semnificatia ( interpretarea ) pe care observatorul (utilizatorul) o atribuie acestor date cantitative, prin intermediul conventiilor folosite pentru reprezentarea lor, constituie informatia care este necesara in procesul continuu de cunoastere, comunicare si conducere ( decizie )

Măsurarea tensiunilor şi curenţilor în practica industrială se realizează cu ajutorul voltmetrelor şi respectiv a ampermetrelor. Măsurarea tensiunilor alternative mici se efectuează cu aparate cu termocuplu sau cu redresori uscaţi. Măsurarea tensiunilor mijlocii 600 ÷ 750 V se realizează cu voltmetre de diverse clase de precizie.

Dintre tipurile de voltmetre existente, se utilizează mai frecvent în practică următoarele: voltmetre electromagnetice pentru măsurări curente, voltmetre electro-dinamice pentru măsurări cu precizie mai mare, voltmetre electrostatice care permit efectuarea măsurătorilor fără consum de curent, voltmetre termice pentru măsurarea tensiunilor nesinusoidale, voltmetre de inducţie şi voltmetre electronice. Dacă în reţeaua examinată în cadrul bilanţului, există tensiuni înalte, atunci, în schema de măsură, se utilizează transformatoare de tensiune pe secundarul cărora se montează voltmetrul pentru determinarea tensiunii coborâte. Înmulţind valoarea măsurată cu raportul de transformare, se poate determina tensiunea reală în reţeaua electrică.

Măsurarea curenţilor se face cu ajutorul ampermetrelor montate în circuit cu şi fără şunturi. În practica industrială, pentru măsurarea curenţilor pînă la 100 A, se utilizează aparate electrodinamice conectate direct în circuit. Pentru măsurarea curenţilor de peste 100 A, se utilizează în schema de măsură un transformator de curent, care reduce intensitatea curentului la 5 A şi în unele situaţii, la 1 A. Pentru măsurarea curenţilor de înaltă frecvenţă, se utilizează aparate electronice clasice sau aparate numerice de măsură.