電気計器

皆さん、こんにちは
本日は、アナログ電気計器についてお話いたします。

1.定義

アナログ形計器は、基本的に3要素(駆動装置、制御装置、制動装置)で構成され支持電気計器と呼ばれ、動作原理によって下表のような種類があります。

計器の種類表示指示備考
可動コイル形平均値DC
可動鉄片形 実効値AC
電流力計形実効値DC・AC
静電型実効値DC・AC
熱電形実効値DC・AC
誘導形実効値AC
整流形実効値AC
指示電気計器の種類

2.例題

次の図に示す波形の電圧を可動コイル形電圧計及び可動鉄片形電圧計を用いて測定し、それぞれの指示値を求めよ。(平成13年)

波形:e=Esin(ωt)
図1:
可動コイル形電圧計場合:V(DC) = 1/2π∫_0^π▒〖e(t)〗dt
=1/π∫_0^π▒〖Esin(ωt)” ” 〗dt = -1/π∫_0^π▒〖Ecos(ωt)” ” 〗dt =  E/π
可動鉄片形場合:√(∫_0^π▒〖〖e(t)〗^2 dt〗)
V(AC) =∫_0^π▒〖E〖sin〗^2 (ωt)” ” 〗dt
V(AC) =√(∫_0^π▒〖〖sin(ωt)〗^2 dt〗)=E/2 √(∫_0^π▒(1-cos⁡(2ωt) )dt)
=E/2π{π-sin⁡(2ωt)/π 0} = E/2

図2:
可動コイル形電圧計場合:V(DC) = 2/2π∫_0^π▒〖e(t)〗dt
上のように展開すると、V(DC) = 2/π、 V(AC) = 1/√2。