Электрические устройства против электронных устройств — в чем разница?

В инженерном и техническом сообществах термины «электрический» и «электронный» часто смешиваются из-за плохого понимания тонких, но существенных различий между ними. Понимание различий важно не только потому, что два термина имеют разные значения, но и из-за тенденции абстрагироваться или сокращать очень специфический язык во время технического разговора. Непонимание или недопонимание с инженером может означать разницу между созданием электрического тостера или электронного тостера. Советуем вам сайт компании emi.su, перейдя по ссылке далее вы сможете купить коробку КЗНА 16 по выгодной цене!

В 1893 году Алан МакМастер изобрел первый электрический тостер в Эдинбурге, Шотландия. Нагревательные элементы в тостере превращают электрическую энергию в тепло, чтобы вы могли сжечь свой тост. В этом заключается различие между электрическими и электронными устройствами — манипулирование энергией в технологии.

Электрические устройства берут энергию электрического тока, поток электронов в проводнике и преобразуют ее простыми способами в какую-то другую форму энергии — скорее всего, свет, тепло или движение. Электрическое устройство — это устройство, которое напрямую использует электрическую энергию для выполнения задачи.

Напротив, электронные устройства делают гораздо больше. Вместо того, чтобы просто преобразовывать электрическую энергию в свет, тепло или движение, электронные устройства предназначены для управления электрическим током способами, которые добавляют значимую информацию к току.

Например, электронный тостер использует те же нагревательные элементы, пружины и подставки для хлеба, что и электрический тостер, но может включать в себя множество более сложных компонентов, таких как электронная панель дисплея, показывающая ход вашего тоста, или электронный термостат. который пытается сохранить тепло при правильной температуре. Электроника относится к технологии, которая работает, управляя движением электронов способами, которые выходят за пределы электродинамических свойств, таких как напряжение и ток.

Как правило, если что-то использует электричество просто как энергию, оно электрическое. Если он использует электричество в качестве средства для манипулирования информацией, он почти наверняка является электронным. Электрические и электронные устройства относятся к разным, но частично совпадающим категориям, но, короче говоря, все электронные устройства также являются электрическими устройствами, это подмножество.

Источник

Как отличить электронное УЗО и электромеханические: особенности устройства и применения

УЗО – устройство защитного отключения или выключатель дифференциального тока устанавливается для защиты человека от поражения электрическим током. Однако не все знают, что УЗО бывают двух типов: электронные и электромеханические. В этой статье мы расскажем о том, в чем отличия УЗО разных типов и как определить тип при покупке.

Содержание статьи

Принцип действия

В общем виде принцип действия УЗО заключается в следующем: когда ток через фазный провод отличается от тока через нулевой провод – срабатывает реле, которое отключает нагрузку. Определение тока происходит с помощью дифференциального трансформатора и поляризованного реле.

Ситуация, когда по фазному и нулевому проводу протекают токи разной величины, может произойти, если у какого-нибудь электроприбора происходит утечка на корпус. Утечка на корпус происходит, если изоляция какого-то из проводников электроприбора повредилась и касается корпуса, это относится как к изоляции обмоточных проводов электродвигателей, так и внутренней проводки устройства.

Если корпус заземлен – УЗО сработает. Если корпус не заземлен – току некуда будет стекать, но если вы коснетесь его рукой, ток через ваше тело уйдет на землю, в этот момент сработает УЗО и защитит вас. Даже если вы случайно коснетесь открытого фазного провода – ничего вас не ударит током, т.к. УЗО разомкнет цепь, ведь произойдет утечка тока по цепи: Фазный провод – ваше тело – земля.

Каждое из УЗО настроено на какой-то ток утечки, это такая характеристика, которая описывает, при каком токе реле в УЗО отключит нагрузку от ввода электроэнергии. Это и есть основной характеристикой.

Электронное и электромеханическое

Электронное – как понятно из названия содержит в своем корпусе плату с электронными компонентами, которые и отвечают за его работу. Электромеханическое – содержит в своем корпусе дифференциальный трансформатор. На корпусе УЗО обоих типов есть индикатор срабатывания и кнопка для проверки исправности.

Когда вы нажимаете кнопку, вы замыкаете фазу на ноль через резистор. При этом кнопка замыкает фазу до трансформатора на ноль после трансформатора тока или наоборот, зависит от того как вы подключите провода. В результате чего трансформатор и детектирует разность токов между фазой и нулем.

Ток этого замыкания задаётся с помощью резистора, а для обеспечения правильной соответствия чувствительности УЗО номинальной подбирается его соответствующее сопротивление, но как потребителей и пользователей эти тонкости нас не особо касаются.

Отличия в эксплуатации

Для работы электронного УЗО должно поступать на плату питание, оно берется прямо с уже подключенного фазы и нуля. Электромеханическое УЗО сработает и без наличия напряжения. Возникает логичный вопрос:

Если УЗО защищает от поражения электрическим током, то, как же он возникнет, если нет напряжения?

Речь идет о нештатных ситуациях в электропроводке. Например, если на распределительном щите в подъезде или на вводе в дом/квартиру отгорел ноль. Ни один электроприбор не будет работать в квартире. Фаза останется в розетках, и если где-то есть пробой на корпус, а вы его коснетесь – то непременно получите удар электрическим током, если конечно у вас нет УЗО на вводе.

Но дело обстоит не столь однозначным образом. Электромеханическое УЗО сработает, ведь полноценного питания для него не нужно, а нужна разность токов межу проводами. То есть при касании фазного провода или корпуса поврежденного электроприбора, через фазный провод потечет ток утечки через ваше тело на землю, а через нулевой – нет. Разность токов есть – срабатывает реле.

В случае использования электронного устройства защитного отключения защита не сработает, так как его плата обесточена.

Также не стоит забывать, что в наших сетях скачки напряжение случаются довольно часто, а электроника не любит таких «случайностей».

Как отличить УЗО различных типов при покупке

Первым делом при покупке обратите внимание на схему, изображенную на корпусе, на рисунке она заключена в красный квадрат.

Слева изображено электромеханическое, а справа электронное УЗО. Но схемы очень похожи, с первого взгляда можно и не заметить различий, давайте рассмотрим их поближе.

На этом рисунке вы видите расшифровку элементов схемы электромеханического защитного аппарата. Обратите внимание на то, что выделено красным цветом – это и есть линия питания платы с электроникой.

Давайте для закрепления посмотрим на подборку схем УЗО.

Вот пример дифавтоматы с электронным УЗО. Обращаем внимание на две линии питающие плату.

Этот прибор электромеханический. На схеме вы видите, что к реле подведен только сигнал с дифференциального трансформатора.

Способ проверки – это подключить батарейку к одному из полюсов УЗО, принцип действия аналогичен – ток батарейки пойдет через одну из линий, сработает дифференциальный трансформатор, этот способ работает только с ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ приборами. Электронное в этом случае не сработает, т.к. плата остается обесточенной.

Ну и не стоит забывать о явлениях электромагнитной индукции, ведь если вы с помощью поля постоянного магнита наведете ЭДС на дифференциальный трансформатор – реле тоже сработает и УЗО отключится, опять же работает способ с ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ.

Отличия внутренней конструкции

В качестве дополнения к статье было решено показать несколько фотографий разобранных УЗО разных типов.

Ниже изображено электромеханическое:

Ниже изображено электронное УЗО в разобранном виде:

Подведем итоги, электромеханическое УЗО обеспечивает более надежную защиту, чем электронное. Оно сработает даже при отсутствии питания. В жилых помещениях лучше использовать электромеханическое. Для его проверки при покупке обращайте внимание на схему, и если вам позволит продавец-консультант, используйте метод с батарейкой, стоит отметить, что если УЗО не сработало от батарейки – смените её полярность.

Источник

IV. Электромеханические и электронные аналоговые измерительные приборы

Магнитоэлектрические мультиметры. Электронные вольтметры переменного тока. Принципы построения и функционирования. Методы расширения пределов измерения в мультиметрах. [1: с.113…128, 147…161; 2: с.68…74, 81…84; 3: с. 128…140; 4:с.94…111, 123…136].

IV.1. Основные сведения и методические указания.

В данной теме изучаются принципы и особенности работы наиболее распространенных средств измерения – аналоговых электромеханических и электронных измерительных приборов.

Аналоговые измерительные устройства — есть устройства, отображающие значение измеряемой величины в виде положения (состояния) некоторого механического или оптического индикатора (стрелки, уровня, оптического пятна и.т.п.).

Аналоговыми измерительными устройствами называются устройства, в которых численное значение измеряемой величины определяется человеком путем соотношения положения некоторого указателя (стрелки, уровня индикаторного столбика и пр.) с многозначной мерой (шкалой прибора).

В аналоговых измерительных устройствах численное значение измеряемой величины определяется экспериментатором (наблюдателем) путем сравнения положения индикатора с многозначной мерой – шкалой прибора или устройства. Поэтому, по сути дела, аналоговые измерительные устройства представляют собой последовательность измерительных (т.е. нормированных с точки зрения вводимых ими погрешностей) преобразователей измеряемой величины в физическую величину, наиболее удобную для реализации многозначной меры. Поскольку численное значение измеряемой величины, в конечном счете, устанавливается человеком, то эта многозначная мера должна быть удобна и для человека.

Несмотря на все более расширяющееся применение цифровых измерительных устройств, аналоговые измерительные устройства, благодаря своей дешевизне и надежности до сих пор играют огромную роль в практической деятельности человека.

В настоящее время измерение даже неэлектрических величин стараются осуществлять путем предварительного преобразования неэлектрической величины в электрическую, поскольку, большей частью, измерение электрических величин производится быстрее, проще и дешевле. Поэтому электроизмерительные устройства и системы занимают особое место в метрологической практике. Аналоговые электроизмерительные устройства принято подразделять на:

· Электромеханические измерительные устройства;

· Электронные измерительные устройства.

Электромеханические измерительные устройства

Обобщенная структурная схема электромеханических измерительных устройств непосредственной оценки приведена на рисунке IV.1.

Рис.IV.1. Обобщенная структурная схема аналогового электро-

механического измерительного устройства.

Здесь: X – измеряемая величина

ИП – измерительный преобразователь

ИМ – измерительный механизм

I,U – электрический ток или напряжение

— угол отклонения или расстояние перемещения указателя

Измерительный преобразователь служит для преобразования измеряемой величины в электрический ток или, что значительно реже, в электрическое напряжение. Измерительные механизм является также измерительным преобразователем и служит для преобразования электрического тока или напряжения в угол отклонения или расстояние перемещения указателя отсчетного устройства. Отсчетное устройство представляет собой многозначную меру, сравниванием с которой положения указателя отсчетного устройства, экспериментатор определяет значение измеряемой величины в соответствующих единицах.

В аналоговых электромеханических измерительных устройствах, на практике, наиболее широко используются измерительные механизмы следующего типа:

· Магнитоэлектрический

· Электромагнитный

· Электродинамический

· Электростатический

· Индукционный

В магнитоэлектрическом измерительном механизме, вращающий момент создается взаимодействием электромагнитного поля подвижной катушки по которой протекает входной ток, с полем постоянного магнита, в котором она вращается. Этот вращающий момент уравновешивается противодействующим моментом, который создает специальная спиральная пружина, препятствующая вращению катушки. Поэтому угол отклонения катушки в магнитном поле постоянного магнита зависит от вращающего момента катушки а, следовательно, и от силы входного тока.

Указатель отсчетного устройства жестко связан с подвижной катушкой и, поэтому положение указателя пропорционально входному току.

Шкала отсчетного устройства является многозначной мерой, и экспериментатор определяет числовое значение измеряемой величины по совпадению положения указателя с соответствующим значением меры.

Электронные измерительные устройства.

Электронные измерительные устройства отличаются тем, что перед электромеханическим измерительным механизмом, измерительный преобразователь представляет собой сложный электронный блок, основную часть которого представляет электронный усилитель с большим коэффициентом усиления. Благодаря этому электронные измерительные приборы в отличие от электромеханических обладают гораздо большей чувствительностью и высоким входным сопротивлением. Однако на выходе используемого усилителя подключается обычный электроизмерительный механизм, как правило, магнитоэлектрического типа, с соответствующим отсчетным устройством.

IV.2. Вопросы для самопроверки.

1. Из каких основных узлов состоит электромеханический измерительный механизм?

2. Каким образом в электромеханическом измерительном механизме создается противодействующий момент и для какой цели он необходим?

3. В каких значениях переменного напряжения (мгновенных, амплитудных, среднеквадратических или иных) градуируют шкалы вольтметров переменного тока?

4. В чем состоит отличие аналоговых вольтметров электронного типа от электромеханических?

5. Как обеспечивается расширение предела измерения в N раз у амперметров?

6. Как обеспечивается расширение предела измерения в N раз у вольтметров?

7. Как в мультиметрах осуществляется преобразование напряжений переменного тока в напряжение постоянного тока?

Источник