Приборы магнитоэлектрической системы. Конструкция. Принцип работы

Измерение электрических величин. Меры. Масштабные преобразователи. Измерительные трансформаторы. Измерительные усилители.

Измерением называется процесс сравнения данной величины с некоторым значением той же однородной величины, принятой за единицу.

Средства измерений– это технические средства, которые имеют нормирован­ные метрологические характеристики. При этом значение физической величины, считываемое по отсчетному устройству средства измерения, строго соответствует определенному количеству физических единиц, принятых в качестве единиц из­мерения. К средствам измерения относятся: меры, измерительные приборы, изме­рительные преобразователи, измерительные системы, установки и комплексы.

Виды и методы измерений.

Прямыеизмерения– это такие измерения, при которых искомое значение физической величины определяется непосредственно по показаниям прибора.

Косвенныеизмерения– это такие измерения, при которых измеряемую величину определяют на основе прямых измерений величины, функционально связанной с измеряемой, с последующим расчетом по известной функциональной зависимости.

Совокупные измерения производят одновременно над двумя или несколькими разноименными величинами для нахождения зависимости между ними.

Метод измерения– совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Измерения производят одним из двух методов: методом непосредственной оценки (при котором значение искомой величины определяется непосредственно по отсчетному устройству прибора) или методом сравнения с мерой.

Устройства, являющиеся вещественным воспроизведением единиц измерения либо их краткими и дробными значениями, называются мерами.

К ней относятся: ЭДС, электрического сопротивления , угла и др. Меры высшего класса называются образцовыми и служат для проверки и градуировки рабочих мер и измерительных приборов.

Различают меры: однозначные (гиря 1кг, калибр); многозначные (конденсатор переменной емкости); и наборы (гирь и калибров). Сравнение происходит с помощью компараторов (измерительный мост).

Масштабные преобразователи: Это преобразователь, вх/вых величина которого однородна и который изменяет значение электрической величины в заданное число раз. К ним относятся: шунты, добавочные сопротивления, делители напряжения, усилители, трансформаторы тока и напряжения. Шунты применяют для расширения пределов измерений амперметров путем уменьшения силы тока. (резистор). Могут быть многопредельными. При измерениях малых токов внутри прибора, а при больших используют 2-е пары зажимов: токовые и потенциальные (изм. прибор). Класс точности 0,02-0,5. Применяют в основном в цепях постоянного тока.



Измерительные трансформаторы: Для преобразования переменных токов и напряжений в токе и напряжений допустимые для измерения приборами с небольшими стандартными пределами измерений (используются в сетях с частотой 50 Гц, в узлах учета и контроля электроэнергии).

В отличие от силовых, предназначены для измерений и имеют нормированные метрологические характеристики. Первичную обмотку ТТ включают в цепь последовательно, а первичную обмотку ТН параллельно. Рабочей нагрузкой являются приборы и устройства подключаемые к вторичной обмотке.

Усилители: применением в процессе измерений и обеспечивающий точную передачу электрического сигнала в заданном масштабе. Измерительные усилители применяются в качестве предварительных усилителей слабых сигналов постоянного и переменного токов, а также в качестве выходных усилителей мощности. Их чувствительность по току достигает значений 10−15 А; по напряжению — нескольких микровольт. Усилители, предназначенные для повышения мощности источников звукового и ультразвукового диапазонов, имеют выходную мощность 4—6 Вт.

Усилители, как правило, строятся по многокаскадной схеме с применением разнообразных видов местной и общей отрицательной обратной связи для обеспечения стабильности коэффициента передачи и частотной характеристики. Основная проблема использования – влияние шумов на результат измерений (с погрешностью от 0,1 до 10%). По частотному диапазону: низкочастотные (20-200кГц); высокочастотные (до 250МГц); селективные (до 10В или 5мА).



Критерии выбора ИП.

ИП- это средства измерений, служащие для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобной обработки, хранения, и дальнейших преобразований. По характеру преобразования:АП, ЦАП,АЦП. По месту в измерительной цепи: первичные ИП (воздействует измеряемая величина) и промежуточный. Конструктивно обособленный ИП, от которого поступают сигналы измерительной информации называется датчиком. Если они не входят в измерительную цепь, то они не относятся к измерительным (силовой трансформатор в радиоаппаратуре, термопара в термоэлектрическом холодильнике).

По соединениям: однократного прямого преобразования; последовательного; дифференциального; с обратной связью.

По виду выходных сигналов: естественный и унифицированный.

Приборы магнитоэлектрической системы. Конструкция. Принцип работы.

В магнитоэлектрических механизмах вращающий момент создается в результате взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля проводника с током, выполненного обычно в виде катушки. В измерительных механизмах магнитоэлектрической системы рамка подвижной части перемещается в магнитном поле воздушного зазора.

Конструктивно выполняются либо с подвижной катушкой, или с подвижным магнитом.

Магнитная цепь измерительного механизма с внешним магнитом состоит из сильного постоянного магнита 1, полюсных наконечников с цилиндрической поверхностью 3, цилиндрического сердечника 4 и магнитопровода 5, выполненных из магнитомягкого материала.

Подвижная часть механизма 2 представляет собой катушку (рамку) прямоугольной формы из тонкого медного или алюминиевого провода, намотанного на алюминиевый каркас (либо без каркаса), которая может поворачиваться вокруг сердечника в магнитном поле.

Уравновешивание подвижной части осуществляется грузиками в. Стрелка 7 и циферблат со шкалой образуют отсчетное устройство; магнитный шунт 8 служит для регулировки магнитной индукции в воздушном зазоре.

Вращающий момент, действующий на подвижный элемент, определяется

— представляет собой чувствительность измерительного механизма к току, следовательно:

Угол поворота стрелки пропорционален величине тока в катушке, и, следовательно, шкала прибора с внешним магнитным полем оказывается равномерной.

Достоинством магнитоэлектрического измерительного механизма является высокая чувствительность, большая точность равномерности шкалы, хорошее успокоение. Недостатки магнитоэлектрических измерительных механизмов: сложность, относительная высокая стоимость, невысокая перегрузочная способность, обусловленная легким перегревом пружин и изменение их свойств.


8693480799713006.html
8693525103601304.html

8693480799713006.html
8693525103601304.html
    PR.RU™