Реферати українською » Коммуникации и связь » Класифікація електровимірювальних приладів


Реферат Класифікація електровимірювальних приладів

Страница 1 из 2 | Следующая страница

>КЛАССИФИКАЦИЯЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХПРИБОРОВ

1. Коликлассификацию роблять за найменуванням одиниці вимірюваною величини. На шкалою приладу пишуть повне йогонаименование чи початкову латинську букву одиниціизмеряемой величини, наприклад: амперметр — А, вольт метр — V, ватметр — W тощо. буд.

Для багатофункціональних приладів ці позначення вказують упереключающих пристроїв і поєднують знаименованием приладу, наприклад «>вольтамперметр». До вусловной букві найменування приладу то, можливодобавле але позначення кратності основний одиниці:миллиам перекл —mА, кіловольт —kV, мегават —MW тощо. буд.

2. За родом своєї струму. Ця класифікація дозволяєопре ділити, в ланцюгах якого струму можна використовувати даний прилад. Це позначають умовними знаками на шкалою приладу, наведеними.

На приладах змінного струму вказуютьноминальное значення частоти чи діапазон частот, щоб їхні застосовують, наприклад, 20-50-120 гц; 45-550 гц; у своїй підкреслена значення є номінальним для такого приладу.

Коли приладі не зазначений діапазон робочих частот, він призначений для до установках з часто тієї 50 гц.

3. По класу точності. Клас точності приладу прозначают числом, рівнимдопускаемой наведеноїпогрешности, що у відсотках. Випускають приладисле дмуть класів точності: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Для лічильників активноїанергии шкала класівточности трохи інакша: 0,5; 1,0; 2,0; 2,5. Цифру,обозначающую клас точності, свідчить про шкалою приладу.

Клас точності приладу визначає основнупогрешность приладу, яка обумовлена його конструкцією, технології виготовлення і має місце при нормальних умов експлуатації (певні діапазони темпіратури і вологості, відсутність зовнішніх електричного і магнітного полів і вібрації, правильна установка тощо. буд.). Якщо умови експлуатації від нірмальних, то виникають додаткові похибки, доторие може мати як негативне, іположительное значення і який впливають на точність виміру.

Клас точності приладу є його узагальненої метрологічної характеристикою. Але справжня точність виміру визначається як класом точності, оскільки, за визначенням класу точності,допускае травня абсолютна похибка такого приладу

однакова всім точок шкали (де з — максимальна наведена похибка,Хn —нормирующеезначение). Отже,допускаемая відноснапогрешность менші надходження до точках шкали, найближчих донормирующему значенням. Тому, за використаннімногодиапазонних приладівнормирующее значення требавиби рать те щоб прилад давав найбільші показання.

4. По виконання залежно та умовамиексплуатации. Клас приладу визначається п'ятьма групами стосовно діапазону робочих температур і відноснійвлажности. Граничні значення визначають вусловия при зберіганні і перевезенні.

Групу приладу свідчить про шкалою відповідающей буквою. Група А знака на шкалою немає. Упределах діапазону робочих температур додаткова по гріх лежать у межах класу точності приладів


>МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕПРИБОРЫ

>Рамка 1 з обмоткою міститься у зазорі 3 між магнітом 4, розташованим всередині рамки, і магнітним ярмом 5. Оскільки повітряний зазор вздовж окружності магніту постійний, то магнітна індукция У в зазорі також постійна. Якщо обмотці із кількістю витків w існує струм I, створюється поводить момент

М>вр =BwIS>p =wФ1,   

де P.S>p — площа рамки в тривіальности радіуса обертання; Ф =BS>P — магнітний потік.

Під впливом обертаючогомо мента рамка повертається на кут чи закручує пружину 2.Противодействующий момент, зіздаваемий пружиною,

,

де т — питомийпротиводействующий момент.

При деякому значенні струму

I в обмотці рамки, враховуючи, що Ф =const і w =const, поводить момент М>вр =const. Отже, попри деякий вугіллі повороту рамки протидіючий момент пружини дорівнюватимевращающему моменту: Мін = М>вр, читa =wФI =kI, деwФ =k =const. Тоді

                        

 де з =k/m =const.

Кут повороту стрілки приладу — це кут повороту рамки, тому з висловлювання видно, що шкала такого приладу рівномірна.

Розмір з =а/I отримав назвучувствительности приладу. Підвищення чутливості то, можливо отримано рахунок збільшення магнітної індукції У і твори P.S>pw і зменшення т. Зменшитиудельний момент можна, переходячи для використаннясветово го покажчика і розтяжок.

>Магнитную індукцію в повітряному зазоріувеличивают шляхом застосування постійних магнітів зсплавов, містять нікель, алюміній і кобальт іобеспечивающих індукцію в зазорі 0,2...0,3Тл. Збільшити твір P.S>pw за основному лише на з допомогоюизменения w, оскільки збільшення площі рамкиувеличивает розміри решти елементів погіршуєвесо шиї характеристики рухомий частини.

                                                                

>Магнитоелектрические прилади лише для виміру перетворилася на ланцюгах постійного струму. При включенні в ланцюг змінного струму застосовують преосвітні устрою (>випрямители, термоелектричніпреобразователи тощо. буд.).

Широке торгівлі поширення набули вузькопрофільні магнітоелектричні прилади зі світловим покажчиком для встановлення на щитах і пультах. Вони займають у 5... 10 раз меншу площу і кількість маютьдополнительние інформаційні можливості з допомогоюизменения коли вимірюваною величини заустанавливаемие межі кольору покажчиків або появи сигналу відфотоконтактного устрою. Корпус приладу плаский, литої, заввишки 80 мм.

>Обмотку рамки вимірювального механізмурассчитивают на струми до 100мА, якщо прилад використовують як амперметр, і по 10мА, якщо він як вольтметр. Великі струми викликали збільшення перерізу дротів обмотки рамки (зазвичай діаметр дротів вбирається у 0,2 мм), отже, є і моменту інерції рухомий частини приладу. Межі виміру по току вмагнито електричних приладах розширюють з допомогоюшун тов, а, по напрузі — з допомогою додатковихрезис торів.

При вимірі струму I, що у п разів більше струму Iр на тлі приладу, опір шунти RIII розраховують з умови рівності падінь напруги:

                                        

де R>p — опір обмотки рамки; I = I - Iр — струм вшунте.

Оскільки вимірюваний струм I =nIр, те з урахуванням (9.4)

одержимо

Звідки

Наприклад, для виміру струму I = 5 А приладом Iр = 5мА при опір Rр = 10Ом потрібно RIII » 0,01Ом.

>Щунти убудовують в прилад (до одного і хоча б корпус з вимірювальним механізмом) або виконуютьотдельними від приладу.Изготовляютшунти зманганина, який володіє малим температурним коефіцієнтомелектрического опору.

>Наружниешунти мають пари затискачів: одна пара приєднання електричної ланцюга, у якій потрібно виміряти струм, друга — приєднання приладу. Приєднання виробляютькалиброванними проводами, бо їх опір входить усопротивление приладу R>p. При розрахунку опору зовнішніх шунтів під опором R>p в треба думати опір приладу, а під п — число, показующее, скільки якщо потрібно розширити межу виміру амперметра.

На показаниймиллиамперметрмагнитоелектрической системи з умонтованимишунтами здиапазоном виміру 15, 30, 75, 150мА.

При виготовленні вольтметрамагнитоелектрической системи послідовно з обмоткою рамки включають додатковий резистор з великим опором Rбуд, що струм Iр в обмотці рамки при підключенні вольтметра до дільниці ланцюга, у якому вимірюють напруга, не перевищував 10мА. У цьому Iр =U/(R>p + Rбуд) =kU, і з урахуванням , якщо I = Iр,

a =cI>p =ckU =c'U.

Отже, стрілка приладу відхиляється на кут, пропорційний напрузі, і шкалу приладумож алеотградуировать в вольтах.

Коли необхідно розширити в п раз межаизмерения вольтметра, застосовують зовнішні додаткові різістори. Значення опору додаткового резистора обчислюють за такою формулою

Rбуд=(>n-1)Rв,

де RB — опір внутрішньої вимірювальної ланцюга вольтметра.

Верхня межа вимірумногодиапазонного вольт метри можна розширити, змінюючи опір Rбуд з допомогою перемикача.

Для компенсації зміни опору обмотки рамки під впливом температури переважають у всіх приладахис обслуговують спеціальнірезистори, виконані з малотериалов з негативним температурнимкоеффициен тому опору.

Вплив зовнішніх магнітних полів намагнитоелектрические прилади дуже мало, оскільки вимірювальна рамка екранована магнітної системою при бору. Такі прилади завдяки своїм якостям —равномерности шкали, високої чутливості (до 10-11 Проте й 10-7 У), точності відліку, простоті розширеннядиапа зона вимірів, малому власному споживанняенергии — знайшли широке застосування виміру як постійних струмів і напруг, а й змінних струмів (з умонтованими перетворювачами).


>ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕПРИБОРЫ

Електромагнітні прилади діють за принципом переміщення рухомого сердечника зферромагнитного матеріалу під впливом магнітного полянеподвиж іншої котушки.Сердечник укріплений в одній осі зі стріл дідька лисого покажчика. Поширені дві конструкції:прибори з пласкою котушками і прилади з круглої котушками .

У першій конструкції пелюстка 2 зферромагнитно го матеріалу (м'якої стали чи спеціального сплаву), ексцентрично насаджений на вісь зі стрілкою,втягивается магнітним полем нерухомій котушки 1,кото рої утворюється струмом в котушці.

У другій конструкції є дваферромагнитних елемента 3, 4, розміщених всередині нерухомій кололой котушки 5. Елемент 3

прикріплено до внутрішньої поверхности котушки і є нерухомим, а елемент4жестко пов'язані з віссю 2 приладу. За наявності струму в ка тушці обидва елемента однойменно намагнічуються істремятся відштовхнутися, як магніту однаковою полярности. Таке взаємодії рухливий елемент повертається разом із віссю, У приладах обох конструкцій протидіючий момент створюється спиральной пружиною,Успокоители (6, 10) в магнітних системах бувають віз задушливі імагнитоиндукционние.

>Вращающий той час у електромагнітних приладах то, можливо визначено з зміни енергії магнитного поля котушки приладу за зміни у ній струму I і його індуктивності L при переміщеннісердечни ка. Як відомо, енергія магнітного поля

У режимі встановленого відхилення під час створення протидіє моменту пружинами Мін, = М>вр,т. е. з урахуванням (9.2),

звідки

З висловлювання видно, що знак кута відхилення стрілки приладу залежить від напрями струму в ка тушці. Отже, прилади придатні дляизмерения в ланцюгах постійного і перемінного струмів. У ланцюзі змінного струму вони вимірюють чинне значення струму чи напруги.

Шкала приладу, як і це випливає з,неравномерная. Змінюючи форму сердечника та її розташування в ка тушці, можна було одержати майже рівномірну шкалу начиная з 20% верхньої межі діапазону вимірів. При менших значеннях вимірюваною величиниелектромагнитние прилади недостатньо чутливі і це частина шкали вважається неробочій.

Конструктивна особливість електромагнітного при бору дозволяє виготовити амперметри цією системою на струми 200...300 Щодо прямого включення до ланцюг.Действительно, нерухома котушка то, можливовиполне на з дроти будь-якого перерізу.Амперметр на 150...300 А виконують з котушками як одного витка з мідної шини.Вольтметри електромагнітної системиизготовляют на напруга до 660 У, котушку виконують із великої числа витків мідної дроту невеликого перерізу, а компенсації температурної похибки включають додатковірезистори зманганина.

Через щодо слабкого власного магнітного поля на показання електромагнітних приладів дуже значний вплив надають зовнішні магнітні поля. Для зниження їхнього впливу вимірювальний хутранизм захищають сталевим екраном. У при борі є коректор (8, 9).

Зустрічаються конструкції, у яких встановлюють дві нерухомі котушки з самостійнимисердечниками, насадженими однією вісь, звані астатические прилади (рис.9ДО). Тут обидві обмоткивключени послідовно, але тож їхній потокиФх іФ2 спрямовані зустрічно, а моменти, створювані цими потоками та постійно діючі на рухливу частина приладу, згодні. Під час такої конструкції зовнішній магнітний потікФвш лише у котушці посилює, а іншийуменьшает поводить момент приладу на рівні значення. Цим виключається вплив зовнішнього магнітного поля.

>Астатические прилади виготовляють для класів точності 0,5 і 1,0 і лише переносного виконання (>лабораторние, випробувальні комплекти). Простота кінструкции, невисокастоимость, придатність для постоянного та перемінного струмів, великаперегрузочная здатність, можливість безпосереднього включення амперметрів великі струми сприяли значному поширенню цихприбо рів з промисловою установках.

Недоліками електромагнітних приладів вважатимуться нерівномірність шкали, низькучувствительность, порівняно велике власне споживання (амперметри — до 5 ВА, вольтметри — до 10В-А),чувствительность до впливу зовнішніх магнітних полів.

>ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ІФЕРРОДИНАМИЧЕСКИЕПРИБОРЫ

>Электродинамические прилади мають дві котушки.Неподвижную котушку I виконують із двох галузей, між якими проходить вісь. На осіукрепле на рухлива котушка 2.Противодействующий момент створюється двома пружинами (малюнку не показані).

Через них здійснюють і приєднання рухомий котушки до ланцюга.

Приладиелектродинамической системи застосовують для виміру перетворилася на ланцюгах перемінного й постійного токов, оскільки напрям обертаючого моменту неизменяется за зміни напрями обох струмів.

Залежно від способу взаємного включення ка тушок електродинамічний прилад то, можливоиспользован як амперметр, вольтметр, ватметр чифазометр.

З використанням електродинамічного приладу як амперметра на струми вище 0,5 А котушки не можна вмикати послідовно через труднощі підвода більших струмів до рухомий котушці, оскількиподсоединение рухомий котушки до ланцюга здійснюють через спиральние пружини, створюють протидіючиймо мент.

І тут обидві обмотки котушок з'єднують паралельно. Умовно обмотка нерухомій котушки показано товстої лінією, обмотка рухомий котушки — тонкої лінією.

Завдяки різним конструктивним прийомів (формі котушок, їх розташуванню) виявляється візможним отримати лінійну шкалу дляелектродинамического амперметра починаючи з 20% від верхньогопре справи виміру.

>Совпадения за фазою змінних струмів в обмотках підвижной і нерухомій котушок (j= 0) досягаютьвключением послідовно з котушками елементів з активним і індуктивним опорами.

З використанням електродинамічного приладу як вольтметр обидві обмотки приладу включають по отже друг з одним і з додатковимрезистором Rбуд.

З використанням електродинамічного приладу якваттметра обмотку нерухомій котушкивклю сподіваються в ланцюг послідовно (тоді I1 = I), а обмотку рухомий котушки, сполучений послідовно з додатковимрезистором Rбуд, — паралельно затискання приемника. Реактивнесопротивление цьому ланцюзі обмаль і тому R2 + RД » Z2. Можна вважати, що вона практично струм I2 збігається за фазою з напругою U на затисках приймача.

Напрям відхилення рухомий системиприбора залежить від взаємної напрями струмів на обох про мотках. Тож правильного включення обмоток їх затискачі маркірують. У про «генераторних» затискачів обмоток (затискачів, до яких належить приєднувати дроти із боку джерела харчування) ставлять знак * (зірочка). На електричних схемах ці затискачі обмоток позначають точками.

При вугіллі зсуву фаз j > 90° (що можна внекоторих випадках вимірів)cosj негативний і,следовательно, відхилення стрілки приладу також має бути негативним. Щоб матимуть можливість виміряти та киє негативні потужності, вваттметрахустанавливают перемикач зміни напрями струму в обмотці рухомий котушки. Становищепереключате ля зазначено знаками плюс і мінус.Измеренноезначение потрібно записувати з зіответствующим знайомий за становищу перемикача»Электродинамические прилади маютьспециальний екран, захищає їхню відмінність від впливу зовнішніх магнітних полів.


 >ИНДУКЦИОННЫЕПРИБОРЫ

Принцип дії індукційних приладів грунтується на взаємодії біжить магнітного половіючі жита ізвихреви ми струмами,индуцируемими цим самим полем в проводячищем рухливому диску.

>Бегущее полі створюється двома магнітними потоку ми, зрушеними певний кут за фазою й у пространстве. Можна створити індукційні приладилюбого призначення — амперметри, вольтметри,ваттметри та інших. Насправді найбільшого поширення отримали індукційні

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація