рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Приборы магнитоэлектрической системы

Приборы магнитоэлектрической системы - раздел Приборостроение, АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ Одной Из Самых Простых (И Исторически, Пожалуй, Самых Ран­Них) Систем, Исполь...

Одной из самых простых (и исторически, пожалуй, самых ран­них) систем, используемых при построении электромеханических приборов является магнитоэлектрическая (МЭ).

Конструкция и принцип действия.На рис. 3.2 упрощенно пока­зана конструкция механизма такой системы, которая содержит пре­образователь электрической величины (входного измеряемого тока) в механическую (угол отклонения) и отсчетное устройство (ука­затель и шкалу).

Постоянный магнит 1, магнитопровод 2 и цилиндрический сер­дечник 3 из магнитомягкого материала создают равномерное ра­диальное магнитное поле в воздушном зазоре, в котором располо­жена и может поворачиваться рамка 4 с измеряемым током. Рамка (несколько десятков витков медного провода) жестко связана с осью 5, на которой закреплена стрелка 7. Эти элементы образуют подвижную часть механизма.

Как известно, на проводник с током, находящийся в магнит­ном поле, действует сила. При протекании измеряемого тока I в рамке, находящейся в магнитном поле зазора, возникает вращаю­щий момент М, равный произведению индукции В магнитного поля в зазоре, активной (т.е. находя­щейся в магнитном поле) пло­щади рамки S, числу витков w и току I в рамке:

М = BS wI

 

Рис.3.2. Конструкция магнитоэлектрического механизма:

1 – постоянный магнит; 2 – магнитопровод; 3 – цилиндрический сердечник из магнитомягкого материала; 4 – рамка с измеряемым током; 5 – ось; 6 – спиральная пружина; 7 – стрелка; 8 – шкала

Отсчетное устройство – стрелка 7 и шкала 8 преобра­зует угол отклонения (поворо­та) рамки α в показания (отсчет). Спиральная пружина 6 служит для создания противодействую­щего момента Мпр:

Мпр = α Ω,

где α – угол поворота подвиж­ной части; Ω удельный про­тиводействующий момент.

Вращающий момент застав­ляет рамку поворачиваться. Противодействующий момент направ­лен навстречу вращающему. В процессе поворота рамки противо­действующий момент Мпр пропорционально растет. Это происхо­дит до тех пор, пока моменты не станут равными. При М= Мпр

B S wI= α Ω .

Следовательно, угол поворота а имеет вид

α = (BS wI) / Ω.

Таким образом, поскольку значения параметров В, S, w, Ω, практически постоянны, можно говорить о линейной зависимос­ти угла поворота α (и, следовательно, показаний) МЭ приборов от значения измеряемой величины (в данном случае тока I).

Амперметры и вольтметры.Для измерения малых токов (до 100 мА) используются непосредственно магнитоэлектрические измерительные механизмы. Если требуется измерять токи, превосхо­дящие ток полного отклонения механизма, то применяются шун­ты (точные резисторы с малым сопротивлением: десятые – ты­сячные доли ома) – рис.3.3,а. При этом через измерительный механизм (ИМ) течет ток Iм, представляющий собой только часть измеряемого тока I. Зная соотношение между сопротивлениями рамки ИМ и шунта Rш, можно переградуировать шкалу прибора или пересчитать показания в результат измерения.

Схема магнитоэлектрического вольтметра приведена на рис. 3.3,б. Последовательно с ИМ включается резистор RV с доста­точно большим сопротивлением. Добавочные резисторы RД1 и RД2 обеспечивают несколько диапазонов измерения напряжения UV

 

(UV3 > UV2 > UV1). Ток I через ИМ на любом диапазоне не должен превосходить номинального значения Iном для механизма.

Рассмотрим пример организации многопредельного вольтмет­ра. Предположим, имеется МЭ механизм с сопротивлением RИM = 10 Ом и номинальным током Iном = 0,001 А. Тогда для организа­ции на базе такого механизма вольтметра с диапазоном измерения U1 = 1 В необходимо включить последовательно с механизмом ре­зистор RV с таким сопротивлением, которое обеспечит при изме­ряемом напряжении U1 = 1 В ток через механизм Iном =1,0 мА. Найдем значение этого сопротивления:

RV = (U1/Iном)RИМ = (1:0,001) – 10 = 990 Ом.

Если мы теперь имеем МЭ вольтметр с диапазоном измерения U1 = 1 В и с внутренним сопротивлением Rвн = RИM + RV = 1 кОм, то для расширения предела измерения до U2 = 10 В необходимо включить последовательно добавочный резистор сопротивлением RД1 = 9 кОм. Для расширения предела измерения до U3 = 100 В (т. е. организации еще одного диапазона) необходимо подключить последовательно с имеющимся резистором RД1 еще один добавоч­ный резистор RД2= 90 кОм. Таким образом, получаем схему много­предельного вольтметра постоянного тока (см. рис. 2.3,б).

Особенности магнитоэлектрических приборов.Приборы МЭ си­стемы, по сравнению с другими электромеханическими прибора­ми, имеют ряд преимуществ. Это более высокие точность и чув­ствительность; равномерная (линейная) шкала; сравнительно ма­лое собственное потребление энергии от источника сигнала; прак­тическое отсутствие влияния внешних магнитных полей (так как собственное поле в зазоре значительно). Есть и недостатки. Это возможность работы ИМ только на постоянном токе; сравнительная сложность реальной конструкции; заметная чувствительность к пе­регрузкам, механическим воздействиям, ударам, вибрации; изме­нение упругих свойств пружины со временем, а также зависимость показаний от изменения температуры окружающей среды.

Современные реальные конструкции, конечно, сложнее рас­смотренной.

Обозначение МЭ системы на шкалах приборов:

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

На сайте allrefs.net читайте: АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Приборы магнитоэлектрической системы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Измерительный прибор (ИП) – наиболее распространенный вид средств измерений. Все ИП можно поделить на две большие груп­пы: аналоговые и цифровые. Аналоговые измерительные приборы

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Большинство используемых сегодня в технологических процес­сах стационарных измерительных приборов – это классические аналоговые электромеханические приборы. Их метрологические и эксплуатационные ха

Приборы выпрямительной системы
Из выражения для вращающего момента М следует, что при­боры МЭ системы непосредственно могут быть использованы толь­ко для работы с постоянными напряжениями и токами, а для рабо­ты в цепях п

Приборы термоэлектрической системы
Термоэлектрические (ТЭ) измерительные приборы основаны на преобразовании электрической энергии в тепловую и затем вновь в электрическую. Приборы этой системы состоят из термоэлектри­ческого преобра

Приборы электродинамической системы
Конструкция и принцип действия.На рис. 3.9 приведена упро­щенная конструкция электродинамического (ЭД) измерительно­го механизма. Неподвижная катушка 1 с током I1

Электростатические вольтметры
Электростатические (ЭС) вольтметры применяются в основ­ном для измерения напряжений в высоковольтных цепях как по­стоянного, так и переменного тока. Конструкция и принцип действия.

Приборы индукционной системы
Конструкция и принцип действия.Принцип действия индукци­онных приборов основан на взаимодействии двух или нескольких переменных магнитных потоков с токами, индуцированными в подвиж

ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Электронные ИП (ЭИП) представляют собой более сложные устройства, чем электромеханические. Они содержат несколько различных преобразователей, которые в общем случае выполняют функции деления, усиле

Электронные вольтметры переменного напряжения
Электронные вольтметры переменного напряжения строятся по одной из двух структурных схем, приведенных на рис. 3.20. Измеряемое переменное напряжение U~ поступает на вход вольт­мет

Выпрямители (детекторы)
Одним из основных элементов электронного вольтметра пере­менного напряжения является выпрямитель (детектор) – преобра­зователь переменного напряжения в постоянное. Именно особенно­сти детектора в з

Особенности электронных измерительных приборов
Основными достоинствами электронных измерительных при­боров (ЭИП), по сравнению с электромеханическими, являются следующие: • малая мощность потребления от исследуемой цепи (источни­ка сиг

ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ СИГНАЛА НА ПОКАЗАНИЯ ПРИБОРОВ
При работе с периодическими сигналами важно знать особен­ности устройства и градуировки того или иного типа измерительного прибора. Как правило, приборы градуируются в средних квадратических (дейст

Сигнал без постоянной составляющей
Предположим, к источнику прямоугольного напряжения u(t) амплитудой ±100 В, частотой 50 Гц и скважностью 2 (рис. 3.28, а) подключены параллельно два вольтметра (рис. 3.28

Сигнал - сумма переменной и постоянной составляющих
Разберем несколько более сложный случай сигнала - однополярного периодического сигнала прямоугольной формы с ампли­тудой Umax = +100 В, длительностью импульса 10 мс, длител

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги