• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Основні параметри електричних вимірювальних приладів

Основним елементом стрілочних приладів є механізм, у якому електричні величини (струм, напруга) перетворюються в механічну силу чи обертальний момент, під впливом яких відбувається відхилення рухомої частини механізму покажчика (стрілки). Цьому обертальному моменту протидіє момент, що створюється за допомогою пружних сил – спірального підвісу або розтяжок. Величина протидіючого моменту зростає зі зростанням кута відхилу рухомої частини, поки обертальний момент не стане врівноваженим. Для скорочення часу установки показчика передбачаються заспокоювачі (повітряні або магнітноіндукційні).

В залежності від принципу дії вимірювальних пристроїв їх шкали бувають лінійні або нелінійні. Шкала буде лінійною, якщо обертальний момент буде прямопропорційним вимірюваній величині, а протидіючий – куту відхилу рухомої частини. Коли ця залежність носитиме ступеневий, логарифмічний або більш складний характер, то шкала приладів буде нелінійною.

Рис.1.1. − Принципова схема магнітоелектричного приладу

Пружини використовуються для підведення струму до рамки і для створення протидіючого моменту. У результаті взаємодії магнітного поля і рамки зі струмом рамка прагне обернутися навколо вісі. При цьому обертальний момент пропорційний величині струму, що протікає по її обмотці. Лінійна залежність між струмом і кутом відхилення забезпечує рівномірність шкали. Каркас рухомої котушки роблять з алюмінію короткозамкненим. При посуванні в магнітному полі в ньому виникає індукційний струм, який створює гальмуючий момент і швидке заспокоювання рухомої частини. Магнітоелектричні прилади одержали широке розповсюдження тому, що вони мають такі переваги: висока чутливість, можливість виготовлення високочастотних приладів, мале споживання електричної енергії, лінійна шкала. Безпосередньо такі прилади застосовуються тільки в полях постійного струму, але за допомогою різних випрямляючих засобів вони використовуються також при вимірюванні змінного струму. Недоліки цих приладів: чутливість до перевантаження, порівняно складна будова.

Рис.1.2. − Принципова схема електромагнітного приладу

В це поле втягується виготовлене зі сталі або заліза осердя у вигляді стальної (залізної) пластинки, що закріплена на вісі. Напруженість магнітного поля котушки пропорційна квадрату струму. Протидіючий момент створюється пружиною. Він пропорційний куту повороту рухливої частини приладу. Тому шкала електромагнітних приладів нелінійна – квадратична. Прилади цієї системи застосовуються для вимірювання постійного і змінного струмів. Для швидкого заспокоєння рухливої частини приладу і стрілки застосовують поршень (демпфер). Демпфер – це камера, в якій рухається алюмінієвий поршень. При повороті осередя поршень зазнає опір повітря, внаслідок чого коливання рухомої частини швидко згасають.

Переваги цих приладів: можливість вимірювання як постійного так і змінного струму; простота конструкції; механічна міцність; стійкість до перевантажень.

Недоліки: нелінійність шкали (стиснута початкова ділянка шкали дорівнює 20…25%); зменшена точність порівняно з магнітоелектричними приладами; залежність показників приладу від зовнішніх магнітних полів.

В електродинамічних приладах використовується взаємодія соленоїдів – котушок (рухомої і нерухомої), по яким тече вимірюваний струм. Ці прилади відрізняються від електромагнітних заміною залізного осердя рухомою котушкою, яка обертається всередині нерухомої. При появі струму на обмотці обох котушок між ними виникають сили взаємодії, що визивають поворот рухомої котушки, скріпленою зі стрілкою – покажчиком. Протидіючий момент створюється пружинами. Він пропорційний куту повороту котушки. Обертальний момент при взаємодії рухомої і нерухомої котушки пропорційний силі струму в них. Якщо котушки з’єднані послідовно, то обертальний момент пропорційний квадрату струму. Отже шкала приладу в цьому випадку нелінійна (квадратична). В електродинамічних приладах, як і в електромагнітних, використовують повітряні демпфери.

Прилади електродинамічної системи мають свої переваги: їх можна застосувати для вимірювань в колах постійного і змінного струмів; вони відрізняються високою точністю, яка обумовлена відсутністю в котушках металевих частин. Недоліки приладів цієї системи: низька чутливість; вплив зовнішніх магнітних полів на точність показів приладу; чутливість до перевантажень; нерівномірність шкали.

Прилади електростатичної системи побудовані за принципами взаємодії рухомих електрично заряджених пластин. У всіх електростатичних механізмах при переміщенні рухомої частини змінюється електроємність між пластинами внаслідок зміни їх активної площі або відстані між ними. Електростатичні прилади використовуються головним чином для вимірювання напруги в колах постійного та змінного струмів у широкому діапазоні частот. Шкали цих приладів в основному нелінійні.

Термоелектричні прилади засновані на вимірюванні термо-ЕРС, що виникає в термопарі, яку нагрівають. Значення термо-ЕРС визначають із різниці температур сплавів, що залежить від квадрату сили струму в опорі. Ці прилади використовуються для вимірювання струмів високих частот за допомогою індикаторів сили струму магнітоелектричної системи.

Прилади електронної системи (електроні вольтметри) являють собою поєднання вимірювальної схеми, яка містить електронні лампи або напівпровідникові прилади, і вимірювального механізму магнітоелектричної або електростатичної системи. Прилади електронної системи використовуються для вимірювання в схемах напруг і частот значних діапазонів. Для них характерні великі вхідні опори, тому їх широко застосовують для вимірювання напруги високоомних малопотужних джерел.

Цифрові прилади. Величину, що вимірюється, визначають в дискретно-цифровій формі за допомогою цифрових індикаторів. Цифрові прилади мають ряд переваг над звичайними, основні з яких – висока точність і швидкість вимірювання, об’єктивність і повна автоматизація процесу вимірювання, можливість передачі результатів на відстань тощо. Поряд з цим є і певні недоліки: складність схеми, порівняно великі габарити, менша надійність, ніж звичайних. Найбільш поширеними цифровими приладами є цифрові вольтметри.

В табл.1.1 наведено деякі умовні позначення на шкалах електровимірювальних приладів.

Таблиця 1.1

Позначення принципу дії приладу	Умовне позначення
Магнітоелектричний з рухомою рамкою
Магнітоелектричний з рухомим магнітом
Електромагнітний
Електродинамічний
Індукційний
Вібраційний
Електростатичний

Додаткові позначення

Позначення принципу дії приладу	Умовне позначення
Термоперетворювач неізольований
Термоперетворювач ізольований
Перетворювач електронний у вимірювальному колі
Випрямляч напівпровідниковий
Напруга випробувальна 500В
Напруга випробувальна, більш за 500В, наприклад, 2кВ
Посилання на відповідний документ
Резистор
Екран електростатичний
Екран магнітний
Зажим для заземлення
Коректор
Клас точності, % при нормуванні похибки від межі вимірювання, наприклад, 1,5%	1,5
Клас точності, % при нормуванні похибки від довжини шкали, наприклад, 1,5%
Струм змінний однофазний
Струм постійний
Струм постійний і змінний
Струм трифазний змінний
Горизонтальне положення приладу
Вертикальне положення приладу
Положення під кутом

Читайте також:

1. II. Основні закономірності ходу і розгалуження судин великого і малого кіл кровообігу
2. II. Основні засоби
3. II.3. Основні способи і прийоми досягнення адекватності
4. VII. ОСНОВНІ ЕТАПИ РОЗВИТКУ УКРАЇНСЬКОЇ КУЛЬТУРИ У ХХ ст.
5. Адвокатура в Україні: основні завдання і функції
6. Амортизація основних засобів, основні методи амортизації
7. Аналітичні параметри
8. Аналітичні параметри
9. Антропометричні параметри людини, які використовуються в ергономіці (см)
10. Артеріальний пульс, основні параметри
11. Артеріальний пульс, основні параметри
12. Б) основні джерела забруднення атмосферного повітря.

Переглядів: 2467