Аналоговые электромеханические измерительные приборы

В аналоговых электромеханических измерительных приборах непосредственной оценки электромагнитная энергия, подведенная к прибору непосредственно из измеряемой цепи, преобразуется в механическую энергию углового перемещения подвижной части относительно неподвижной.

Электромеханические измерительные приборы (ЭИП) применяют для измерения силы тока, напряжения, мощности, частоты, фазовых сдвигов, сопротивления и других электрических величин на постоянном и переменном токе преимущественно промышленной частоты 50 Гц. Эти приборы относятся к приборам прямого преобразования. Они состоят из электрического преобразователя (измерительной цепи), электромеханического преобразователя (измерительного механизма), отсчетного устройства.

Измерительная цепь прибора обеспечивает преобразование электрической измеряемой величины x в некоторую промежуточную величину y (ток или напряжение), функционально связанную с измеряемой величиной x. Величина y непосредственно воздействует на измерительный механизм (ИМ).

В зависимости от характера преобразования измерительная цепь может представлять собой совокупность различных преобразовательных элементов, а именно, резисторов, конденсаторов, выпрямителей, термопар и т.п.

Различные измерительные цепи позволяют использовать один и тот же измерительный механизм при измерениях разнородных величин, меняющихся в широких пределах.

Измерительный механизм, являясь основной частью конструкции прибора, преобразует электромагнитную энергию в механическую энергию, необходимую для отклонения подвижной части относительно неподвижной на какой-то угол.

При установившихся показаниях прибора, т.е. постоянном отклонении подвижной части, система характеризуется равенством вращающего момента M и противодействующего момента , т.е.

Вращающий момент M определяется для всех ЭИП скоростью изменения энергии электромагнитного поля , сосредоточенной в механизме, по углу отклонения подвижной части: .

Противодействующий момент создается механически с помощью пружин, растяжек, подводящих проводов и пропорционален углу отклонения подвижной части:

W – удельный противодействующий момент на единицу угла закручивания пружины.

Он зависит от материала пружины и ее геометрических размеров.

При подстановке в равенство аналитических выражений моментов, получают уравнение шкалы прибора, показывающее зависимость угла отклонения подвижной части от значения измеряемой величины и параметров измерительного механизма.

В зависимости от способа преобразования электромагнитной энергии в механическое угловое перемещение подвижной части ИМ приборы делят на магнитоэлектрические, электродинамические, ферромагнитные, электромагнитные и электростатические и др.

Отсчетное устройство аналоговых ЭИП состоит из указателя, жестко связанного с подвижной частью ИМ, и неподвижной шкалы. Шкала представляет собой совокупность отметок (штрихов, черточек), которые расположены вдоль какой-либо линии и изображают ряд последовательных чисел, соответствующих значениям измеряемой величины. Указатели бывают стрелочные (механические) и световые.

По начертанию шкалы бывают прямолинейные (горизонтальные или вертикальные), дуговые (при дуге до 180 включительно) и круговые (при дуге более 180 ).

По характеру расположения отметок различают шкалы равномерные и неравномерные, односторонние относительно нуля, двухсторонние и безнулевые.

Шкалы градуируются либо в единицах измеряемой величины (именованная шкала), либо в делениях (неименованная шкала). По именованной шкале можно произвести непосредственный отсчет, для снятия показаний с неименованной шкалы используют градуировочный график – зависимость измеряемой величины от числа делений.

Числовое значение измеряемой величины равно произведению числа делений, прочитанного на шкале на цену деления прибора (если последняя постоянна).

Цена деления – это значение измеряемой величины, соответствующее одному делению шкалы.

Поиск по сайту: