Электромеханические приборы с преобразователями

Магнитоэлектрический механизм имеет высокую точность, но не позволяет измерять переменные токи и напряжения. Для обеспечения этой возможности магнитоэлектрический механизм снабжают преобразователями переменного тока в постоянный.

1) Выпрямительные приборы.

Высокая точность, чувствительность и малое потребление энергии выгодно отличают магнитоэлектрические приборы от других электромеханических приборов. Поэтом их используют и на переменном токе, благодаря преобразователям переменного тока в постоянный. Они представляют собой сочетание электронного выпрямителя и магнитоэлектрического измерительного механизма. Применяют однополупериодные и двухполупериодные схемы выпрямления.

Рассмотрим однополупериодную схему выпрямления. В этом случае через измерительный механизм проходит только одна полуволна переменного тока, а обратная пропускается через диод VD2 и резистор R. Цепь из диода VD2 и резистора R, сопротивления которого равно сопротивлению нагрузки (измерительного механизма) используется для выравнивания обеих полуволн тока в общей цепи, а также для защиты от пробоя диода VD1 при обратной полуволне напряжения U.

Магнитоэлектрический измерительный механизм реагирует на среднее значение тока за счет инерционности механизма.

Вращающий момент:

,

m_t – мгновенное значение момента.

Вращающий момент для магнитоэлектрического измерительного механизма:

М_вр= ВSWI, m _t= BSWi(t).

Вследствие инерционности магнитоэлектрического измерительного механизма получим:

I_ср – среднее значение тока в измеряемой цепи.

В измеряемой цепи ток существует в каждый полупериод:

Через резистор ток протекает в другой полупериод.

R≈R_ИМ (чтобы уменьшить влияние на измеряемую цепь, для уравновешивания в отрицательный полупериод).

Уравнение шкалы:

; М_пр=W_удα; М_вр=М_пр; ; .

W_уд – удельный противодействующий момент.

Часто прибор градуируется в действующих значениях: ,

К_ф – коэффициент формы; К_ф=1,11 (для синусоиды)

.

2) Двухполупериодный выпрямитель с измерительным механизмом.

Уравнение шкалы:

Достоинства: высокая чувствительность магнитоэлектрического измерительного механизма, малое собственное потребление мощности, широкий частотный диапазон (без частотной компенсации до 2кГц, с частотной компенсацией до 20кГц).

Недостатки: зависимость показаний от формы измеряемого напряжения, необходимость введения частотной и температурной компенсации, нелинейные ВАХ диодов снижают класс точности.

Классы точности: 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

Широко применяются в качестве комбинированных приборов для измерения постоянных и переменных токов и напряжений, а также для измерения сопротивлений.

Диапазон по току от 0,2 мА до 6 А, по напряжению от 0,2мВ до 600 В.

Поиск по сайту: