УЭ 6.7-1 Измерение частоты приборами непосредственной оценки при помощи частотомеров

Лекция 6.7 Измерение частоты.

Частотомеры для измерения малых (промышленных) частот выполняются на базе различных измерительных механизмов. Наи­более широкое распространение получили резонансные электро­магнитные частотомеры. Применяются также и ферродинамические частотомеры.

Резонансные электромагнитные частотомеры (вибрационные герц-метры). Устройство подобного частотомера иллюстрирует рисунок 6.42,

на котором электромагнит 1, питаемый переменным током из­меряемой частоты, дважды за период притягивает стальные пла­стины-язычки 2 и дважды за период эти язычки под действием сил упругости возвращаются в свое начальное положение. Таким образом, язычки колеблются вместе с изменением магнитного потока электромагнита. Однако из всех язычков с наибольшей амплитудой будет колебаться тот, у которого частота собствен­ных колебаний точно равна частоте изменения силы притягива­ния. Язычки подобраны так, что каждый из них настроен на оп­ределенную частоту, и по отметке шкалы против вибрирующего язычка можно отсчитать частоту измеряемого тока. Если измеря­емая частота окажется в промежутке между частотами собствен­ных колебаний двух соседних язычков, то колебаться будут оба язычка, но с меньшей амплитудой.

На рисунок 6.43 показана часть шкалы частотомера в момент, когда частота переменного тока находится в промежутке между 50 и 50,5 Гц, причем она ближе к 50 Гц. Частотомер включается в цепь параллельно (как вольтметр).

Рисунок 6.42. Резонансный электромагнитный частотомер:1 — электромагнит; 2 — стальные плас­тины-язычки

Рисунок 6.43. Часть шкалы резонансного частотомера

Ферродинамические частотомеры. В частотомерах этого типа ис­пользуются ферродинамические логометры.

На рисунке 6.44, а показано устройство ферродинамического логометра, а на рисунке 6.44 б приведена схема его применения в каче­стве частотомера.

На рисунке 6.44 описываемый частотомер состоит из двух непод­вижных (А₁ и А₂) и двух подвижных (Б₁ и Б₂) катушек. Последние скреплены друг с другом в одной плоскости. Зазоры для обеих катушек неодинаковы (поле катушки Б, неравномерно), что яв­ляется обязательным условием работы логометра

Рисунок 6.44. Устройство (а) и схема (б) включения ферродинамического

логометра

В цепь последовательно соединенных подвижной и неподвиж­ной катушек А₂ и Б₂ включен резонансный контур из емкости С и индуктивности L, а в цепь катушек А₁ и Б₁ включено активное сопротивление r₁, (смотри рисунок 6.44, б).

Токи, протекающие в катушках, можно выразить следующей формулой:

где U — напряжение на параллельных ветвях; R₁ и R₂ — суммар­ные сопротивления катушек обеих частей измерительного меха­низма; r ₁ и r ₂ — активное и добавочное сопротивления.

Вращающий момент каждой пары катушек является функцией произведения токов в подвижной и неподвижной катушках, а так как они соединены последовательно и по ним протекает один и тот же ток, то

Следовательно, угол отклонения а логометра

Частотомер включается в цепь параллельно (зажимы а и б); сопро­тивление r ₂ является добавочным сопротивлением (см. рис. 11.4, б).

Описываемый частотомер выполняется на узкий предел изме­рения, например на 45...55 Гц. Его класс точности — 1,0.

Дата добавления: 2014-01-20