Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Приборы магнитоэлектрической системы




Методы измерения. Погрешности измерения и классы точности

Электрические измерения

Существует два основных метода электрических измерений: метод непосредственной оценки и метод сравнения. В методе непосредственной оценки измеряемая величина отсчитывается непосредственно по шкале прибора, отградуированной по эталонному прибору в единицах измеряемой величины. Недостаток метода – сравнительно невысокая точность измерения.

В методе сравнения измеряемая величина сравнивается с эталоном или мерой. В этом случае точность измерения значительно выше непосредственной оценки.

Точность измерения характеризуется погрешностями измерения, которые подразделятся на абсолютные, относительные и приведенные.

Абсолютная погрешность – это разность между измеренным и действительным А значениями измеряемой величины:

. (5.1)

Например, амперметр показывает , а действительное значение , следовательно, .

Точность измерения оценивается не абсолютной, а относительной погрешностью – выраженным в процентах отношением абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины:

. (5.2)

Для приведенного примера измерения тока относительная погрешность .

Для оценки точности прибора служит приведенная погрешность, – выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности показания к максимальному значению шкалы прибора :

. (5.3)

Если в рассмотренном примере , то приведенная погрешность электроизмерительного прибора определяет класс точности 1. Обозначение классов точности соответствует ряду: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

 

Приборы магнитоэлектрической системы применяются для измерения тока и напряжения в цепях постоянного тока. Магнитоэлектрические приборы состоят из основных частей: постоянного магнита и катушки. Между полюсами постоянного магнита и неподвижного стального цилиндра имеется воздушный кольцевой зазор,

в котором создается однородное магнитное поле и располагается подвижная катушка, намотанная тонким проводом на алюминиевой рамке. На оси катушки установлена стрелка с противовесами, предназначенными для уравновешивания подвижной системы прибора. Противодействующий момент создается с помощью двух спиральных пружин, через которые на катушку проводится электрический ток.

При включении прибора по катушке проходит ток и возникает механическая сила, которая в соответствии с правилом левой руки, поворачивает рамку с катушкой на некоторый угол. Величина этой силы зависит от магнитной индукции В, силы тока в катушке I, числа витков ω и активной длины проводника l: . Так как параметры B, l, ω постоянны, то угол поворота стрелки с катушкой будет пропорционален силе тока, проходящего по катушке прибора. Вследствие этого приборы магнитоэлектрической системы имеют равномерную шкалу.

Успокоителем измерительного механизма является алюминиевый каркас катушки. При повороте катушки с током в магнитном поле в алюминиевом каркасе будут возбуждаться индукционные токи. Взаимодействие этих токов с магнитным полем создает тормозящий механический момент, который устраняет колебания подвижной системы.

При измерении силы тока, амперметр включается последовательно с нагрузкой, и его сопротивление не должно влиять на измеряемый ток в цепи. Сопротивление катушки прибора должно быть малым по сравнению с сопротивлением приёмника энергии.

Включение вольтметра также не должно влиять на измеряемое напряжение, поэтому сопротивление вольтметра должно быть большим по сравнению с сопротивлением приемника, параллельно которому он включен.

Для измерения токов и напряжений, превышающих верхний предел измерения прибора, применяют при постоянном токе шунты и добавочные сопротивления.

При измерении тока параллельно амперметру подключают шунт, выполненный из манганина или константана. Сопротивление этих металлов практически не зависит от температуры.

Если сопротивление шунта в 9 раз меньше сопротивления катушки амперметра, то 0,9 тока пройдет через шунт и только 0,1 – через прибор. При этом предметы измерений прибора расширяются в 10 раз.

Сопротивление шунта определяют по формуле

, (5.4)

где – сопротивление шунта, – сопротивление катушки амперметра,

n – число, показывающее, во сколько раз расширяются пределы измерения прибора.

 

 

В тех случаях, когда вольтметром, рассчитанным на измерение небольших напряжений, требуется измерить большую величину, последовательно с вольтметром включают добавочный резистор .

Если добавочное сопротивление будет в 9 раз превышать сопротивление обмотки вольтметра, то 0,9 общего напряжения будет приходиться на добавочное сопротивление и только 0,1 – на сопротивление катушки вольтметра . При этом пределы измерений прибора расширяются в 10 раз.

Расчет сопротивления добавочного резистора производят по формуле

, (5.5)

где n – число, показывающее, во сколько раз расширяются пределы измерения прибора.

На шкалах приборов с расширением пределов измерения необходимо поставить множитель (в рассматриваемых случаях 10).

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 584; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.