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) |
Системы электрических измерительных приборов
Общие сведения МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ Электрические измерительные приборы - необходимые эле-менты электрических цепей при контроле режимов работы электро-оборудования, учете электроэнергии, при экспериментальном исследовании электрических цепей, при получении достоверной информации для систем автоматического управления. Электрические измерительные приборы измеряют как электри-ческие величины (ток, напряжение, мощность, частоту, электричес-кую энергию и т.д.), так и неэлектрические величины (температуру, давление и др.). Электрические измерительные приборы отличаются высокой чувствительностью, простой конструкцией и надежностью. Пока-зания электрических измерительных приборов относительно прос-то передавать на дальние расстояния (телеизмерения) при авто-матизации и управлении технологическими процессами. Недостатком электрических измерительных приборов явля-ется невозможность их применения во взрывоопасных и пожаро-опасных помещениях. Электрический измерительный прибор состоит из подвижной и не подвижной частей. По перемещению подвижной части измеряют значения измеряемых величин. В зависимости от принципа действия различают системы: магнитоэлектрическую, электромагнитную, электродинамическую, тепловую, индукционную и др.
Системы электрических измерительных приборов и их условные обозначения Таблица 7.6
В таблице 7.6 приведены условные обозначения наиболее широко применяемых систем приборов. Эти обозначения и другие важ-нейшие характеристики приборов указываются на лицевой панели электрических измерительных приборов (рисунок 7.31).
Рисунок 7. 31. Шкала измерительного прибора
Рассмотрим принцип действия приборов магнитоэлектричес-кой и электромагнитной систем. Работа приборов магнитоэлектрической системы основана на взаимодействии поля постоянного магнита и подвижной катушки. На рисунке 7.32 схематически показана основная часть магнитоэлектрического измерительного механизма - подвижная катушка, расположенная в сильном равномерном радиальном магнитном поле. Подвижная катушка из тонкого медного или алюминиевого провода намотана на каркас (или без него). На оси подвижной части прибора укреплена стрелка, конец которой перемещается по шкале электрического измерительного прибора. При протекании по катушке электрического тока согласно закону Ампера возникают силы ,стремящиеся повернуть катушку. При равенстве вращающего и противодействующего моментов катушка останавливается.
Рисунок 7.32. Подвижная катушка в радиальном магнитном поле
Для создания противодействующего момента и одновре-менно для подвода тока в катушку служат две спирали. Общее выражение для вращающего момента имеет вид: (7.6) где - энергия электромагнитного поля, сосредоточенная в измерительном механизме; - угол поворота подвижной части. Энергия электромагнитного поля равна работе по перемещению активной части провода катушки в постоянном магнитном поле с индукцией . Согласно закону Ампера сила , действующая на активную часть провода катушки, при протекании по ней тока , равна: (7.7) где — угол между направлением тока в активной части провода и индукцией магнитного поля; - длина активной части катушки.
В нашем случае . Следовательно, работа по перемещению двух активных частей провода катушки, перпендикулярных плоскости чертежа (рисунок 3.2), равна , (7.8)
где - длина траектории активной части провода; - радиус траектории; -угол поворота катушки.
Подставляя (7.8) в (7.6) получаем
(7.9) Так как противодействующий момент создается упру-гими элементами, то для установившегося режима или: , (7.10) где — удельный противодействующий момент, завися- щий от свойств упругого элемента. Следовательно, угол поворота катушки пропорционален току : , (7.11) где - чувствительность измерительного механизма.
Как видно из (7.11) при перемене направления тока в катушке меняется на обратное и направление отклонения подвижной части и указателя (стрелки). Для получения отклонения указателя в нужную сторону необходимо при включении прибора соблюдать указанную на приборе полярность. Достоинства приборов магнитоэлектрической системы: высокая чувствительность к измеряемой величине, высокая точность (класс точности до 0,05), малое потребление мощности, малая чувствительность к внешним магнитным полям. Недостаток - возможность применения только в цепях постоянного тока. Приборы магнитоэлектрической системы. В приборах электромагнитной системы в неподвижной катушке, по которой протекает измеряемый ток, создается магнитное поле, в которое втягивается, поворачиваясь на оси, ферромагнитный сердечник, намагничиваемый этим же полем. Причем втягивание происходит как при постоянном, так и при переменном магнитном поле, а угол поворота пропорционален квадрату силы измеряемого тока. Поэтому: · приборы электромагнитной системы могут применяться в цепях постоянного и переменного тока; · шкала прибора неравномерна, сильно сжата в начальной части. Достоинства электрических измерительных приборов элек-тромагнитной системы: простота и надежность конструкции, небольшое потребление мощности. Недостатки: невысокая чувствительность к измеряемой величине, относительно низкая точность (класс точности до 1.0), большая чувствительность к внешним магнитным полям. Вращающий момент электромагнитного измерительного меха- низма: . (7.12) Если противодействующий момент создается с помощью упру-гих элементов, то для режима установившегося отклонения: и . (7.13)
Дата добавления: 2015-05-06; Просмотров: 1095; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |