Структура та загальні елементи конструкції електромеханічних приладів

Вимірювальні трансформатори.

Електростатичні прилади.

Електродинамічні та феродинамічні прилади.

Магнітоелектричні прилади.

Визначення обертового та протидіючого моментів.

Структура та загальні елементи конструкції електромеханічних приладів.

Лекція 4. Вимір електричних величин електромеханічними приладами. Вимірювальні трансформатори.

Електромеханічний прилад містить в собі вимірювальний ланцюг ВЛ, вимірювальний механізм ВМ та відліковий устрій ВУ (рис 4.1.).

Вимірювальний ланцюг слугує для перетворення вимірюваної електричної величини X в іншу електричну величину Y, що безпосередньо діє на вимірювальний механізм (складається з резисторів, конденсаторів, котушок індуктивності, термопар).

Вимірювальний механізм перетворює електричну величину у кут повороту рухомої частини: α = f(Y) = F(X).

Відліковий устрій слугує для візуального відраховування значень вимірюваної величини в залежності від кута повороту рухомої частини.

Включення у вимірювальний ланцюг приладу ділильника або шунта дозволяє здійснювати якісні перетворення, а включення випрямного, термоелектричного, електроного перетворювача – якісні перетворення (наприклад, змінного струму у постійний).

За способом перетвоення електромагнітної енергії, що підводиться до приладу, у механічну енергію переміщення рухомої частини електромеханічні прилади розділяються на наступні основні групи:

- магнітоелектричні;

- електромагнітні;

- електродинамічі;

- електростатичні;

- індукційні;

- термоелекричні.

Якщо до складу вимірювального кола входить попередній перетворювач масштабу чи роду вимірюваної величини, наприклад, електронний підсилювач чи електронний перетворювач роду вимірюваної величини, або ж термоелектричний чи випрямний перетворювач, то прилади називаються відповідно, електронними, термоелектричними чи випрямними.

Прилади електромеханічної групи є шкальними, тобто приладом з відліковим устрієм у вигляді шкали і вказіника (стрілочного або світлового). Найбільш важливими зовнішніми факторами, які впливають на роботу приладів є температура навколишнього середовища та зовнішне магнітне поле. Всі прилади електромеханічної групи мають ряд спільних деталей, які різняться конструктивно в залежності від системи приладу. Це:

– корпус приладу - захищає ВМ від пилу, вологи, газів, зовнішніх механічних впливів; забезпечує вібро- та удароміцність;

– відліковий устрій - складається зі шкали та вказівника;

– устрій для встановлення та врівноваження рухомої частини та створення протидіючого моменту;

– заспокоювачі - для досягнення необхідного ступеня заспокоєння; бувають магнітоіндукційні, рідинні, повітряні;

– коректор - дозволяє встановлювати стрілку приладу на нуль шкали, якщо вона з нього зсунулась;

– аретир - дозволяє нерухомо закріпити рухому частину при перенесенні або транспортуванні приладу.

Активними елементами магнітоелектричних ВМ є рухома рамка, що обертається в однорідному магнітному полі між полюсами постійного магніту та осердям. Найчастіше магнітоелектричні прилади призначаються для вимірювань постійних струмів або лінійних середніх значень змінного струму. Струм повного відхилення таких приладів знаходиться в межах від 1 мкА до 20…50 мА при спаду напруги 30…200 мВ. В амперметрах на струм понад 50 мА з метою уникнення перегрівання обмотки рухомої рамки останню шунтують низькоомним резистором (шунтом), що дає змогу розширити границю вимірювань струму практично до будь-якого значення. Щоб уникнути похибки від невідомого спаду напруги на струмовідводах, шунти виконуються чотири затискачеві: два затискачі для підведення до шунта вимірюваного струму, два інші – для під'єднання магнітоелектричного вимірювального механізму (рис. 4.2.).

Магнітоелектричні прилади мають той недолік, що вони придатні для роботи лише на постійному струмі. Для розширення їх функціональних можливостей використовують функціональні перетворювачі змінного струму (напруги) у постійні. Таке перетворення може здійснюватись за допомогою термоелектричного перетворювача або шляхом одно - чи двопівперіодичного випрямлення без використання електронного підсилювача чи з його використанням.

Дата добавления: 2014-01-07