Теплові вимірювальні прилади

Робота вимірювальних механізмів теплових вимірювальних приладів (рис.4.11) базується на явищі лінійного розширення фізичних тіл при їх нагріванні. В реальних конструкціях теплових вимірювальних приладів використовується, зокрема, ефект теплового розширення металевих провідників при нагріванні їх електричним струмом, що проходить через них (рис.4.11). При цьому мірою величини струму є значення розміру теплового подовження про-

відника. Струм І підводиться звичайними (мідними) провідниками 1 до спеціального металевого провідника 2, закріпленого за свої кінці в натягнутому стані так, як це ілюструється штриховою лінією. До середньої частини провідника 2 прикріплена гнучка тяга 3. Ця тяга охоплює шків 4, що вільно обертається навколо жорстко закріпленої осі, і за ним прикріплюється до пружинки 6, яка завжди підтримує тягу 3 в натягнутому стані. Стрілка-покажчик 5 жорстко скріплена зі шківом 4 і обертається разом з ним. При пропусканні вимірюваного струму І через провідник 2, той нагрівається, завдяки тепловому розширенню матеріалу провідника довжина його збільшується на деяку величину Dl, він провисає між точками свого кріплення і пружинка 6 через гнучку тягу 3 вибираючи це провисання, прокручує при цьому шків 4 разом зі стрілкою 5 на деякий кут a. Очевидно, чим більшим буде значення вимірюваного струму І, тим на більший кут a відхилятиметься стрілка 5.

Аналіз роботи вимірювального механізму приладу теплової системи показує, що:

a ~ Dl ~ I²

де I - діюче значення вимірюваного струму. Очевидно, вимірювальні прилади теплової системи здатні однаково успішно вимірювати і постійні, і змінні струми. Особливою перевагою цих приладів є те, що закладений в них принцип вимірювання сили струму не накладає жодних обмежень на частоти вимірюваних струмів. Завдяки цьому теплові прилади здатні вимірювати будь-які струми, якою б не була при цьому форма кривої, що описує ці струми.

Якою б складною не була форма кривої періодичного струму, вимірювальний прилад теплової системи завжди покаже його діюче значення:

,

де І_і - діюче значення струму і -ої гармоніки.

На цьому закінчимо знайомство з ЕМВП. І до сьогоднішнього часу саме ці, порівняно дешеві та надійні прилади, наповнюють собою парки вимірювальних приладів всіх країн і є основними типами вимірювачів інтегральних параметрів електричних величин. В одній з наступних лекцій ми детальніше розглянемо методи та способи проведення вимірювань за допомогою щойно розглянутих вимірювальних приладів. А зараз відзначимо, що знання лише інтегральних параметрів електричних сигналів часто є недостатнім. При налаштуванні сучасної складної апаратури, при пошуках причин відмов працездатності блоків чи вузлів апаратури, часто виникає необхідність візуалізації миттєвих значень перебігу електричних процесів, які реально відбуваються в апаратурі. Подібні задачі можна вирішити, застосовуючи для цього принципово новий тип вимірювачів - електронні осцилографи. Розгляду вимірювачів цього типу і присвячений наступний розділ методичних вказівок.

Дата добавления: 2014-01-07