Электромеханические приборы 1 Общее устройство 2 Системы измерительных

Электромеханические приборы. 1. Общее устройство. 2. Системы измерительных механизмов. 3. Уравнение шкалы, сравнительная х-ка систем.

Общее устройство. l Электромеханические измерительные приборы относятся к приборам прямого преобразования, в которых электрическая измеряемая величина х непосредственно преобразуется в показания прибора отсчета. Любой электромеханический прибор состоит из следующих главных частей: неподвижной, соединенной с корпусом прибора, и подвижной, механически или оптически связанной с устройством отсчета, который предназначен для наблюдения значений измеряемой величины. Он состоит из шкалы и указателя, располагаемых на лицевой стороне прибора.

Классификация. l l l l l Наиболее существенным признаком для классификации электроизмерительной аппаратуры является измеряемая или воспроизводимая физическая величина, в соответствии с этим приборы подразделяются на ряд видов: амперметры — для измерения силы электрического тока; вольтметры — для измерения электрического напряжения; омметры — для измерения электрического сопротивления; мультиметры (иначе тестеры, авометры) — комбинированные приборы частотомеры — для измерения частоты колебаний электрического тока; магазины сопротивлений — для воспроизведения заданных сопротивлений; ваттметры и варметры — для измерения мощности электрического тока; электрические счётчики — для измерения потреблённой электроэнергии и множество других видов

l l l Классификация. Кроме этого существуют классификации по другим признакам: по назначению — измерительные приборы, меры, измерительные преобразователи, измерительные установки и системы, вспомогательные устройства; по способу представления результатов измерений — показывающие и регистрирующие ( в виде графика на бумаге или фотоплёнке, распечатки, либо в электронном виде); по методу измерения — приборы непосредственной оценки и приборы сравнения; по способу применения и по конструкции — щитовые (закрепляемые на щите или панели), переносные и стационарные; по принципу действия:

Измерительные механизмы. l По принципу преобразования электромагнитной энергии в механическую электромеханические измерительные приборы разделяются на несколько групп (систем). Основными системами являются: магнитоэлектрические, электромагнитная, электродинамическая, феродинамична и электростатическая.

Магнитоэлектрическая система. l Принцип действия приборов магнитоэлектричес кой системы на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с токами в проводниках обмотки подвижной катушки.

Магнитоэлектрическая система.

Достоинства и недостатки магнитоэлектрической системы

Уравнение шкалы

Магнитоэлектрическая система.

Магнитоэлектрическая система

Магнитоэлектрическая система l Действие электромагнитного прибора основан на взаимодействии магнитного поля катушки с подвижным ферромагнитным сердечником. Вследствие этого взаимодействия сердечник втягивается в катушку и подвижная ось поворачивается на некоторый угол под действием вращательного момента, который пропорционален квадрату тока.

Достоинства и недостатки. l К преимуществам электромагнитных приборов принадлежат их простота, дешевизна, надежность, способность выдерживать кратковременные нагрузки, а также пригодность для измерения в цепях переменного и постоянного тока. Недостатками приборов электромагнитной системы является сравнительно низкая точность, неравномерность шкалы, достаточно велика потребляемая мощность, зависимость показаний от частоты и воздействия внешних магнитных полей.

Уравнение шкалы.

Электродинамическая система.

Электродинамическая система l Электродинамический прибор состоит из следующих основных частей: неподвижной катушки 1, которую включают, как правило, последовательно с потребителем; подвиной катушки 2, закрепленной на оси, которую включают паралельно потребителю; спиральных пружин 3, создающих момент, противодействия и с помощью которых ток подается в подвижную катушку; стрелки 4, жестко скрепленной с подвижной катушкой, и шкалы с нанесеными делениями и цифрами.

Применение, достинства, недостатки. l Электродинамические приборы применяют чаще как ваттметры для измерения мощности в цепях как постоянного, так и переменного токов. В таком случае неподвижная катушка включается последовательно с потребителем, а подвижная – паралельно. . Последовательно с подвижной катушкой включается дополнительное сопротивление для уменьшения собственного потребления энергии и повышения точности. В электродинамических и феродинамичних ампермет рах неподвижную и подвижную катушки соединяют последовательно. l Электродинамические приборы пригодны для работы в цепях постоянного и переменного тока. В цепях переменного тока электродинамические приборы имеют ¬ высокую точность по сравнению с другими электромеханическими приборами. Однако на работу электродинамических при боров влияют внешние магнитные поля.

Уравнение шкалы.

Электростатическая система.

Электростатическая система

Электростатическая система l Вольтметр электростатической системы состоит из следующих основных частей: системы неподвижных электродов 1; системы подвижных электродов 2; спиральной пружины 3 для создания момента противодействия и для подведения напряжения к движущимся частям электродов; стрелки 4, закрепленной на оси вместе с системой подвижных электродов. Если к подвижным электродов подвести потенциал одного знака, а к недвижимым - другого, то электроды с зарядами противоположных знаков будут притягиваться друг к другу с силой, которая пропорциональна заряду электродов.

Достоинства и недостатки. l Положительными качествами приборов электростатической системы: способность измерять большие напряжения напрямую без дополнительных устройств; пригодность для измерения как постоянных, так и переменых напряжений; незначительная мощность, которую потребляют приборы; широкий частотный диапазон измерения. Недостатками этих приборов следует считать низкую точность и чувствительность, а также сильное влияние внешних факторов (влажности, электрических полей).

Уравнение шкалы.

Индукционная система. l Индукционный счетчик электрической энергии состоит из электромагнита 1 из обмоткой, по которой проходит ток потребителя (обмотка тока); електромагнита 2 из обмоткой, которая включена параллельно потребителю (обмотка напряжения); постоянного магнита 3, предназначенного для создания тормозного момента; легкого алюминиевого диска 4, который свободно вращается на оси; механического редуктора для уменьшения частоты вращения диска в заданное число раз и механизма отсчета.

Индукционная система. l Принцип действия индукционного счетчика электрической энергии основан на взаимодействии магнитных полей, электро магнитов с токами, наведенными по закону электромагнитной индукции в алюминиевом диске. В результате такого взаимодействия к диску приложен вращательный момент, значение которого пропорционально активной мощности потребителя. На диск действует также тормозной момент, который возникает от взаимодействия токов, наведенных в диске, с магнитным полем постоянного магнита. Значение тормозного момента прямо пропорционально частоте вращения диска.

Условные обозначения систем приборов.

Условные обозначения на шкалах приборов.