Дискретизация и восстановление непрерывных функций. Кодирование измерительной информации. Общие вопросы фильтрации измерительных сигналов. Измерение электрических величин, страница 5

Входная цепь – для преобразования вх. сигналов в промежуточную величину, которая воздействует на измерительный механизм.

Измерительный механизм – преобразует вх. электрический сигнал в механическую энергию (передвижение подвижной части на угол a относительно неподвижной).

Отсчитывающее устройство – состоит из указателя, жёстко связанного с подвижной частью и неподвижной шкалой.

Момент вращения, действующий на подвижную систему, определяется производной от энергии угла отклонения подвижной части:

В зависимости от характера явления используемого для создания момента вращения различаются следующие системы:

1.  Магнито-электрическая

2.  Электромагнитная

3.  Электродинамическая

4.  Электростатическая

5.  Индукционная.

Все приборы данного типа уравновешивают действующий момент противодействующим. Существует несколько способов создания противодействующих моментов. С механическим моментом и электрическим.

В приборах 1-ой группы механический момент создаётся с помощью спиральных пружинок, металлических нитей, растяжек и подвесок. При повороте подвижной части эти элементы закручиваются и создают противодействующий момент.

G – удельный момент.

2-ой группа: противодействующий момент создаётся также как и вращающийся

Существует уравнение шкалы для всех этих приборов:

Магнито-электрические

где I – ток в обмотках

       S – чувствительность (м.б. активная площадь рамки)

      W – удельный противодействующий момент

       В – индукция

       w - число витков обмотки.

На подвижную часть также действуют моменты трения в опорах, трения подвижной части о воздух, вихревые токи.

Для уменьшения времени успокоения вводится успокоитель. Момент успокоителя направлен против подвижной части и равен 0 при успокоении.

Устройство прибора:

Постоянный магнит N – S.

Неподвижный электрический сердечник

Рамки

2-е спиральные противодействующие пружинки и стрелки, укреплённые на оси.

Вращающийся момент, созданный в результате взаимодействия магнитного потока постоянного магнита и тока, проходящего через катушку, создаётся вращательный момент. При этом происходит отклонение подвижной части относительно неподвижной.

Механизм м.б. с подвижной рамкой или магнитом. Измерительный ток проходит через 2 спиральные пружины, которые создают магнитный поток М.

Основные достоинства приборов:

1.  Высокая чувствительность.

2.  Большая точность.

3.  Незначительное влияние внешних полей.

Недостаток:

Только для постоянного тока, и сложность конструкции.

Магнито-электрические приборы с механическим противодействием нашли применение в амперметрах и других омметрах

Электромагнитные

Основан на взаимодействии магнитного поля, создаваемого неподвижной катушкой по обмотке которой протекает ток с подвижным сердечником, эксцентрично насаженным на ось вращения.                         обмотка

 

                                   Сердечник

Противодействующий момент создаётся спиральными пружинами. Измеряемый ток проходя по катушке создаёт магнитное поле, которое взаимодействует с подвижным сердечником, при этом сердечник расположен так, что бы энергия магнитного поля была наибольшей. Закручивается пружинка, создавая момент противодействия.

Для измерения постоянного и переменного тока. Шкала прибора равномерна 15-20% начала шкалы.

Применяется в амперметрах, фазометрах, частотомерах, вольтметрах.

Достоинство: простота, возможность выдерживать большие перегрузки, измерение постоянного и переменного тока.

Минусы:

Малая чувствительность и точность.