Международная система единиц. Погрешности измерений. Преобразователи тока и напряжения. Аналоговые электронно- механические измерительные приборы, страница 8

Измерительный механизм воспринимает энергию измеряемого сигнала и преобразует в угловое перемещение подвижной части, жёстко связанной с указателем.

Для перемещения подвижной части необходим вращающий момент. Чтобы каждому значению вращающего момента соответствовало своё отклонение подвижной части, необходим противодействующий момент, направленный на встречу вращающему и по мере увеличения угла поворота. Такой противодействующий создаётся одной или двумя спиральными пружинами, которые при повороте подвижной части закручиваются (или раскручиваются). Подвижная часть поворачивается до тех пор, пока возрастающий противодействующий момент не окажется = вращающему. При необходимости пружины служат для подвода тока к подвижной части. Часто противодействующий момент создаётся упругими растяжками, на которых подвижная часть подвешивается. Наличие подвижной части  в измерительных механизмах вызывает необходимость в специальных опорных устройствах, создающих возможно меньший момент трения. Момент трения отсутствует в приборах, в которых подвижная часть укреплена на растяжках (Ме ленты t= 0,01и 0,04).

В процессе движения к положению равновесия подвижная часть, накопив кинетическую энергию, по инерции проходит это положение, а затем колеблется около него. Принимают специальные устройства – успокоители ® момент успокоения возникает только при движении подвижной части (воздушные, жидкостные, магнитоиндукционные).

Основные технические требования ГОСТированы. Классы точности ГОСТированы (А и U: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4 и 5).

Значительный объём информации несут условные обозначения, нанесённые на циферблат:

На шкалы отсчётного устройства наносят отметки в виде коротких линий, интервал между которыми – деления шкалы, равномерные и неравномерные шкалы.

Наименьшее значение измеряемой величены, указанные на шкале – начальным значением шкалы, наибольшее – конечным.

Диапазон показаний (определяют по начальному и конечному значению шкалы) – диапазон значений измеряемой величины, который может быть индицирован (показан) данным средством измерения.

Диапазон измерений – диапазон значений измеряемой величины, для которых регламентированы характеристики погрешности.

При равномерных шкалах обычно диапазоны показаний и измерений совпадают.

Приборы с неравномерной шкалой. Диапазоны не совпадают. Для определения диапазона измерений на шкале точки.

Механический указатель – стрелка. В лабораторных отсчётное устройство с зеркальной шкалой. При креплении подвижной части на оси используются опоры. Ось оканчивается заострённым стальным стержнем (керном) из специального сплава. Конец керна заострён и отполирован. Керн опирается на подпятник (агата или корунда).

Тема 3.2: «Магнитоэлектрические измерительные механизмы».

Конструкция: между полюсами постоянного магнита расположены полюсные наконечники с цилиндрической расточкой. Магнитное поле замыкается через сердечник цилиндрической формы, выполненный из магнитомягкого материала и укреплённый неподвижно с помощью латунной накладки. В кольцевом зазоре между наконечниками и сердечником создаётся равномерное магнитное поле. В этом же зазоре расположена подвижная катушка (рамка), выполненная из изолированной медной проволоки. Проволока либо навивается на алюминиевый каркас, либо скрепляется клеем. К рамке с двух сторон прикрепляются Аl буксы для крепления растяжек или кернов. Стрелка и вся подвижная часть механизма уравновешиваются грузиками, играющими роль противовеса.

Для регулирования магнитного поля в зазоре предусмотрен шунт, выполненный из магнитного материала, по которому замыкается часть магнитного потока. Ток к подвижной рамке по спиральным пружинам и и растяжкам создаёт вращающий момент. Мвр= ВSwI     ,

В – магнитная индукция в зазоре,

S – площадь рамки, w – числи витков,

I – ток в обмотке рамки.

Установившееся отклонение подвижной части: Мпр=Wa  ,

Мпр – противодействующий момент,

a - угол поворота подвижной части,