Пирометрический милливольтметр: принцип действия, поверка

СИБИРСКИЙ    ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ   КОЛЛЕДЖ

Утверждено:

                                                                                                 Протокол  ЦК «ЭТ и АТП»

                                                                                                 №________ от_________                                                                           

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА  № 1

по дисциплине

«Электротехнические измерения»

Тема: «Пирометрический милливольтметр. Принцип действия, поверка.»

               Специальность: 2101

               Разработал: студент

                                                Проверил: преподаватель  Л.Ю. Жуков

                                                               Согласовано:

                                                               Председатель ЦК «ЭТ и АТП»:

                                                                ____________________________/О.Н. Быкова/

2006

Пирометрический милливольтметр. Принцип действия, поверка.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1.1. Изучить приборы магнитоэлектрической системы.

1.2. Произвести поверку милливольтметра цифровым милливольтметром.

2.  ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.

2.1. Приборы магнитоэлектрической системы (рис. 1) являются аналоговыми, то есть их показания непрерывная функция измеряемой величины. Принцип действия заключается в следующем: измеряемый ток, протекающий в катушке (1), создает магнитное поле. Которое взаимодействует с полем постоянного магнита, создавая при этом пару сил (момент). Магнитная цепь измерительного механизма с внешним магнитом (2), полюсных наконечников с цилиндрической расточкой (3), цилиндрического сердечника (4), замыкается через воздушный зазор. Сердечник (4), на котором намотана катушка (1) (чаще называют рамкой), выполняется обычно из алюминия. В воздушном зазоре между сердечником и полюсными наконечниками создается сильное, практически не равномерное магнитное поле постоянного магнита. Катушка (1) выполнена из тонкого                        Рисунок 1

 медного, а для особо точных приборов – манганинового провода. Иногда, катушка (1) выполнена без цилиндра (4). Таким образом, за счет снижения массы повышается чувствительность прибора.

2.2. Очевидно, что стрелка магнитоэлектрического механизма остановится в положении, когда М_вр.(уравнение 1) уравновесится М_пр.(уравнение 2):

М_вр = I·W·B·S,                                       (1)

где: I – измеряемый ток, протекающий по рамке, А;

W – количество витков в рамке;

B – индукции магнитного поля, Тл;

S – эффективная площадь рамки (это та площадь рамки, магнитное поле которой вступает во взаимодействие с полем постоянного магнита), м².

М_пр = -k·α,                                             (2)

где: α – угол поворота стрелки;

k - коэффициент учитывающий параметры спиральной пружины (упругость и т.д.).

« - » - этот знак показывает противоположность действия М_пр.

Чувствительность прибора находится, исходя из уравнения 3:

S = Dy/Dx, => S = Dα/DI,                       (3)

где: α – угол поворота стрелки;

I – измеряемый ток, протекающий по рамке.

При условии равновесия (когда стрелка прибора остановилась под действием I_изм.), М_вр = -М_пр, => W·B·S·DI = k·Dα, отсюда чувствительность прибора считается исходя из уравнения 4:

S = Dα/DI = W·B·S/k.                               (4)

Магнитоэлектрические механизмы имеют очень широкое применение в цепях постоянного тока. В цепях же переменного тока применятся, не могут.

К достоинствам механизмов можно отнести высокую чувствительность, независимость показаний от внешних магнитных полей, достаточно высокий класс точности (до 0,05). К недостаткам следует отнести: боязнь перегрузок (очень тонкий провод, сразу перегорит).

2.3. Схема поверки приведена на рисунке 2. Из схемы видно, что поверка осуществляется с помощью ручки ИРН, которой устанавливаем стрелку на поверяемом магнитоэлектрическом механизме на поверяемую отметку. Поверка производится по входу.

         Рисунок 2

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

3.1. Ознакомится с принципом действия магнитоэлектрических механизмов;

3.2. Соберите схему поверки магнитоэлектрического механизма;

3.3. Произвести поверку по входу цифровым милливольтметром;

3.4. Показания занести в таблицу 1;

3.5. Сделать вывод о годности магнитоэлектрического механизма.

Таблица 1

Истинные значения (градус)	Истинные значения (мВ)	Измеренные значения (мВ)		Абсолютная погрешность D, мВ	Вариация u, мВ	Приведенная погрешность g, %	Приведенная вариация u`, %
		Прямой ход	Обратный ход

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА.

4.1. Наименование работы;

4.2. Цель работы;

4.3. Схема стенда поверки;

4.4. Таблица наблюдений;

4.5. Расчеты;

4.6. Выводы о проделанной работе.

Отчёт о проделанной работе должен быть выполнен по установленной

форме.

5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

5.1. Объясните принцип действия магнитоэлектрического механизма?

5.2. От чего зависит чувствительность в магнитоэлектрических механизмах?

5.3.

 

6.  ЛИТЕРАТУРА

6.1. Конспекты по предметам «МЕТРОЛОГИЯ», «СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ».

6.2. Г.А.МУРИН "ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ"  ЭНЕРГИЯ 1979г.

6.3. Инструкция 4-53.Госстандарта СССР по поверке рабочих  пружинных манометров.