Электроизмерительные приборы (вводная лабораторная работа)

Вводная лабораторная работа.

ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.

Цель работы: Ознакомиться с принципом действия, назначением, правилами пользования электроизмерительных приборов и источниками питания. Научиться пайке проводов на примере простейших электрических цепей.

Электроизмерительным прибором называется совокупность дета­лей и механизмов, служащих для измерения какой либо электрической величины. Действие электроизмерительных приборов  основано на использовании различных проявлений электрического тока или электрических зарядов.

В электроизмерительных приборах эти проявления электрического тока преобразуются в механические перемещения какого-либо указа­теля (стрелки). По величине перемещения или поворота подвижной части судят о величине измеряемого параметра.

Поворот вызывается вращающим моментом, возникающим в приборе под действием измеряемой величины. Прибор конструируют так, чтобы различным значениям измеряемой величины соответст­вовал различный угол поворота. Для этого создают противо­действующий момент (например при помощи пружины), в результате чего каждому значению измеряемой величины соответствует опреде­ленное положение равновесия подвижных частей прибора. Это равновесие обычно устанавливается не сразу, возникают затухающие колебания. Для быстрого успокоения колебаний в приборе предусмат­риваются успокоители (демпферы).

По способу преобразования измеряемой величины во вращающий момент и конструкции измерительного механизма приборы разделяют на:         1) электромагнитные;                                                                                                           2) магнитоэлектрические;                                                                                          3) электродинамические;                                                                                                      4) ферродинамические;                                                                                            5) индукционные;                                                                                                         6) электростатические;                                                                                                                 7) вибрационные;                                                                                                  8) тепловые.

Магнитоэлектрические приборы (МЭП).

В приборах этой системы используют взаимодействие постоянного магнита с проводниками, по которым протекает ток. Подвижной частью служит рамка, помещенная в воздушном зазоре между полюсными наконечниками постоянного магнита. Рамка представляет собой каркас прямоугольной формы, на которой намотана обмотка из тонкого провода. Рамка может вращаться на подшипниках или подвесах. Ток к рамке подводится через спиральные пружины или подвесы, служащие так же для создания противодействующего момента.

Момент сил, действующий на рамку с током в магнитном поле M_вр=BSNI , где B - индукция в зазоре, S - площадь витков рамки, N - число витков, I - ток.

M_вр поворачивает рамку так, чтобы ее пронизывал максимальный магнитный поток и чтобы направление ее собственного магнитного поля совпадало с направлением поля постоянного магнита. Этому повороту препятствуют спиральные пружины, создающие противо­действующий момент M_пр=ka , где a - угол поворота рамки, k - коэф­фициент упругости. Движение рамки прекращается при равенстве вращающего  и  противодействующего  моментов  M_вр=M_пр,   или   BSNI =ka.

Для магнитоэлектрических приборов BSN=const, и a=(BSN/k)I, т.е. a~I. Величина BSN/k характеризует чувствительность приборов (отклонение вызванное единицей тока). Для повышения чувствительности увеличивают BSN и уменьшают k .