Международная система единиц. Погрешности измерений. Преобразователи тока и напряжения. Аналоговые электронно- механические измерительные приборы, страница 11

При измерении постоянного тока показания прибора различаются при возрастании и увеличении тока |=> связано с гистерезисом.

В вольтметрах ЭМС включ. дополнительный резистор R_доп , выполненный из манганина.

Компенсация температурной зависимости эффективна если сопрот. Rд>> R_катуш из меди.

Вольтметры ЭМС кл. точности: 1,0; 1,5; 2,5; с пределом измерений 0,5…600В

ЭМП нашли широкое применение благодаря простоте конструкции, низкой стоимости, высокой надёжности. Т.к. ток проходит только по неподвижной катушке, которая может намот. толстым проводом и способны выдерживать большие нагрузки.

Зависимость закона отклонения от формы сердечника позволяет влиять на характер шкалы и создавать перегрузочные амперметры.

Тема 3.5: «электростатические приборы».

В эл.стат. приборах перемещение подвижной части механизма осуществляется под действием энергии эл. статического поля системы заряженных проводников. Поэтому эл. статич. приборы – вольтметры.

Наиболее распространены 2 вида механизма.

Конструкция: а) в щитовых и переносных Uметрах =до 400В

б) до нескольких кВ.

Рис. А) сектообразные пластины 2 – подвижная часть. Силы электрического поля стремятся повернуть подвижную часть относительно неподвижной так, чтобы энергия эл. поля была max, т.к. энергия (W_эл=СU²/2) будет max, при max значении ёмкости (С), под воздействием приложенного U-я.

Рис. Б) эл. стат. электроды 1–неподвижны. 2–подвижн. на упругих лентах, 3 – к держателю ¦

Один из неподвижных эл. (левый) соединений электрически неподвижным. Подвижный отталкивается от неподвижного и притаивается к др. неподвижному.

Вращающий М=                                       из равновесия М=-М_пр=Wa  |=> т.е. перемещение пропорционально U².

Смена полярности U-я не изменяет направл. отклонения |=> можно применять на ~ токе. При этом из-за инерции подвижная часть не успевает за изменением вращ. момента |=> реагирует на среднее.

Недостатки:

·  вращающий момент эл. стат. механизма мал |=> предел > 10В

·  собственное эл. стат. поле прибора мало |=> экранировать.

Преимущества:

·  не влияет на показания температура, частота, форма приложенного U-я.

·  собственное потребление энергии вольтметров чрезвычайно мало и на пост. токе=0

Для расширений пределов измерений:

При ёмкостном делителе измеряемого U и напряжении на вольтметре U_v из соотнош. U/U_v=(С₁+С₂+С_v)/С₂  , где С_v – ёмкость вольтметра.

Вольтметры выпускают кл. точности: 0,5; 1,0; 1,5 на U=10…300кВ при f до 10 МГц.

Применение: в маломощных цепях при широком диапазоне f и в высоковольтных цепях.

Тема 3.6: «Логометры. Термоэлектрические приборы».

Логометры (от греческого «логос» - отношение) – приборы для измерения отношения двух величин. Эти приборы могут строиться на основе механизмов магнитоэлектр., эл.динамич. и эл. магнитной систем. Рассмотрим магнитоэлектрический логометр.

Подвижная часть из 2^х рамок, плоскости которых составляют угол 30…90°. Токи к рамкам подводятся через «безмоментные» токопроводы. Элементов, создающих противодействующий момент здесь нет. Направление токов в рамках выбираются так, чтобы соответствующие моменты были направлены встречно. Один момент принять вращающим, то другой – противодействующим. Положение равновесия наступит при = 2^х моментов. Это происходит когда, хотя бы один из моментов зависит от угла поворота подвижной части.

Для создания зависимости вращающего момента в зазоре создаётся неравномерное магнитное поле. Это достигается приданием сердечнику 2 элептической  формы. При повороте подвижной части одна рамка входит в узкую часть зазора, где индукция велика, а вторая в широкую, где индукция мала. В результате с ростом угла поворота вращающий момент убывает, а противодействующий возрастает, пока не наступает равновесие, т.е. |=> М₁=В₁w₁S₁I₁=f₁(a)I₁       -М₂=B₂w₂S₂I₂=f₂(a)I₂

При равновесии М₁=-М₂     I₁/I₂= f₂(a)/f₁(a)=f₃(a)  |=> a=F(I₁/I₂)