Магнитоэлектрическая система.

Дистанционное задание по дисциплине «Электротехника и электроника»

Законспектировать лекцию, ответить на контрольные вопросы

Лекция

Тема: Класификация электроизмерительных приборов.

План лекции

Классификация электроизмерительных приборов.

Основные системы измерительных приборов.

Ключевые слова: классификация, измерительный прибор, системы.

Литература: Б.С. Гершунский «Электротехника с основами промышленной электроники п.39.2

Электроизмерительные приборы можно классифицировать по следующим признакам:

- методу измерения;

- роду измеряемой величины;

- роду тока;

- степени точности;

- принципу действия.

Существует два метода измерения:

1) метод непосредственной оценки, заключающийся в том, что в процессе измерения сразу оценивается измеряемая величина;

2) метод сравнения, или нулевой метод, служащий основой действия приборов сравнения: мостов, компенсаторов.

По роду измеряемой величины различают электроизмерительные приборы:

- для измерения напряжения (вольтметры, милливольтметры, гальванометры);

- для измерения тока (амперметры, миллиамперметры, гальванометры); для измерения мощности (ваттметры);

- для измерения энергии (электрические счетчики);

- для измерения угла сдвига фаз (фазометры);

- для измерения частоты тока (частотомеры);

- для измерения сопротивлений (омметры), и т.д.

В зависимости от рода измеряемого тока различают приборы постоянного, переменного однофазного и переменного трехфазного тока.

По степени точности приборы подразделяются на следующие классы точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; и 4,0.

Класс точности не должен превышать приведенной относительной погрешности прибора, которая определяется по формуле:

где А - показания поверяемого прибора;

А₀ - показания образцового прибора;

A_max - максимальное значение измеряемой величины (предел измерения).

В зависимости от принципа действия различают системы электроизмерительных приборов. Приборы одной системы обладают одинаковым принципом действия.

Существуют следующие основные системы приборов:

- магнитоэлектрическая,

- электромагнитная,

- электродинамическая,

- индукционная.

Магнитоэлектрическая система.

Приборы этой системы (рис. 81) содержат постоянный магнит - 1, к которому крепятся полюса - 2. В межполюсном пространстве расположен стальной цилиндр - 3 с наклеенной на него рамкой - 4. Ток в рамку подается через две спиральные пружины -5.

Принцип действия прибора основан на взаимодействии тока в рамке с магнитным полем полюсов.

Рис.8.1 Магнитоэлектрическая система

Это взаимодействие вызывает вращающий момент, под действием которого рамка и вместе с ней цилиндр повернутся на угол.

Спиральная пружина, в свою очередь, вызывает противодействующий момент. Так как вращающий момент пропорционален току, , а противодействующий момент пропорционален углу закручивания пружин , то можно написать:

где k и D - коэффициенты пропорциональности. Из написанного следует, что угол поворота рамки

а ток в катушке

где - чувствительность прибора к току, определяемая числом делений шкалы, соответствующая единице тока; CI - постоянная по току, известная для каждого прибора.

Следовательно, измеряемый ток можно определить произведением угла поворота (отсчитывается по шкале) и постоянной по току CI.

К достоинствам этой системы относят высокую точность и чувствительность, малое потребление энергии.

Из недостатков следует отметить сложность конструкции, чувствительность к перегрузкам, возможность измерять только постоянный ток (без дополнительных средств).