Программа лабораторных испытаний

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

 

ПОВЕРКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

 

Цель работы: 1. Изучить конструкцию электроизмерительных приборов магнитоэлектрической системы.

2. Освоить методы и способы поверки данных электроизмерительных приборов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Магнитоэлектрический прибор (рис.1) относится к аналоговым показывающим приборам и позволяет непосредственно считывать значение измеряемой величины со шкалы.

Принцип действия приборов магнитоэлектрической системы основан на взаимодействии

магнитного поля создаваемого постоянным магнитом (NS) и магнитного поля создаваемого при протекании электрического тока по намотанной на каркас рамки обмотке.

При взаимодействии этих двух полей рамка, с закрепленной на оси стрелкой, поворачивается на некоторый угол α (рис.1) от нулевого положения. При перемещении создается вращающий момент, имеющий величину

; (1)

где В – магнитная индукция в воздушном зазоре, Тл;

s - активная площадь рамки, м²;

- число витков обмотки;

I – ток протекающий по виткам рамки, А.

Создаваемый вращающий момент уравновешивается моментом, противодействующим для регистрации режима установившегося отклонения. Противодействующий момент создается при помощи пружин или растяжек, так же являющихся тоководами. Величина противодействующего момента составит

; (2)

где α – угол поворота рамки, град, рад, см;

W – удельный противодействующий момент, .

Исходя из равенства М_пр = М_вр, угол отклонения подвижной части составит

. (3)

Магнитоэлектрические приборы относятся к наиболее точным и удобным, так как магнитный поток, создаваемый между постоянным магнитом и рамкой достаточно большой по величине (порядка 0,2-0,3 Тл), что позволяет уменьшить влияние внешних магнитных полей, (влияние магнитного поля земли составляет порядка 0,1%) и увеличить М_вр.

Наличие равномерной шкалы уменьшает погрешность измерения, повышает чувствительность на всем ее протяжении, точность отсчета и градуировки. Температурная погрешность снижается схемами температурной компенсации.

Исходя из формулы (3) можно сделать вывод, что при изменении полярности протекающего тока, стрелка прибора будет отклонятся в противоположную сторону, из этого следует, что в сетях с переменным напряжением, где происходит смена полярности питающего тока с определенной частотой и М_вр за период в этом случае равен нулю такой прибор применять нельзя. Область применения данных приборов без преобразователей ограничивается цепями постоянного тока.

Собственное потребление мощности прибором незначительно, при отклонении на всю шкалу порядка от 10^-6 до 10^-5 Вт.

К достоинствам магнитоэлектрических приборов можно отнести малое энергопотребление и высокую чувствительность, они так же имеют большой коэффициент добротности. Недостатки это более сложная и дорогая конструкция, малая перегрузочная способность и возможность применения только в цепях постоянного тока.

Магнитоэлектрические приборы применяются в качестве амперметров вольтметров (падение напряжения в рамке не боле 0,5 В), омметров постоянного тока. Так же применяются в цепях переменного тока для измерения напряжения и тока при помощи преобразователей (термоэлектрических, выпрямительных).

 

ПРОГРАММА ЛАБОРАТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ