2020-07-12
534
По виду получаемой информации электроизмерительные приборы делятся на приборы для измерения электрических (ток, напряжение, мощность и др.) и неэлектрических (температура, давление, влажность и др.) величин;
по методу измерения — на приборы непосредственной оценки (амперметр, вольтметр и др.) и приборы сравнения (измерительные мосты и компенсаторы);
по способу представления измеряемой информации — на аналоговые и дискретные (цифровые). Аналоговые электроизмерительные приборы, в свою очередь, могут быть электромеханическими и электронными.
Общие сведения об электромеханических измерительных приборах
Электромеханические приборы составляют большую группу электроизмерительных приборов. Их основными частями являются электроизмерительная цепь и измерительный механизм.
Измерительная цепь преобразует измеряемую электрическую величину (напряжение, мощность, частоту и т. д.) в пропорциональную ей величину, воздействующую на измерительный механизм.
Измерительный механизм преобразует подводимую к нему электрическую энергию в механическую энергию перемещения подвижной части и связанного с ней указателя (например, стрелки).
|
|
|
Так измерительная цепь вольтметра состоит из обмотки измерительного механизма и добавочного резистора. Так как сопротивление этой цепи постоянно, то ток через измерительный механизм пропорционален измеряемому напряжению и вызывает соответствующее отклонение стрелки вольтметра.
Поэтому измерительный механизм рассматривают как преобразователь электрической величины в механическое перемещение и называют электромеханическим преобразователем.
Основными электромеханическими измерительными механизмами являются магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, индукционные и электростатические. Кроме того, существует еще значительное число систем, таких механизмов узко специализированного назначения.
ЗАПОМНИТЕ
Общими элементами электромеханических измерительных приборов являются
● отсчетное устройство,
● подвижная часть измерительного механизма,
●устройства для создания вращающего, противодействующего и успокаивающего моментов.
Вращающий момент Мвр, действующий на подвижную часть, является функцией измеряемой величины х(тока или напряжения) Мвр = f(x).
Подвижная часть измерительного механизма под действием Мвр поворачивается до тех пор, пока он не уравновесится противодействующим моментом Мпр, создаваемым с помощью растяжек или спиральных пружин при их закручивании и направленным навстречу Мвр. Значение противодействующего момента пропорционально углу поворота подвижной части а:
|
|
|
Мпр = k а,
где k — удельный противодействующий момент растяжки или пружины.
Установившееся отклонение подвижной части и укрепленного на ней указателя характеризуется равенством
Рис 1.1. Устройство подвижной части измерительного механизма
На рис. 1.1. представлено устройство подвижной части измерительного механизма, в котором противодействующий момент создается спиральными пружинами 5 и 6, выполненными из оловянно-цинковой бронзы. Пружина 6 одним концом крепится к оси 2, а другим - к поводку 4 корректора. Корректор служит для установки на нуль стрелки невключенного прибора. Он состоит из винта 9 с эксцентрично расположенным пальцем 8,вилки 7 с поводком 4. Для уравновешивания подвижной части служат грузики — противовесы 10. Ось 2 заканчивается кернами, опирающимися на подпятники 1. Жёстко с осью закреплена стрелка 3.
Для успокоения стрелки в приборах применяются воздушные, магнитоиндукционные и жидкостные успокоители.
В приборах со спиральными противодействующими пружинами чаще для создания момента успокоения применяют воздушные успокоители. Они представляют собой закрытую камеру, в которой помещается легкое алюминиевое крыло, жестко связанное с подвижной частью измерительного механизма. При перемещении воздуха из одной части камеры в другую через зазор (между камерой и крылом) тормозится движение крыла, создавая момент успокоения.
Отсчетное устройство обязательно имеет шкалу и указатель. На шкалу нанесены отметки в виде коротких чёрточек, соответствующих определенным значениям измеряемой величины. Интервал между соседними отметками шкалы называют делением.
ЗАПОМНИТЕ
Шкалы могут быть равномерными (деления постоянной длины) и неравномерными (деления непостоянной длины). Наименьшее значение, указанное на шкале, называется начальным, наибольшее — конечным. Область между начальным и конечным значениями называют диапазоном показаний прибора.
Значение измеряемой величины отсчитывается с помощью указателя. Как правило, указатели выполняют в виде стрелок, чаще всего клиновидных или ножевидных, жёстко скрепленных с подвижной частью измерительного механизма.
