Тұрақты тоқты өлшеу

Жалпы ескертулер. Өлшеу тұрақты токтардың жағдайлардың басым көпшілігінде арқылы жүргізіледі магнитоэлектрических амперметрлерді және вольтметрлерді. Осы мақсат үшін қолданады, сондай-ақ, электромагнитті, электрдинамикалық, ферро-динамикалық және электростатикалық аспаптар, сондай-ақ, тұрақты тоқ потенциометрлер және санды аспаптар.
Магнитоэлектрлік амперметрлер. Өлшеуіш механизмдер магнитоэлектрических амперметрлерді және вольтметрлерді түбегейлі емес ерекшеленеді. Мақсатына байланысты аспаптың өлшеу үшін-ток немесе кернеу) өзгереді оның өлшеу тізбегі. «Амперметрах өлшеу механизмі қосылады тізбегіне тікелей немесе шунт. «Вольтметрах дәйекті өлшеу механизмі қосылады қосымша резистор және аспап қосылады және бұл нүктелер схемалар, араларында кернеуі өлшеу қажет.
Амперметр жоқ шунт қолданылады, егер барлық өлшенетін ток болады елемеу арқылы токоподводящие пружинки (немесе созылу) және обмотку шеңберін өлшеу тетігі. Әдетте, мәні осы ток аспайды
20-30 мА, т. е. мұндай схема үшін ғана мүмкін микро — және миллиамперметров.
Сипаты өлшеуіш тізбектің айтарлықтай дәрежеде анықталады, сондай-ақ рұқсат етілетін температуралық қателігі және өлшеу шегі аспап.
Өзгерту температура аспаптың әсер етеді, оның жұмысы келесідей.
1. Температура үлес жүйелі бұзушылықтар кезінде пружинок
(немесе созылу) азаяды шамамен 0,2— 0,4% — ға және әрбір 10 — арттыру температура. Магнит ағыны тұрақты магниттің құлайды шамамен
0,2% — ға және әрбір 10 — арттыру температура.
Себебі әлсіреуі пружинок және азайту магнит ағынын тудырады бірдей өзгерістер қарсы тұратын және вращающего сәттерінің мәні бойынша, бірақ әр түрлі белгілері бар болса, онда осы екі құбылыс іс жүзінде өзара бойнша бір-бірін. ..
2. Өзгереді — электр кедергісі орамасының шеңберін және пружинок. Бұл негізгі көзі болып табылады температуралық қателіктің магнитоэлектрических аспаптар.
Көп жағдайда температуралық қателік вольтметрлерді шамалы болып табылады. Бұл температуралық кедергі коэффициенті (ТКС) тізбегіндегі вольтметр анықталады ғана емес, ТКС «мыс» бөлігі орамасының өлшеу механизмін және қосалқы резистора орындалатын материалдан өте шағын ТКЖ.
Неғұрлым қолайсыз қатысты температураның әсер болып табылады амперметр с шунтом. Температура өзгеріссіз мәні өлшенетін токтың және қарсылық шунт .Rш (шунт, жоғарыда көрсетілгендей орындалады манганина) ток / ағатын өлшеу механизмі арқылы азаяды және пайда теріс қателік.
Өтеу үшін температуралық қателіктің жиі қолданылады арнайы сұлбалары. Ең кең пайдаланылатын сызбалар үшін температуралық өтемақы ұсынылды-сур. 3.23 және 3.24. Қарапайым тәсілмен азайту температуралық қателіктің қосу болып табылады дәйекті оралатын шеңберін қосалқы резистора Ra бірі манганина (сур. 3.23). Кемшілігі бұл схема ерекшелігі, рамкаға әсер түседі ғана бөлігі кернеу алынатын отырып шунт. Үшін аспаптың дәлдік класы 0,2 кернеу, попадаемое арналған шеңбері, шамамен 5%. Әдетте, бұл тәсіл ғана қолданылады аспаптардың дәлдік класы жоғары емес 1,0.
[pic]
Сур. 3.23. Схемасы үшін температуралық өтемақы амперметрлерді қосымша резистором Сур. 3.24.
Тізбекті-параллель схемасы үшін температуралық өтемақы
[pic]
Тізбекті-параллель схемасы (сур. 3.24) кеңінен қолданылады прибсрах жоғары сынып дәлдігі (0,5; 0,2; 0,1). Осындай схема дәйекті уедной жақтаумен қосылады резистор бірі манганина R3. Бұл тізбек шунтируется резистором R1 материалдан үлкен температуралық коэффициентімен (мыс немесе никель) және арқылы біртіндеп енгізілген манганиновый резистор R2 қосылады шунту Rm. Температура артады қарсылық шеңберін және R1. Алайда, өйткені дәйекті сызықпен қосылған резистор R3, бар іс жүзінде нөлдік температуралық коэффициенті, онда салыстырғанда шынжырмен шеңберін ұлғайту қарсылық тізбектері
R1 көбірек болады. Сондықтан да өзгереді бөлу токтар /2 және It осылайша, обмотку шеңберлері болады ответвляться бірнеше үлкен бөлігі жалпы ток қарағанда, бұрын. Өйткені қарсыласу нүктелер арасындағы a және ұлғаяды, ал тоқ !х өзгермейді, кернеуі Uac осы нүктелер біршама артады. Таңдау кедергілердің қол жеткізуге болады, сонымен қатар температура өзгерген кезде ток орамасындағы шеңбері өзгерді шегінде анықталған мәнмен температуралық қателік.
Құру кезінде өлшеуге арналған аспаптардың өте шағын кернеулер (мысалы, э.
Д. с. термобу) мүмкіндігінше, барлық кернеу подводилось тікелей тізбек өлшеу тетігі. Бұл жағдайда температуралық компенсация жүзеге асырылады көмегімен схемаларды, ал арқылы термомагнитного шунт. Мұндай шунт орындалады арнайы магнитті материалдар (қорытпалар мыс никелем немесе темірді никелем) магниттік өтімділік айтарлықтай азаяды ұлғайған кезде температура. Конструктивті термомагнитный шунт білдіреді пластинкалар, олар замыкаются полюсные ұштықтар тұрақты магнит.
Температура магнит сопрот тивление шунттың артады ұлғаюына әкеледі индукция әуе зазоре және кіші байланысты айғақтар температурасына.
Магнитоэлектрлік амперметрлер және вольтметрлер шығарады жылжымалы және щитовыми. Жылжымалы құралдары көп жағдайда жасайды жоғары дәлдікті
(сынып 0,1—0,5), многопредельными (бірнеше ондаған шегінен) және жиі аралас (мысалы, вольтамперметрами). Ретінде многопредельного құрама аспаптың көрсетуге болады, мысалы, милливольт-.миллиамперметр үлгідегі М1109 дәлдік класы 0,2. Аспап бар 15 өлшеу шектерін: 8 — кернеу бойынша (15 мВ ден 3-ке дейін) және 7 — ток бойынша (
0,15-тен 60 мА). Қалқандық аспаптар шығарылады әдетте однопредельными, көбінесе дәлдік сыныбы 1,0 және 1,5.
Магнитоэлектрлік гальванометрлер. Гальванометром деп аталады «тестер» үлгілі электрөлшеуіш аспабы с неградуированной шкаласы бар, жоғары сезімталдығы, ток немесе кернеу.
Сур. 3.25. Схемалық
құрылғы гальванометра арналған подвесе
Гальванометрлер кеңінен ретінде пайдаланылады нөл-индикатор, сондай-ақ өлшеу үшін кіші токтарды, кернеулерді және электр мөлшерін, егер белгілі тұрақты гальванометра.
Сонымен магнитоэлектрических бар және кейбір басқа да түрлері гальванометров, мысалы, электростатикалық деп аталатын электрометрами.
Алайда оларды қолдану өте шектеулі.
Негізгі талап ұсынылатын к гальванометрам, жоғары сезімталдығы, ол қол жеткізіледі, негізінен, азайту арқылы қарсы тұратын сәттен және пайдалану жарық көрсеткішінің үлкен ұзындығы сәуле.
Бойынша сындарлы ресімдеу ажыратады: а) гальванометрлер тасымалданатын
(кірістірілген шкаласы) ретінде пайдаланылады бағыттамалардың, сондай-ақ жарық көрсеткіштері; б) гальванометрлер айналы, жеке шкаласы талап ететін стационарлық қондырғылар деңгейі бойынша.
Ауыспалы гальванометрах жылжымалы бөлігі белгіленеді растяжках, ал айна — подвесе (сур. 3.25). Соңғы жағдайда токоподвод — рамка орамасындағы 1 арқылы жүзеге асырылады аспаның 2 және безмоментной жіптер 4. Өлшеу үшін бұрылу бұрышының шеңберін қызмет етеді айнасы 3, назар аударады луч света арнайы осветителя.
Тұрақты айналы гальванометра осы конструкцияның байланысты, арасындағы ара қашықтық зеркальцем және шкаласы. Оның келіссе білдіру үшін тең қашықтық 1 м, мысалы: С1 = 1,2*10-6 А*м/мм. Үшін жылжымалы гальванометров паспортында көрсетеді бағасына бөлу шкаласын, мысалы: 1 бөлінісі = 0,5*10-6 А.
Неғұрлым сезімтал қазіргі заманғы айналы гальванометрлер тұрақты дейін 10-11 А*м/мм; жылжымалы гальванометров тұрақты шамамен 10-8 — 10-9 А/істер.
Стандарт гальванометрлер (ГОСТ 7324 құрады — 68) жол береді ауытқу тұрақты (немесе бағаны бөлу) паспортында көрсетілген ±10%.
Маңызды сипаттамасы гальванометра болып табылады тұрақтылық, нөлдік ережелер көрсеткіштің астында түсінеді қайтармау көрсеткіш — нөлдік белгіде болған плавном оның қозғалысы шеткі белгі шкаланың. Осы параметр бойынша гальванометрлер бөледі разрядтары тұрақтылық. Шартты белгісі-разрядты тұрақтылық нөлдік жағдайының көрсеткіші гальванометра тұратын сандық белгілер разрядты тұрақтылығын жасалған ромб, жағады шкаласын гальванометра таңбалау кезінде.
Көптеген гальванометрлер жабдықтайды магнитті шунтом. Реттей отырып, ереже шунт арқылы сыртқа шығарылған қаламдар, өзгертуге болады мәні магниттік индукция жұмыс саңылауында. Бұл ретте өзгереді тұрақты, сондай-ақ басқа да бірқатар параметрлерін гальванометра. Талап етуі бойынша стандарттың магнитті шунт тиіс өзгертуге тұрақты ток бойынша кемінде 3 есе өсті. Паспортта гальванометра және оны таңбалау көрсетеді маңызы бар тұрақты екі шеткі ережелері шунт — толық енгізілген және толық выведенном.
Гальванометр болуы тиіс корректор, перемещающий кезінде круговом айналу көрсеткіші сол немесе басқа тарапқа нөлдік белгі. Гальванометрлер жылжымалы бөлігіне арналған подвесе жабдықталуы тиіс арретиром (құрылғымен механикалық тіркейтін жылжымалы бөлігінде), ол мыналарды қамтиды, мысалы, тасыған кезде аспапты.
Гальванометрлер байланысты жоғары сезімталдық қорғау қажет қорғаныс. Мысалы, механикалық шайқалулардың гальванометрлер қорғайды орнатып, олардың қабырғалары немесе арнайы іргетастар; токтың ағуын — электростатическим экрандаумен және т. б.

— Дан теңдеу (3.8) көрініп тұрғандай, сезімталдығы магнитоэлектрлік аспаптың тәуелді емес, ауытқу бұрышының және тұрақты барлық шкала бойынша; егер магнитоэлектрлік аспаптар бар біркелкі шкаласын. Шығаруға мүмкіндік береді олардың аралас және многопредельными.
Магнитоэлектрлік аспаптар қатарына жатады неғұрлым дәл. Олар жарушылар дейін дәлдік класы 0,1. Жоғары дәлдігі осы құралдардың бірқатар себептермен түсіндіріледі. Болуы бірқалыпты шкаласын төмендетеді қателіктерінің градуирлеу және есептеу. Интерпол дубай қаласында қолға түсірген өз магнитному өріс әсері бөгде өрістер аспаптарының көрсеткіштері елеусіз.
Сыртқы электр өрісінің жұмысын аспаптарын іс жүзінде әсер етпейді.
Температуралық қателіктің мүмкін скомпенсированы көмегімен арнайы схемалары.
Үлкен абыроймен магнитоэлектрических құралдардың жоғары сезімталдығы. Осыған қатысты магнитоэлектрлік аспаптар тең келетіндер жоқ. Белгілі магнитоэлектрлік микроамперметры тогымен толық ауытқу 0,1 мкА (мысалы, типті М95, дәлдік класы 1,0).
Арқасында осы жақсы жағына магнитоэлектрлік аспаптар қолданады түрлі түрлендіргіштерін ауыспалы токты өлшеу үшін айнымалы тоқ тізбектерінде.
Кемшіліктеріне магнитоэлектрических аспаптарды жатқызуға болады бірнеше неғұрлым күрделі және қымбат конструкциясына қарағанда, мысалы, конструкциясы электромагниттік аспаптар, қабілетінің жоғары емес жүктелу қабілетіне (қайта тиеу кезінде, әдетте, перегорают токоподводя-лары пружинки немесе созылу құру үшін қарсы тұратын сәттен) және, ең бастысы, отмеченную жоғары қолдану мүмкіндігі ретінде амперметрлерді және вольтметрлерді ғана өлшеу үшін тұрақты тоқтың тізбектерінде (болмаған жағдайда түрлендіргіштер).
Магнитоэлектрлік өлшеуіш механизмдер механикалық противодействующим сәті пайдаланылады негізінен амперметрах, вольтметрах және гальванометрах, сондай-ақ кейбір түрлерінде омметров.
Қарастырайық ерекшеліктері құрылғы өлшеуіш механизмдердің магнитоэлектрических логометров.
Жоғарыда көрсетілгендей, логометрах жүйелі бұзушылықтар кезінде құрылады емес, механикалық жолмен, ал электр. Бұл үшін магнитоэлектрическом логометре (сур. 3.2) жылжымалы бөлігі түрінде орындалады екі қатаң бекемделген өзара шеңберін 1 және 2 обмоткам олардың ағады токтар I1 және I2. Пружинки құру үшін механикалық қарсы тұратын сәттен қойылмайды, ал ток к обмоткам шығарылады көмегімен безмоментных токопр бөгелектердің орындалатын түрінде жұқа неупругих металл баудан.
Токтың бағыты орамаларындағы таңдалады алатындай сәттер Мх және М2 құратын шеңберіне әрекет бір-біріне қарама. Бір сәттерді вращающий, ал екіншісі — жүйелі бұзушылықтар. Біреуін сәттердің тиіс тәуелді бұрылу бұрышының. Демек, бір (немесе бірнеше) параметрлерін анықтайтын сәтінің мәні болуға тиіс функциясы бұрышының а. Техникалық жағынан аса оңай тәуелді бұрылу бұрышының индукцию Л. ол Үшін магнит өрісі зазоре тиіс біркелкі емес, бұл қол жеткізіледі ерекшелігімен саңылауды (осы мақсатта өзек-сур. 3.2 жасалды эллипсоидальным).
Жалпы түрде білдіру үшін сәттердің М1 және М2 жазылған болуы мүмкін сондықтан:
[pic]
[pic] мұндағы [pic][pic][pic] [pic] — функцияларды білдіретін заңына өзгерістер индукция үшін шеңберінен 1и 2 орнын ауыстыру кезінде оларды зазоре. Кезінде белгіленген тепе-теңдік М1 және М2 моменттері тең, т. е.
[pic]
қайдан
Білдіру үшін бұрылу бұрышының ұсынуға болады:
[pic] (3.9)
Келген білдіру (3.9) көрініп тұрғандай, қозғалмалы бөліктің ауытқуы логометра қатынасына байланысты токтардың оның орамасындағы.
Өлшеуіш механизмдер магнитоэлектрических логометров қолданады ең алдымен омметрах.

Электромагнитті өлшеуіш механизмдер. Айналу моменті электрмагниттік өлшеу механизмдері өзара әрекеттесуінің нәтижесінде туындайды магнит өрісінің катушкалар, орамында болып ағады, өлшенетін ток, бір немесе бірнеше ферромагнитными сердечниками, әдетте құрайтын жылжымалы бөлігі механизмі. Қазіргі уақытта ең көп қолдану тапты үш өлшеуіш механизмдердің конструкциясы: а) жазық катушка; б) дөңгелек катушка; в) тұйық магнитөткізгішпен.
— Сур. 3.3 көрсетілді өлшеу механизмі жазық катушка. Катушка / наматывается мыс сыммен және әуе саңылау, ол кіре алады эксцентрично укрепленный осіне өзек 2. Материал өзекшесі ие болуы тиіс жоғары магниттік проницаемостью артуына ықпал етеді айналу моментінің белгіленген мағынада тұтыну қуаты құралмен, және ең төменгі коэрцитивной күшпен, бұл азайтады қателігі жылғы гистерезис. Әдетте материалмен өзекшені в қалқанды аспаптар қызмет етеді электротехникалық (қоңыр) болат, ал дәл тасымалды аспаптар — пермаллой.
Кезде ток орамада өзек ұмтылады расположиться жерде ең жоғары концентрациясы өріс, т. е. втягивается » саңылау катушкалар. Бұл ретте закручиваются пружинки 3, соның нәтижесінде туындайды жүйелі бұзушылықтар кезінде. Тыныштандыру үшін қозғалыс жылжымалы бөліктің электромагнитті өлшеуіш механизмдер қолданады, әдетте, ауа немесе сұйықтық успокоители. — Сур. 3.3 ұсынылған өлшеу механизмі әуе успокоителем тұратын камерадан 4 және қанаттың 5.
Бірі елеулі кемшіліктер электрмагниттік өлшеу механизмдерінің жазық немесе дөңгелек катушка болып табылады күшті әсері сыртқы магнитті өрістер. Бұл меншікті магнит өрісі көп емес. Қорғау үшін сыртқы өріс қолданылады негізінен екі тәсілі — астазирование және экрандау.
«Астатическом өлшеу механизмі білікке жылжымалы бөлігінің нығайтылды екі бірдей өзекшені, олардың әрқайсысы орналастырылады магнит өрісінде бір катушка қосылған бір-бірімен дәйекті. Бағыт орамдарын таңдап алынды, себебі магнит өрісі, Катушкалар, тең мәні бойынша және конфигурациясы бағытталған және бір-біріне қарама. Бұл ретте, жылжымалы бөлігі болады ықпалында сомасын екі сәттердің әрқайсысы құрылады бірі өзекшелерді және қолданыстағы оған катушка. Егер мұндай өлшеу механизмі түседі біркелкі сыртқы өріс болса, онда бір сәттері, бағыттары, меншікті және возмущающего өрістердің сәйкес көбейеді, ал екіншісі — сәйкесінше азаяды. Жиынтық кезде, демек, аспаптың көрсеткіші бұл ретте өзгермейді. Кемшіліктері астатического өлшеуіш механизмнің жасалады қиындағаны және қымбаттағаны конструкциялары, сондай-ақ, бұл ас-тазирование болдырмайды әрекет тек равномерных өрістер.
Кезде магнит экранировании өлшеу механизмі орналастырылады ішке тұйықталған қабықтың бірі ферромагнитного материалдың үлкен магнитті проницаемостью (жиірек барлығы пермаллоя). Қолданысқа экран мынада: магнит желісінің сыртқы өріс ұмтыла отырып, өту жолдары ең аз магнитті кедергісі, сгущаются ішіндегі қабырғаларының экран дерлік бөлшектемей және ішкі облысы. Жақсарту үшін магнитті қорғауының кейде қолданылады экрандар екі немесе бірнеше қабықшаларды.
— Сур. 3.4 көрсетілді электромагнитті өлшеу тетігі тұйық магнитопроводеом мещена арналған магнитопровод 2 полюсными ұштықтармен 3. Болған жағдайда орамасындағы ток катушкалар жылжымалы өзек 4 ұмтылады повернуться сағат тілімен айналасында осі 0, втягиваясь жұмыс кеңістігіне арасындағы полюсными жапсырмалармен.
Құндылықтары өлшеу механизмнің тұйық магнитөткізгішпен болып табылады: жоғары сезімталдығы азаюы қателіктің әсерінен сыртқы магниттік өрістердің, мүмкіндігі біршама оңай өзгертуге сипаты шкаласын өзгерту жолымен ережелер сол полюсного ұштық қатысты оң. Әдетте өлшеу механизмдері отырып, тұйық магнитөткізгішпен қолданады созылу және жидкостное жұбату.
Сөз соңында айта кетейік, өзінің құрылымы электромагнитті өлшеуіш механизмдер болып табылады ең қарапайым .арасында өлшеуіш механизмдердің аспаптардың әр түрлі топтары.
Негізінде теңдеу (3.1) анықтаймыз айналу моменті электромагниттік өлшеу тетігі. Электромагниттік энергия катушкалар, оның орамасындағы ток ағады,
[pic] мұндағы L — индуктивтілік катушкалар, тәуелді жағдайын өзекшені; / — тоқ орамындағы.
Білдіру үшін айналу моментінің болады
[pic]
Егер жүйелі бұзушылықтар кезінде көмегімен құрылады және серпімді элементтердің, онда режимі үшін белгіленген ауытқу
[pic] қайдан
[pic] (3.10)
Келген білдіру (3.10) мыналар байқалады:
1. Белгісі бұрышына қозғалмалы бөлігінің ауытқу байланысты емес ток бағытын орамасындағы. Бұл электромагниттік аспаптар қолданылуы мүмкін үшін өлшеу тұрақты және айнымалы тоқ тізбектеріндегі. Айнымалы ток тізбегінде олар өлшейді қолданыстағы мәні ток немесе кернеу).
2. Шкаласы, электромагниттік аспаптың емес, т. е. арасындағы өлшенетін шама (ток) и. бұрышы ауытқу жоқ тікелей пропорционалды байланысты. Сипаты шкаласын байланысты множителя [pic]т. е. жаңа заң өзгерту индуктивтілік өзгеруіне бұрылу бұрышының өзекшенің және шаршының ток орамада. Өзгертпестен нысанын өзекшенің және оның орналасуы орамада алуға болады, іс жүзінде біркелкі шкаласын бастап, 20 — 25% жоғарғы шегінің ауқымын өлшеу.
Құрылғы өлшеуіш механизмнің электромагниттік ло-гометра с катушками Л Ј ұсынылды-сур. 3.5. Өзекшелері осіне нығайтылды, себебі бұрылған кезде жылжымалы бөлігінің кейбір шегінде индуктивтілік бір катушкалар артады, ал басқа — азаяды, соның салдарынан вращающие сәттерді бағытталған қарама-қарсы. Өзара әсерімен бір катушкалар басқа пренебрегаем. Үшін статикалық тепе-теңдік аламыз жазу
[pic] немесе
[pic]

Шеше отырып, бұл теңдеу салыстырмалы [pic] аламыз
[pic] (3.11)
Электромагнитті өлшеуіш механизмдер пайдаланылады қазіргі уақытта амперметрах, вольтметрах, фазометрах және частотомерах. Осы аспаптар қолданылады резонанстық электромагниттік аспаптар жиілігі меншікті тербеліс жылжымалы бөліктері (өзекшені) теңшеледі » резонанс жиілігі тоқ орамындағы. Мұндай құрылғыларға дірілді жиілік өлшегіш.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *