Касаткин А.С., Немцов М.В. Курс электротехники (2005) (1021859), страница 55
Текст из файла (страница 55)
12,5) для уменьшения трения в опорах. Установка на подвесе — металлической или кварцевой нити — применяется в приборах особо высокой чувствительности, например в зеркальных гальванометрах (рис 12 6). Луч света ! от специального источника 2 выполняет роль светового указателя. Закручивание растяжек и нити подвеса в показывающих приборах обеспечивает противодействующий момент.
В приборах с установкой подни хной части на осях для создания этого момента служат спиральные пружины (! на рис. 12,5), изготовляемые из фосфорной бронзы. Вследствие температурных влияний, остаточных деформаций, а чаше механических толчков при перегрузках стрелка неработающего прибора может находиться не на нулевом делении. Корректор необходим лля возвращения стрелки на нуль шкалы В случае применения пружины ! (рнс. 12 5) к корректору прикрепляется один ее конец. Второй конец пружины прикрепляется к осн 2 подвижной части.
Стрелку 5 можно сьишать посредством поводка 3, поворачивая винт 4, укрепленный на корпусе прибора. Для уравновешивания подвижной части прибора на ней укрепляют грузила — противовесы б. Показания уравновешенного прибора почти не зависят от его положения, Подвижная часть прибора вместе с пружиной образует обладающую массой н упругостью механическую систему, в которой, следователь.
но, возможны механические колебания, Поэтому при изменении измеряемой величины новое положение равновесия у подвижной части прибора получается не сразу, а в большинстве случаев после нескольких Пружина Рис. пружина ~1!! ~/(! раааа каиую а уннана Рис. 12.6 Рис 12.5 545 а) Рис, 1З з колебаний около нового положении равновесия. )в~я того чтобы подвижная часть возможно скорее устанавливалась в этом положении, у приборов есть успокоители.
Последние нужны для поглощения кинетической энергии подвижной части, Для большинства стрелочных приборов время успокоения должно быть нс более 4 с, причем временем успокоения считается время от момента включения приборз до момента, когда стрелка прибора отклоняется от положения равновесия не более чем на 1% шкалы, Применяются магнитоиндукционные и воздушныс уснокоители. Магнитоиндукционнос успокоение основано нз взаимодействии вихревых токов, индуктируемых в подвижной часпг прн ее движении в магнитном поле постоянных магнитов, с этим полем.
Алюминиевый сектор 1 (рис. ! 2.7, а), укрепленный на оси подвижной части, движется в поле нескольких постоянных магнитов 2, которые укреплены на опорной пластине 3. При движении сектора в нем возникают вихревые токи. Их взаимодействие с магнитным полем постоянных магнитов создает силу, которая (согласно принципу Ленца) тормозит подвижную часть. В воздушных успокоителях для торможения используется разность давлений воздуха в закрьпой камере по обе стороны легкого алюминиевого крыла, возникающая при его движении (рис.
!2.7, б). Крыло укреплено на оси подвижной части прибора. Воздушные успокоители значительно слабее магнитоиндукционных; их приходится применять в тех случаях, когда наличие постоянного магнита внутри прибора может быть причиной дополнительных погрешностей в его показаниях. В некоторых новых приборах установлены очень компактные жидкостные успокоители: в невысыхающей жидкости перемещается крыло, укрепленное на подвижной части прибора 346 12.6, СИСТЕМЫ ПОКАЗЫВАЮЩИХ ПРИБОРОВ Любой прибор непосредственного отсчета состоит из двух основных частей.
измерителыюго механизма н измерительной цепи (измерительной схемы) . Назначение измерительного мехатюма — преобразование подводнмой к нему электрической энергии в механическую энергию перемещения подвижной части и связанного с ней указателя. Измерительная цепь преобразует измеряемую электрическую величину (напряжение, мощность, ток и т. д.) в пропорциональную ей величину, непосредственно воздействующую на измерительный механизм.
Например, в вольтметре измерительная цепь состоит из катушки измерительного механизма и добавочного резистора Лри постоянстве сопротивления измерительной цепи ток в измерительном механизме вольтметра пропорционзлен измеряемому напряжению. Один и тот же измерительный механизм в соединении с различными измерительными цепями может служить для измерения различных величин. В зависимости от принципз действия измерительного механизма различают несколько систем покззывзющих приборов, условные изображения которых дэны в табл, 12 " А Магнитоэлектрическая система.
В измерительных механизмах магнитоэлектрической системы вращающий момент создается взаимодействием измернсмого постоянного тока в катушке механизма с полем постоянного магнита бушесгвуют два основных типа приборов магнитоэлектрической системы: приборы с подвижной катушкой (по. двихсной рамкой) и приборы с полнижным магнитом, причем первые применяются значительно чаше, чем вторыс В мапштоэлектрическом механизме с подаиэкной катушкой (рис. 12.8) послецння усззповлепз па опорах н может поворачиваться в воздушном зазоре магнилной псин постоянного магнита т'.
347 Таблица!2.2. Условное обозначение лринцила действии (системы) нрибора Услоннос обозначение Наименование сиюсмы и нрсобразовмслн Магнитозлсктричоскнн прибор с подвижным Ж мап~итом Элсктромап~итнын прибор Элскт родинамичсский прибор Фсрродинамичсскин прибор Индукционный прибор Электростатический прибор Магнитную цепь измерительного механизма образу)от магнитопровод 2, полюсные наконечники 3 и цилиндрический сердечник 4, которые изготовлиются из магнитно-мнгкого материала, Угол между направлениями вектора магнитной индукции В н воз- эта мап~итпэлсктричсскил при бс р с нодвнж~юн рамкой Элсктромзгнитныл юлнрнзовзнныв нрнбор Тепловой прибор (с нзгрсаасмол нроволокон) Обычный Ло|омс~ричсскид измсри.
нзмсрнюльнью тсньныа меланизм механизм О® душном зазоре и тока / в активной части проводников длиной ( по. движной катушки равен 90', Следовательно, на каждый иэ проводни- ков действует электромагнитная сила Е=ВП, а на подвижную часть механизма — вращающий момент Мвр 2~нч2(2 ю(в~о «~02 вв (12.2) где п2 — диаметр каркаса катушки с числом витков ю и площадью поперечного сечения Я = Ы; я = ибо — коэффициент пропорциональ.
вр ности, Так как противодействуиаций момент, создаваемьш спиральными пружинами, прямо пропорционален углу закручивания, т. е. М пр =х а, то угол поворота катушки при равенстве моментовМ =М пр вр пр прямо пропорционален измеряемому току. 1 = lс„~~/с = С 349 где С вЂ” постоянная прибора ("цена деления") . пр Постоянный магнит создает сильное магнитное поле в воздушном зазоре магнитной цени прибора (0,2 — 0,3 Тл), и даже при малых значениях измеряемых токов можно получить достаточный вращающий момент. Поэтому магнитоэпектрические приборы весьма чувствительньь внешние магнитные поля мало влияют на их показания, и их собственное потребление энергии относительно мало. В частности, гальванометры в большинстве случаев изготовляются магнитоэлектрической системы, Высокая чувствительность прибора позволяет уменьшить плотность тока в токоведущих частях.
Поэтому магннтоэлектрический прибор достаточно вынослив к перегрузкам. Этому способствует также линейная зависимость его вращающего момента от тока, а не квадратичная, характерная для большинства других систем приборов. Для расширении пределов измерения приборы магнитоэлектрической системы, а также приборы других систем снабжают набором резисторов лля делителей измеряемых величин.
Резистор, включаемый последовательно с катушкой измерительного механизма, называется добавочным резистором; резистор, который включается параллельно с катушкой измерительного механизма или с ветвью, содержащей катушку и добавочный резистор, называется шупгом.
При изменении направления тока изменяется и' направление вращающего момента При переменном токе на подвижную часть прибора действуют быстро чередующиеся вращающие моменты противоположного направления, Их результирующее действие не изменит положения подвижной части прибора, Для измерения переменного тока магнито. электрический измерительный механизм должен быть соединен с тем илн иным преобразователем, Преобразователем может быть, например, двухполупериодный выпрямитель (рис. 12.9) .
Ток в магнитоэлектрическом измерительном механизме с такими преобразователями периодически пульсирует, н так как у подвижной части прибора значительная инерция, то ее отклонение пропорционально среднему за период значению вращающего момента. т 1 т М = — ! юВВуг2г = нВ — !' ! т(г = юбВ! а Т о Следовательно, прибор измеряет среднее значение тока в цепи.
Для измерений в цепях переменного тока на шкале прибора указываются действующие значения, При синусоидальном токе действуюгцее значение больше среднего в 1,11 раза ]ем. (2,!ба) и (2.18а)], Для измерения токов высокой частоты применяются термопреобраэователи (рис. 12 1О), Термопреобразователь обычно состоит из одной или нескольких термопар ! и нагревателя 2, через который проходит измеряемый переменный ток.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
