evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024281), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Обычно стремятся иметь приборы, обеспечивающие малые времена установления показаний (в случае цифровых приборов — малые времена измерения) . Надежность прибора — способность сохранять заданные характеристики при определенных условиях в течение заданного времени. Выход значения параметров и характеристик прибора эа пределы нормы считаетсн отказом.
Отказ измерительного прибора может наступить, если его действительная погрешность станет больше ее нормирующего значения„определяемого классом точности. Количественным показателем надежности является наработка ла отказ — среднее время безотказной работы прибора. Наработка на отказ является статистической величиной. Она устанавливается для данной серии приборов иа основании выборочных испытаний небольшой их пар. гни, входящих в зту серию. 29 Согласно ГОСТ 222б1 — 82 приборы характеризуются также их механической н электрической прочностью, сопротивлением изоляции и некоторыми другими параметрами.
1.7. Зт*ПОнье ОБРАзцОВые и РАБОчие меРы Эталоны. Средство измерений 1или комплекс средств измерений), обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы величины с целью передачи ее размера другим средствам измерений и официально утвержденное в установленном порядке, называется эталоном единицы физической величины. Эталоны, воспроизводящие одну и ту же величину, подразделяются на следующие: первичный эталон, обеспечивающий наивысшую точность воспроизведения единицы; вторичный эталон„установленный на основании произведенных с метрологической точностью сличений с первичным эталоном; рабочий эталон, применяемый для передачи размера единицы образцовым средствам измерения высшей точности.
Образцовые и рабочие меры. Образцовыми называются меры, служащие для поверки ло ним других средств измерений и утвержденные в качестве образцовых. Рабочие меры предназначены для целей измерения во всех областях народного хозяйства. При измерении электрических величин используют образцовые н рабочие меры ЭДС, сопротивления, индуктивносги, взаимной индуктивности, емкости. В настоящее время мерами Э2ТС служат нормальные элементы (НЭ), которые представляют собой стабильные гальванические элементы с точно известными значениями ЭДС. НЭ подразделяются на два типа— насыщенные и ненасыщенные, в зависимости от того, насыщенный нли ненасыщенный водный раствор сернокислого кадмия используется в них в качестве электролита. Насыщенные НЭ стабильнее ненасыщенных. Согласно ГОСТ 1954-82 они могут иметь один из следующих классов точности: 0,0002 (с 1986 г.); 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; эти значения соответствуют наибольшим допускаемым изменениям ЭДС за 1 год на 5, 10, 20 и 50 мкВ.
Наибольший ток, который можно пропускать через насьпцениый НЭ, определяется временным режимом работы и зависит от класса точности элемента. Согласно ГОСТ 1954-82 наибольший допустимый ток лежит в диапазоне от 0,002 до 1 мкА. Значения ЗДС при 20 'С заключены между 1,018540 и 1,018730 В. Если температура отличается от 20 'С, то изменение ЭДС следует учитывать, используя известную зависимость ЭДС от температуры. Эта зависимость для насыщенного НЭ выражается формулой Ег Езо — 40,б 10 ~(à — 20) — 0,95 10 а(à — 20)з + + О,О1. 10-'1г — гО)', 30 где Š— ЭДС, В, при температуре Г, 'С; Езе — ЭДС, В, при температуре 20 С, указанная в паспорте нормального элемента. 6 Внутреннее сопротивление насьпценных НЭ составляет 500 — 2000 Ом.
Ненасыщенные НЭ выпускаются с классами точности 0,002; 0,005; 0,01 и 0,02. Это соответствует допустимым изменениям ЭДС на 20, 50, 100 и 200 мкВ в год. Их ЭДС лежит в диапазоне 1,018800 — 1,019600 В и незначительно зависит от температуры (не более 0,000256 на 1 К). Внутреннее сопротивление — 300 — 600 Ом. При работе с НЭ следует оберегать их от тряски, опрокидывания, перегрева и воздействия сильного света. Мерами сопротивления являются катушки сопротивления. Для их изготовления используются ленты или проволока из манганина, который имеет большое удельное сопротивление, малый температурный коэффициент и малую термоЭДС в паре с медью, а также хорошо противостоит окислению, Номинальные значения сопротивления катушек должны выбираться из ряда 1О" Ом, где л = — 5, — 4,..., + 15, +16.
Согласно ГОСТ 23737-79 катушки сопротивления имеют один из следующих классов точности: 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; О,! и 0,2. При работе в цепях переменного тока может существенную 1и нежелательную) роль играть реактивность катушки, обусловленная ее индуктивностью Аа н собственной емкостью Се. При этом полное сопротивление катушки приближенно дается формулой Х = Я + 1~(Е~ — й~С ). Отношение г = (Ае — ЛзСо)ф характеризует степень реактивности катушки.
Величина г называется поспинной времени. Ее значение обычно лежит в пределах 10 а — 10 г с. Чтобы уменьшить г, применяют специальные виды намотки. Так, например, катушка наматывается бифилярно на плоскую диэлектрическую пластину. В лабораторных условиях в качестве мер сопротивления используются также ппепсельные и рычажные магазины сопротивлений. В их паспортах указываются допустимые значения мощности и тока, а также частотный диапазон, Мерами иидукгивности служат катушки и магазины индуктивности. Катушки выполняются из тонкой медной изолированной проволоки, намотанной на пластмассовый или фарфоровый каркас. Они имеют следующие ~юминальные значения индуктивности: 0,0001; 0,001; 0,01; 0,1; 1 Гн и классы точности 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,5; 1.
Магазины индуктивности состоят из набе)ж катушек индуктивности, образувяцих декады. Катушки взаимной индуктивности имеют две изолированные обмотки с коэффициентом взаимной индуктивности 1 или 10 мГн. Меры инлуктивности и взаимной иидуктивпости предназначены для работы в цепях переменного тока различных частот (до 10 000 Гц). Требования к мерам иидуктивиости указаны в ГОСТ 21175-75.
Меры емкости выполняются в виде воздушных или слюдяных конденсаторов, а также магазинов емкостей. Номинальные значения емкостей воздушных конденсаторов лежат в пределах от 50 до 4000 пФ, слюдяные конденсаторы имеют большие значения емкостей (до 1 мкФ) . Тангенс угла потерь мер емкости составляет 10 з — 10 а. Согласно ГОСТ 674б-75 для мер емкости установлены следующие классы точности: 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1, Глава втерев ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН 2.1.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АНАЛОГОВЫХ электРОмехАнических пРиБОРАх Апплоговыми измерительными приборами называются приборы, показания которых являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины. Важным классом аналоговых приборов являются злектромеханические показывающие приборы прямого действия. Они просты, надежны, удобны в эксплуатаппи. Их разнообразие и точиостные характеристики удовлетворяют требоваииям широкого круга технических измерений. Структурная схема.
Аналоговые электромеханические приборы строятся по структурной схеме, представленной на рис. 2.1. Они состоят иэ измерительной цепи, измерительного механизма и отсчетного устройства. Измерительпая цепь осуществляет количественное или качественное преобразование измеряемой электрической величины Х в электрическую Х, удобную для измерения. Измерительный механизм преобразует электрическую величину Х в механическое перемещение (угловое или лииейное) а, зиачение которого отсчитывается по шкале отсчетного устройства, обычно проградуироваиной в единицах измеряемой вели- ЧИНЫ. Измерительная цепь содержит резисторы и другие элементы, иеобходимые дня требуемого преобразования измеряемой величины. Измерительный механизм состоит из подвижной и неподвижной частей.
В зависимости от принципа преобразования электромагнитной эиергии в энергию движения подвижной части механизма различают магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, элект- 32 К Хзмеоимельния Х Иомериспольный сс 0п~счгп7ное цепь меланизм уоспройстоо ростатические и индукционные приборы. Кроме того, имеются выпрямительные„термоэлектрические и электронные приборы, которые используют магнитоэлектрические механизмы с соответствующими преобразователями рода тока.
Отсчетное устройство состоит из указателя (стрелочного или светового), связанного с подвижной частью прибора, и неподвижной шкалы, представляющей собой совокупность отметок, нанесенных на лицевой стороне (циферблате) прибора. Расстояние между двумя соседними отметками называется длиной деления нли просто делением шкалы. Цена деленигь называемая также постоянной прибора, соответствует изменению измеряемой величины, вызывающему перемещение указателя на одно деление Общие узлы и детали. Электромеханические приборы всех систем имеют общие узлы и детали.
К ним, в частности, относятся корпус, циферблат, указатель, детали для установки подвижной части, успокоитель, устройство для создания противодействующего момента, корректор. Кропус защищает измерительный механизм от механических воздействий и от попадания пыли и влаги. Он может быть изготовлен из металла, пластмассы или дерева. Металлический корпус зкранирует измерительный механизм от электрических и магнитных полей. На циферблате обычно кроме шкалы имеется ряд обозначений, при помощи которых указываются единица измеряемой величины, класс точности, символ, соответствующий принципу действия прибора, рабочее положение, испытательное напряжение изоляции, год выпуска, заводской номер и др.
Некоторые из этих обозначений приведены в приложении 1. Указатели бывают механическими и световыми. Механические указатели представляют собой легкие стрелки, изготовленные из стекла или алюминия. В световых указателях роль стрелки играет световой луч, отражающийся от легкого зеркальца, укрепленного на подвижной части измерительного механизма, и падающий затем на шкалу. Летали для установки подвижной части должны обеспечивать свободное вращение последней. Используются три способа установки: на кернах, на растяжках, на подвесе. При установке на кернах ось, вокруг которой вращается подвижная часть, имеет два стальных острия — керна, которымв она опирается на агатовые или корундовые подпятннки.
Недостатком такой установки является наличие трения в опорах, т.е. между кернамн и подпятпнками. 33 2-601 б При установке на растяжках подвижная часть подвешнвается между двумя растянутыми ленточками из бронзового сплава. Такой способ крепления свободен от трения в опоргх.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
