evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 39

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 39)

2 8 , в.наконечникамиwt.ка в о з б у ж д е н и ядуполюснымимагнитногопреобразователяНа2.Вторичнаяповоротасопротивлениямагнитопроводеприве­п о м е щ е н а обмот­п о д в и ж н а я о б м о т к а w2наконечниками.н ы й сердечникуглаОн с о с т о и т из П - о б р а з н о г о м а г н и т о п р о в о д а 1 сВнутри о б м о т к и w2вставляетсяп о м е щ е н а меж­для уменьшенияцилиндрический ферромагнит­3. В о з д у ш н ы й в з а з о р м е ж д у с е р д е ч н и к о м и полюснымин а к о н е ч н и к а м и о д и н а к о в , т а к ж е о д и н а к о в а в в о з д у ш н о м з а з о р е и маг­нитная индукция.О б м о т к а wtгочастотув к л ю ч а е т с я в цепьсо,переменного н а п р я ж е н и я , имеюще­и создает м а г н и т н ы й п о т о к .

Часть егообмотку и наводитпроходит черезв н е й Э Д С Е2. П р и п о в о р о т е о б м о т к и н а в е д е н н а яЭДС и з м е н я е т с я .СогласнозаконуКирхгофан а п р я ж е н и е Ц\,приложенное кпервич­н о й о б м о т к е wt, р а в н оС/,= Ехгде Ех+J1R1— ЭДС= /ыи^Ф,самоиндукции;(4.126)Фг— магнитный поток, создаваемыйо б м о т к о й и ^ ; Ri — ее а к т и в н о е сопротивление.ЕслиэтоновешиваетсяФ,сопротивлениепренебрежимомалоин а п р я ж е н и е урав­Э Д С Ег, т о= C / , / / C J м>1.(4.127)Часть э т о г о п о т о к а п р о х о д и т ч е р е з в т о р и ч н у ю о б м о т к у w 2Ф 2 = 2аФ,/тг,(4.128)где а - у г о л п о в о р о т а р а м к и ( р и с .

4 . 2 8 , в) и н а в о д и т в ней ЭДСЕ 2 = / с о w2<i>2 = ( г о / я Х ^ г / и ; , ) ^ , .Отсюдал у а.158видно,чтоЭДСвторичной(4.129)обмоткипропорциональнауг­Первичный преобразователь5)\_Bjpopi^Hbi^n£eofpa^^me£bи.|Первичный преобразовательв)ВторичныйреодразовательLJРис. 4.29С х е м ы включения т р а н с ф о р м а т о р н ы х п р е о б р а з о в а т е л е й . В т о р и ч н о енапряжение трансформаторногонолюбымвольтметромпреобразователяможетб ы т ь измере­переменного т о к а е соответствующимпреде­л о м и з м е р е н и я ( р и с .

4 . 2 9 , а ) . Э т а с х е м а о т л и ч а е т с я п р о с т о т о й , н о при­меняется р е д к о , п о с к о л ь к у напряжение U2и , с л е д о в а т е л ь н о , показа­н и я п р и б о р а з а в и с я т о т п е р в и ч н о г о н а п р я ж е н и я U±. К р о м е т о г о , напря­ж е н и е U 2 з а в и с и т о т в ы х о д н о г о с о п р о т и в л е н и я п р е о б р а з о в а т е л я ZBMX.Выходное напряжениеU2=Е2- J2Z(4.130)вых'где Е2 — в ы х о д н а я ЭДСвольтметром.преобразователя; _[2— ток, потребляемый159Сизменением температуры, частотыпитающегонапряженияипод р у г и м п р и ч и н а м в ы х о д н о е с о п р о т и в л е н и е м о ж е т и з м е н я т ь с я .

Э т о при­водиткствиеизмененияпогрешности.вольтметром.Погрешностьпараметровм о ж е т в о з н и к н у т ь т а к ж е и вслед­линии связи междупреобразователем иОчевидно, что погрешность у м е н ь ш а е т с я с уменьшениемтока, потребляемого вольтметром.Лучшимиметрологическимипоказаннаяхарактеристикамиобладаетсхема,на рис. 4.29,6. Здесь вторичным преобразователем служитф е р р о д и н а м и ч е с к и й и з м е р и т е л ь н ы й м е х а н и з м , о т л и ч а ю щ и й с я о т обыч­ныхмеханизмовщейэтой с и с т е м ы т е м , что у негопротиводействующиймомент.Обмоткан е т п р у ж и н ы , создаю­возбужденияwtпитает­ся т е м же н а п р я ж е н и е м , что и о б м о т к а первичного трансформаторно­г о п р е о б р а з о в а т е л я .

О б ы ч н о з т о н а п р я ж е н и е п р о м ы ш л е н н о й с е т и . Из­м е р я е м о е н а п р я ж е н и е п о д в о д и т с я к п о д в и ж н о й р а м к е w2.Вращающиймоментферродинамическоголен току_/2, п р о т е к а ю щ е м ууменьшать.Вращающийповорачиваетсяw2, ирамкемоментстремитсяи устанавливается в т а к о мопределяемаяЕ2ввыражением(4.129),механизмапропорциона­направлен т а к , чтобы егоповернуть р а м к уw2.Онап о л о ж е н и и , к о г д а е е ЭДСуравновеситвыходнуюЭДСпервичного преобразователя.

Показания прибора, построенногопоэ т о й с х е м е , м а л о з а в и с я т о т п и т а ю щ е г о н а п р я ж е н и я и его ч а с т о т ы , по­с к о л ь к у прии х и з м е н е н и и о д и н а к о в о и з м е н я ю т с я к а к в ы х о д н а я ЭДСЕ 2 п е р в и ч н о г о п р е о б р а з о в а т е л я , т а к и Э Д С ф е р р о д и н а м и ч е с к о г о ме­х а н и з м а £2 кВрассуждениях,приведенныхвыше,пренебрегаютм о м е н т о м тре­н и я ф е р р о д и н а м и ч е с к о г о м е х а н и з м а . В с л е д с т в и е т р е н и я п о к а з а н и е при­бора м о ж е т установиться, к о г д а в р а щ а ю ш и й м о м е н т сравняется с мо­ментом трения. При этомтокипоказанияостаточный т о к _ / 2зователя, топ о р а м к е будет течь н е к о т о р ы й остаточныйприборабудутсодержатьпогрешность.Посколькуз а в и с и т о т с о п р о т и в л е н и й в ы х о д н о й ц е п и преобра­показанияприборавнекоторойстепенитакже зависято т э т о г о с о п р о т и в л е н и я , о д н а к о эта з а в и с и м о с т ь м е н ь ш е , ч е м д л я пре­дыдущей схемы.Ещеменьшуюпогрешностьимеютавтоматические компенсаторы.П р и н ц и п и а л ь н а я с х е м а о д н о г о и з н и х п р и в е д е н а н а р и с .

4 . 2 9 , е . О н вклю­чаетв себя усилительпеременноготока, ферродинамическийпреоб­р а з о в а т е л ь у г л а ФП и р е в е р с и в н ы й д в и г а т е л ь РД, Вал п о с л е д н е г о ч е р е зредукторсвязанразователя и ссподвижнойустройствамиобмоткойферродинамическогопреоб­о т с ч е т а , р е г и с т р а ц и и и р е г у л и р о в а н и я из­меряемой величины.На вход усилителя подается разностьтеля Л2имическимкомпенсирующейЭДС £ к ,2ЭДСпервичного преобразова­которая создается ферродина-преобразователем. Усиленное напряжениеп р и в о д и т в о вра­щение р о т о р р е в е р с и в н о г о д в и г а т е л я , и J E ^ K и з м е н я е т с я .

Разность Е2-_Е2к160-может быть либо в ф а з е , либо в противофазе с напряжением се-ти_£Л В з а в и с и м о с т и о т ф а з ы р о т о р в р а щ а е т с я в т у и л и и н у ю с т о р о н ут а к и м о б р а з о м , ч т о б ы п р и и з м е н е н и и _Е2кшалась.Ротор, а вместе с нимр а з н о с т ь Ej,— Мгк умень­и указатель прибора останавливаются,KornaJ^K = j ; 2 .А в т о м а т и ч е с к и й к о м п е н с а т о р ( р и с .

4 . 2 9 , е ) и м е е т п о г р е ш н о с т ь зна­чительно м е н ь ш у ю , ч е м п р и б о р ы , описанные в ы ш е . Класс точностиприборов этого типа о б ы ч н о не хуже 0,5.В Г о с у д а р с т в е н н о й системе приборов ( Г С П ) н о р м и р у е т с я измене­н и е к о э ф ф и ц и е н т а в з а и м о и н д у к т и в н о с т и т р а н с ф о р м а т о р н ы х преобра­з о в а т е л е й . П р и и з м е н е н и и и з м е р я е м о й в е л и ч и н ы в н о м и н а л ь н о м диа­п а з о н е о н д о л ж е н и з м е н я т ь с я в п р е д е л а х 0 — 1 0 , 0 — 2 0 и л и 10—0—10 м Г н .Последние значения получаются при изменении ф а з ы н а п р я ж е н и я , чтоп р о и с х о д и т , н а п р и м е р , при и з м е н е н и и в о з д у ш н о г о з а з о р а о т 5 а = 5 0 ++ ASHOM До52 = 5 0 — Д б н о м .П о г р е ш н о с т ь т р а н с ф о р м а т о р н ы х п р е о б р а з о в а т е л е й .

П р и ч и н ы погреш­н о с т е й т р а н с ф о р м а т о р н ы х п р е о б р а з о в а т е л е й с и з м е н я ю щ и м с я маг­н и т н ы м с о п р о т и в л е н и е м а н а л о г и ч н ы причинам п о г р е ш н о с т е й индук­тивных преобразователей. Аналогичны т а к ж е м е т о д ы их уменьшения.А д д и т и в н ы е п о г р е ш н о с т и значительно у м е н ь ш а ю т с я при использова­нии дифференциальных преобразователей.Все т р а н с ф о р м а т о р н ы е п р е о б р а з о в а т е л и и м е ю т т а к ж е специфиче­с к и е п р и ч и н ы п о г р е ш н о с т и , о б у с л о в л е н н ы е п р о т е к а н и е м т о к а в о вто­ричных о б м о т к а х и и з м е н е н и е м их с о п р о т и в л е н и я .

Это мультиплика- чтивные погрешности, у м е н ь ш а ю щ и е с я с у м е н ь ш е н и е м т о к а , потребля­емоговторичнымп р е о б р а з о в а т е л е м . Погрешность отсутствует прии з м е р е н и и Э Д С п е р в и ч н о г о п р е о б р а з о в а т е л я к о м п е н с а ц и о н н ы м мето­д о м с помощью автоматического компенсатора.И з м е н е н и е т е м п е р а т у р ы п р е о б р а з о в а т е л я в ы з ы в а е т и з м е н е н и е ЭДСЕ2. П р и у в е л и ч е н и и т е м п е р а т у р ы в о з р а с т а е т а к т и в н о е с о п р о т и в л е ­ние первичных о б м о т о к и полное их сопротивление. Это уменьшаетп е р в и ч н ы й т о к /а и Э Д С Е2 •4.2.7. Индукционные преобразователиПринципразователемгооснованимееттельдействияназываетсянакатушку.изменяетсяиконструкция.преобразователь,принципИндукционнымдействиязако е электромагнитной индукции.Привоздействиипреоб­которо­Преобразовательв х о д н о й величины на преобразова­потокосцепление Ф катушки с внешнимгоотноше-> н и ю к к а т у ш к е м а г н и т н ы м п о л е м .

П р и э т о м в к а т у ш к е н а в о д и т с я ЭДСе = -d&ldt.(4.131)ПотокосцеплениеФ = и>Ф = wBQ,(4.132)1616-6016где w — число в и т к о в к а т у ш к и ;п р о х о д я щ и й через нее п о т о к ;Ф —Q — пло­щ а д ь , через к о т о р у ю п р о х о д и т э т о т по­ток;В — и н д у к ц и я магнитного поля.ЭДСвкатушкеможетпри изменении вонаводитьсявремени любой изп е р е ч и с л е н н ы х в е л и ч и н w, В, Q.В к а ч е с т в е п р и м е р а р а с с м о т р и м пре­образователь,собойнымкоторыймагнитнуюмагнитом,которойпредставляетсистемувспостоян­воздушномперемещаетсязазорекатушка(рис.4 .

3 0 ) . П р и д в и ж е н и и к а т у ш к и с изме­нением хки,4изменяется площадь катуш-находящейсявмагнитномполе,Q = Ьх. Это п р и в о д и т к и з м е н е н и ю п о т о к о с ц е п л е н и я ч/ = wBbx, и в ка­тушке наводитсяЭДС»-£?Ф/с?гИндукционныенойdx/dtили(4.133)-wBb(dx/dt).преобразователиугловойслужат д л яdajdt с к о р о с т ип р е о б р а з о в а н и я линей­перемещениякатушкиотноси­т е л ь н о м а г н и т н о г о п о л я в Э Д С . О н и я в л я ю т с я г е н е р а т о р н ы м и преобра­зователямиипреобрузуютмеханическуюэнергиювэлектрическую.Различают р я д типов преобразователей.

Р а с с м о т р и м их.Преобразователители генерируютскоростиЭДСвибрации.Индукционныепреобразова­только при перемещении к а т у ш к и в магнитномполе. По этой причине преобразователи этого типа м о г у т служить д л япреобразования линейной скорости в\ Обычноониприменяются дляЭДС'на небольших длинах пути.измерения скоростивибрации, когдаее амплитуда не превышает н е с к о л ь к и х сантиметров.

Характеристики

Список файлов книги