evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Наиб о л ь ш а я п о г р е ш н о с т ь в о з н и к а е т в р е ж и м е , п р и к о т о р о м ч е р е з нагрузк у течетз н а ч и т е л ь н ы й т о к . О д н а к о д л я р а б о т ы в т а к о м р е ж и м е исп о л ь з у ю т н а и б о л е е п р о с т о й в т о р и ч н ы й п р е о б р а з о в а т е л ь . М е н ь ш и е погрешности имеютместо врежиме холостогох о д а , к о г д а т о к в измер и т е л ь н о й к а т у ш к е п р а к т и ч е с к и о т с у т с т в у е т . П р и р а б о т е в т а к о м режиметребуетсяватьсяб о л е е с л о ж н а я и д о р о г а я аппаратура,измерительные механизмыд о л ж н ы использоповышенной чувствительностиилиусилительные устройства.Приизмерениичастотывращениявала наименьшуюпогрешностьм о ж н о получить, если в качестве в ы х о д н о й в е л и ч и н ы тахометрическогопреобразователяи с п о л ь з у е т с я частота и з м е н е н и я Э Д С , а в качеств е в т о р и ч н о г о п р е о б р а з о в а т е л я — ц и ф р о в о й ч а с т о т о м е р .
П р и э т о м исключаетсявлияниепреобразователяинестабильностииспользуетсявеличинывыходногов ы с о к а я точностьнапряженияцифровогочастот о м е р а . О д н а к о в э т о м случае требуется наиболее с л о ж н а я и дорогаяаппаратура.4.2.8. Магнитоупругие преобразователиПринцип действия и конструкция.Работа магнитоупругог о п р е о б р а з о в а т е л я о с н о в а н а н а м а г н и т о у п р у г о м э ф ф е к т е .
К а к известн о , ф е р р о м а г н и т н ы е в е щ е с т в а и м е ю т о б л а с т и с а м о п р о и з в о л ь н о г о нам а г н и ч и в а н и я ( д о м е н ы ) . В н е н а м а г н и ч е н н о м с о с т о я н и и в е щ е с т в а дом е н ы о р и е н т и р о в а н ы х а о т и ч н о и м а г н и т н ы е м о м е н т ы о т д е л ь н ы х дом е н о в к о м п е н с и р у ю т друг друга.
При помещении ферромагнитногот е л а в м а г н и т н о е п о л е д о м е н ы о р и е н т и р у ю т с я в его н а п р а в л е н и я . Вс л а б о м поле ориентация частичная; в сильном поле при м а г г и т н о мн а с ы щ е н и и м а т е р и а л а о р и е н т и р у ю т с я в с е д о м е н ы . О р и е н т а ц и я домен о в в ы з ы в а е т у в е л и ч е н и е м а г н и т н о й и н д у к ц и и , х а р а к т е р н о е д л я ферромагнитных материалов.Если нан а м а г н и ч е н н ы й о б р а з е ц ф е р р о м а г н и т н о г о тела воздействовать внешней м е х а н и ч е с к о й с и л о й , то тело д е ф о р м и р у е т с я , домен ы и з м е н я т с в о ю о р и е н т а ц и ю и и н д у к ц и я в м а т е р и а л е и з м е н я е т с я .
Явление имеет упругий характер. Если силу снять, то и н д у к ц и я приметпрежнее значение. П о с к о л ь к у абсолютная магнитная проницаемостьвеществад а = цгц0 = В/Н,(4.136)то при заданной напряженности п о л я Н и з м е н е н и е и н д у к ц и и В эквивалентно изменению магнитной проницаемости.Изменение индукции или магнитной проницаемостинитных телах при действии на них с и л ы н а з ы в а е т с яэффектом.Рассмотренное явление используетсяческой силы в электрическую величину.дляв ферромагмагнитоупругимпреобразованиямеханиО д и н и з в о з м о ж н ы х т и п о в м а г н и т о у п р у г о г о п р е о б р а з о в а т е л я предс т а в л е н н а р и с . 4 .
3 4 , а . О н п р е д с т а в л я е т с о б о й ф е р р о м а г н и т н ы й серд е ч н и к с н а м о т а н н о й н а н е м к а т у ш к о й . П р и д е й с т в и и с и л ы F в материале сердечникаследовательно,в о з н и к а е т м е х а н и ч е с к о е н а п р я ж е н и е о , и з м е н я е т с я рг,и м а г н и т н о е с о п р о т и в л е н и е с е р д е ч н и к а RM, а т а к ж еиндуктивность к а т у ш к и L. Ф о р м у л а преобразований имеет видF->o^p^RM->L.(4.137)Магнитоупругие(рис.При4.34,6).действииТакиепреобразователипреобразователимогутиметьдвеобмоткиявляются трансформаторными.силы вследствие изменения магнитнойпроницаемостии з м е н я е т с я в з а и м н а я и н д у к т и в н о с т ь < Ж м е ж д у о б м о т к а м и и Э Д С вторичной о б м о т к и Е.
Формула преобразования имеет видF ->• о -+ рг -+ RM -+ Ж ->• Е.(4.138)167а)Б)Рис. 4.34Прирасчетеответствииспреобразователязаконамиииегочувствительностиправиламинужном е х а н и к и рассчитатьв сомеханичес к и е н а п р я ж е н и я о в э л е м е н т а х к о н с т р у к ц и и и их з а в и с и м о с т ь от изм е р я е м о й с и л ы о = a (F).вЗ а в и с и м о с т ь цг = jU/-(°")ф е р р о м а г н и т н ы х в е щ е с т в а х в о б щ е м случ а е н е л и н е й н а . О д н а к о п р и н е б о л ь ш и х м е х а н и ч е с к и х н а п р я ж е н и я х можносчитать,*ггопропорционально"= А"К,омотносительное== 0; SРмагнитнойгном(4Л39)— з н а ч е н и е м а г н и т н о й п р о н и ц а е м о с т и п р и воз— номинальная магнитная проницаемостьМгномМагнитная проницаемостьторых Ммаксимальна.железоникелевыекремниевыесплавы,стали.зависитотнапряженностипри т а к и х Н,Наибольшую чувствительностьменьшую—92ся с п л а в ы с чувствительностью 25 • ЮSц и м е ю тии м е ю т чувствительм / Н , сталь м а р к и С т З — 8 • К Г-9поляпри к о железокобальтовые сплавыТак, электротехнические сталин о с т ь п о р я д к а 1 1 • 10~Знаяпри о =—чувствительность материала.Н.
Д л я у в е л и ч е н и я А/л ц е л е с о о б р а з н о р а б о т а т ьнитнойпроницаемостиV>; jurг д е А/л = ц г — Mj.д е й с т в и и о;изменениео:922м / Н . Имеютм /Н.к о н ф и г у р а ц и ю и р а з м е р ы п р е о б р а з о в а т е л я и з а в и с и м о с т ь магп р о н и ц а е м о с т и /лгзависимостьот и з м е р я е м о й с и л ы F, м о ж н о определитьсопротивлениямагнитнойцепи,а такжеиндуктивностиL или коэффициента в з а и м о и н д у к ц и и М преобразователя:2L = w /RM; М = wlW2/RM.168(4.140)Магнитопроводзоров.Дажеимеютбольшоеностьпреобразователяпришлифованныемагнитноепреобразователя.следует делатьдругкдругусопротивлениеПридействииибезстыкив о з д у ш н ы х замагнитопроводауменьшаютизмеряемойчувствительсилывоздушныезазоры изменяются, что приводит к возникновению погрешности.П р и н и з к и х ч а с т о т а х п и т а ю щ е г о н а п р я ж е н и я и л и в с л у ч а е , к о г д а сердечниксобранизд о с т а т о ч н о т о н к и х п л а с т и н , м а г н и т н о е п о л е равном е р н о заполняет все сечение преобразователя и поверхностный э ф ф е к твыражен слабо.При сильно выраженномнитное сопротивлениеЛучшиминитувеличивается,метрологическимиоанизотропныйп о в е р х н о с т н о м э ф ф е к т е мага чувствительность уменьшается.характеристикамитрансформаторныйобладаетпреобразователь,магсхемакотор о г о п о к а з а н а н а р и с .
4 . 3 4 , е . П о к а и з м е р я е м а я с и л а н е д е й с т в у е т , магнитопроводтакогопроницаемостьханическихравлениириалавп р е о б р а з о в а т е л я м а г н и т о и з о т р о п е н : егоодинакованапряженийнапряжения.томжевомагнитнаявсехнаправлениях.П о д д е й с т в и е м мемагнитнаяпроницаемостьизменяетсяЭтоизменяетвнапм а г н и т н о е с о п р о т и в л е н и е матен а п р а в л е н и и . П о д д е й с т в и е м механических напряжений материал становится магнитоанизотропным.Преобразовательсобран изп а к е т а п л а с т и н , и м е ю щ и х ч е т ы р е отверстия. В отверстии уложены д в е о б м о т к и : питания w,w2.О н и р а с п о л о ж е н ы под у г л о ми п о д у г л о м 90 °магнитноеполе,раллельновиткам(рис.4.35,а).Вдруг45°ки измерительнаянаправлениюдействиясилык другу.
При отсутствии измеряемой силы Fсоздаваемоео б м о т к о й питанияизмерительнойизмерительнойобмоткиобмоткен>2ЭДСинеwt,направленонезаходитвпанееиндуцируется. Поддействиеми з м е р я е м о й силы магнитная проницаемость вее д е й с т в и яизменяется и изменяется магнитное сопротивление в томже направлении.нитныйпотокЭто д е ф о р м и р у е т магнитное полепронизываетизмерительнуюнаправлении( р и с . 4 . 3 5 , 5 ) . Магобмоткуииндуцируетвней Э Д С £ 2 , пропорциональную действующей силе.169Рис.
4.36щСхемывключения.тели включаютсясвизмерительнымзовательдлянагружаетсяготипа.Магнитоупругиемостовыепреобразователем,компенсации—приборПитаниеиндукционныепреобразоваизмерительные цепи. В плечо, смежноевключаетсяаддитивных,строитсяпотакойжепреобрапогрешностей, Он обычно недифференциальной схемепервом о с т а п р о и з в о д и т с я о т ф е р р о р е з о н а н с н о г о стабилизатора.Схемавключениятрансформаторногообразователя приведена наотферрорезонансногогопреобразователярис. 4.36.стабилизатораимеетсямагнитоанизотропногоПервичная обмотка2.некотороеНа в ы х о д еостаточноеу1препитаетсяненагруженно-напряжение.Дляего к о м п е н с а ц и и в цепь в к л ю ч е н р е з и с т о р R, на к о т о р ы й п о д а е т с я нап р я ж е н и е ч е р е з ф а з о с д в и г а ю щ у ю ц е п о ч к у 3 .
Н а п р я ж е н и е п и т а н и я преобразователяквыбираетсятак,чтобырежимр е ж и м у насыщения магнитной цепи.зователяимеетсянапряжениеверхнихегоработыбылблизокП р и э т о м н а в ы х о д е преобрагармоникз н а ч и т е л ь н о й вел и ч и н ы . Д л я з а щ и т ы о т г а р м о н и к с х е м а с о д е р ж и т ф и л ь т р в е р х н и х частот4.лем5Напряжениеивыпрямляетсядвухполупериоднымвыпрямитеподается на м а г н и т о э л е к т р 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 мб . Ф и л ь т р н и ж н и х частот 7 с л у ж и т д л я с г л а ж и в а н и я п у л ь с а ц и й в ы п р я м ленноговнапряжения.качестветолучевогоПриизмеренииизмерительногомеханизматакжесПогрешностьзованиягальванометрсве-осциллографа.Магнитоупругиетатьбыстропеременных процессоввключаетсятрансформаторныепреобразователимогутавтоматическимипотенциометрамипеременногомагнитоупругихпреобразователей.Функциямагнитоупругих преобразователей, к а к правило,работока.преобранелинейна.И м е е т с я р я д м е т о д о в у м е н ь ш е н и я н е л и н е й н о с т и .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
