Главная » Просмотр файлов » Лекции по метрологии

Лекции по метрологии (1024350), страница 3

Файл №1024350 Лекции по метрологии (Лекции по метрологии.doc) 3 страницаЛекции по метрологии (1024350) страница 32017-07-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

М+Мпр=0

Во время движения подвижной части действуют два динамических момента:

  1. Момент сил инерции (МY)

  2. Момент успокоения (Мр)

(условие ускорения)

(т. к. подвижная часть имеет массу)

р – коэффициент успокоения (трение о среду, или эл.-индукционное торможение)

(угловая скорость)

Уравнение движения подвижной части.

Дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами и правой частью.

Преобразуем в уравнение операторной формы: введём оператор p:

Найдем передаточную функцию измерительного механизма: (выход - , вход - М)

Заменив P(jω) получим АЧХ:

q=ω/ω0, где ω – круговая частота вращаемого момента (измеряемой величины).

- круговая частота собственных колебаний подвижной части.


,  - степень успокоения подвижной части.

Почти для всех приборов <1:

В настоящее время – 6 типов ИМ – 6 типов эл.-мех. приборов:

  1. Магнитоэлектрические (постоянный магнит и катушка с током ) (взаимодействуют поля)

  2. Э лектромагнитные:

Катушка с током и сердечник из ферромагнетика

  1. Э лектродинамические:

Взаимодействие 2-х катушек с током ; (две подвижных).


  1. Ферродинамические:

(как и динамические, но имеет сердечник: )

  1. Э лектростатические:

(заряженные пластины)

  1. Индукционные: (счётчик)

Магнитоэлектрические приборы:

Существует два типа:

  1. С подвижной катушкой

  2. С подвижным магнитом

Основными узлами магнитоэлектрического измерительного механизма является магнитная система и подвижная часть

1 – постоянный магнит

2 – магнито-провод

3 – полюсные наконечники с цилиндрической расточкой.

4 – цилиндрический сердечник.

Магнит – источник магнитного поля и выполняется из жёсткомагнитного материала (Более широкий диапазон Н у петли гистерезиса)

2, 3, 4 –из мягкомагнитного материала (более узкая петля)

Расстояние между сердечником и полюсным наконечником по R 1-2 мм.

Катушка из меди (иногда алюминиевая) провод: 0.03-0.2мм.

Они бывают каркасными (из алюминия) и бескаркасными катушками. Используется магнитоиндукционное успокоение, но без специальных успокоителей. Оно создаётся за счёт возникновения вихревых токов при .

Для увеличения успокоения на катушку наматывается короткозамкнутые витки, не участвующие в создании вращающего момента.

Цилиндрическая расточка полюсных наконечников и цилиндрический сердечник позволяет получать в рабочем зазоре равномерное радиальное поле, так, что индукция в зазоре B=const, не зависящая от .

Вращающий момент M=dωэ/d.

В нашем случае энергия – это:Wэ=Wмагнита+Wкатушки+Wвзаим. полей

Wвз=i, -потокосцепление (поток сцепляется с катушкой) зависит от .

, - число витков.

S  M=Si, i-ток.

В – индукция в зазоре.

S – площадь катушки.

Если i – переменная; i=ImSin(ωt), то мгновенное значение вращающего момента

Mt=BSImSin(ωt).

Лекция №7

У
обыкновенных Измерительных механизмов собственная частота равна ω0=6,28рад/с (f0=1Гц).

На частоте f=50Гц коэффициент передачи будет равен нулю – работать не будет. Эти приборы работают только на постоянном токе (т. к. после 10Гц отклонений уже не видно, т. к. стрелка не может колебаться так быстро)

На постоянном токе:

M=BSI

Mпр=W

S – площадь катушки

 - ветки в катушке.

W – удельный против. момент.

Выводы: 1. Прибор работает только на постоянном токе  необходимо соблюдать полярность.

2. Шкала – равномерная

- чувствительность току.

Достоинства и недостатки:

Д.: 1. Относятся к наиболее точным приборам, вплоть до класса 0.1 (приведённая погрешность не более 0.1%). Разность объясняется равномерной шкалой.

2. Малые влияния внешних магнитных полей, т. к. сильно собственное поле – несколько десятых тесла (а в природе не бывает 2.1 тесла); кожух- экран, магнитопровод- экран.

3. Возможная высокая чувствительность.

Например: по току 108-1010дел/А- очень малая величина.

4. Малое собственное потребление мощности (энергии).

5. Не влияют электрические поля.

Недостатки: 1. Малая перегрузочная способность (после зашкаливания прибор сразу сгорает – сгорают подводы: пружины, растяжки; но если их делать толще – чувствительность теряется).

2. Возможность применения только в цепях постоянного тока.

3. Относительно сложная и дорогая конструкция.

Магнитоэлектрические амперметры и вольтметры.

В амперметрах измерительный механизм включается непосредственно в цепь или с помощью шунта.

а) Включение катушки в цепь.

I 30мА

б ) с шунтом: I>30мА

П ример:

Шунт потому, что при возрастающем токе токоподводы будут нагреваться и изменять свои характеристики  для этого и шунт – чтобы избежать этого.

Если: I=10A, Ik=0.03A, Iω=9.97A.

Шунт всегда из манганина – сплав. Его особенность: 1. Нулевой температурный коэффициент. 2. Высокое удельное сопротивление: при заданном сопротивлении шунта – размер его меньше.

Основная погрешность этих приборов – температурная погрешность.

Влияние температуры на магнитоэлектрические измерительного механизма.

  1. При повышении температуры, пружина создающая противодействующий момент, стремится раскрутиться. Для компенсации этого устанавливают две пружины с разным направлением витков.

  2. Пружины ослабевают на 0.2-0,4% на каждые10оС.

  3. Магнитный поток постоянного магнита уменьшается: 0,2-0,4% на 10оС.

Явления 2 и 3 друг друга компенсируют:

  1. Изменяется электрическое сопротивление катушки (из меди): температурный коэффициент меди = 4,26*10-3 1/град или 4% на 10оС.

Для схемы а) эта погрешность отсутствует, т. к. при изменении сопртивления прибор покажет и изменение тока в цепи (это не погрешность – просто новый результат);

В схеме б) (с шунтом) при изменении температуры происходит перераспределение тока, т. к. шунт не зависит от температуры, а катушка зависит: если I=10A, Ik=0.027 (было 0,03), Im=9.973 (9.97)

А стрелка отклоняется по Ik

Показывает меньше или больше, поэтому у шунта должна быть температурная компенсация.

Для этого:


rm и rg – из манганина  (rk+rg)имеет меньший температурный коэффициент.

Такие схемы – в приборах относительно низкого класса точности, т. к. для высокого нужно большое rg теряем чувствительность. В высоком классе используют п/п резисторы:

rпп – может иметь отрицательный и очень большой температурный коэффициент.

Потери меньше, чем при rg, т. к. сопротивление rпп<<rk. Сопротивление (r+rпп)- термокомпенсатор.

r – для регуляции общего сопротивления.

(r+rпп) – для лучшей компенсации.

В магнитоэлектрических Вольтметрах катушка включается последовательно с добавочным резистором.

rg – из манганина.

Чем больше rg выше предел измерения  меньше температурная погрешность.

Для 150-100В – может быть класс точности 0.1.

На 3-10 В – не лучше, чем 0,5, т. к. rg - маленькое не полная температурная компенсация.

Магнитоэлектрические омметры.

Можно построить по 2-м схемам:

а
) Последовательная схема включения механизма и измеряемого сопротивления.

б
) Параллельная:

В любом случае: (=SII)

Для а):

Для б):

 - функция от rx=F(rx)

В обоих схемах шкалы – неравномерные (т. к. зависимость не пропорциональная)

У омметра а) нуль шкалы совмещён с максимальным углом поворота; у б) нуль слева.

Омметры с последовательной схемой более пригодны для измерения больших сопротивления, а б) для малых.

Выполняются в виде переносных приборов класса 1,5; 2,5 и питание осуществляется батарейками.

Нужно поддерживать U=const. Можно регулировать:

Е
сть способ измерять индукцию в зазоре:

SIU=const, , BU=const.

Для изменения B используется магнитный шунт:


Через МШ часть поля проходит.

При U=max, шунт ближе, когда U уменьшается – шунт отодвигается.

Необходимость ручной регулировки – недостаток. От него свободны омметрыс с логометром (прибор, противодействующий момент создаётся как и вращающий).

Ставят 2 жестко скрепленные катушки.

От  зависит только В:


Сердечник элипсообразный + 2 катушки.


(Не зависит от U)

Уровень токов: токи должны преодолеть моменты трения в опорах (нижняя граница); верхняя граница – техника безопасности.

Лекция №8

Выпрямительные приборы.

(Магнитоэлектрические преобразователи переменного тока в постоянный)

Существуют ещё и термоэлектрические и электронные приборы.

Выпрямительный прибор – соединение магнитоэлектрического измерительного механизма с одним или несколькими полупроводниковыми выпрямителями.

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
2,89 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов лекций

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6537
Авторов
на СтудИзбе
301
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее