Контрольні запитання
1. Що таке термоелектричний ефект?
2. Коли не впливає на РВ третій дріт, що ввімкнений у ланцюг термопари?
3. Які знаєте стандартні термопари?
4. Що таке стандартна характеристика градуювання термопари?
5. Які знаєте способи компенсації впливу зміни температури холодного спаю
та в чому їх суть?
6. Поясніть принцип роботи магнітоелектричного мілівольтметра.
7. Поясніть принцип роботи автоматичного потенціометра.
8. Що знаєте про вимірювальний перетворювач Sitrans TK/TK– H?
Лабораторна робота № 7 -т – л - д логометр та автоматичний реєструвальний прилад диск-250
1. Мета роботи
1.1. Вивчити загальну теорію приладів магнітоелектричної системи.
1.2. Вивчити принцип роботи та будову автоматичного показувального і реєструвального приладу ДИСК-250.
1.3. Засвоїти методику перевірення приладів.
2. Завдання на виконання роботи
2.1. Познайомитись з лабораторним стендом.
2.2. Вивчити загальну теорію приладів магнітоелектричної системи мілівольтметра та логометра.
2.3. Вивчити принцип дії та конструкцію мілівольтметрів.
2.4. Вивчити принцип дії та конструкцію логометрів.
2.5. Вивчити принцип дії та конструкцію приладу ДИСК-250.
2.6. Зняти реальні статичні характеристику перетворення логометра Л-64 та приладу ДИСК-250.
2.7. По статичних характеристиках перетворення визначити варіацію, абсолютну, відносну та приведену похибки логометра та приладу ДИСК-250.
2.8. Побудувати графіки:
а) реальних статичних характеристик перетворення приладів;
б) залежності відносних та приведених похибок по отриманим діапазонам вимірювання приладів.
3.3Агальні теоретичні відомості
3.1. Загальна теорія приладів магнітоелектричної системи
Принцип дії магнітоелектричних перетворювачів ґрунтується на викорис-товуванні взаємодії магнітного поля постійного магніту з електричним струмом, що протікає в провіднику. Такі перетворювачі перетворюють вимірюваний струм у пропорційне значення кута відхилення їхньої рухомої частини. В таких перетворювачах, як правило, магніт не рухомий, а відхиляється на деякий кут легка котушка, по якій протікає вимірюваний струм, рідше навпаки – рухомий магніт і нерухома котушка.
Якщо в рівномірне (рис.1,а) магнітне поле помістити один виток проводу, по якому протікає постійний електричний струм, то на цей провідник (згідно з законом французів Жана Біо та Фелікса Савари) діє пара сил F (рис.1,б):
F = B*I*L, (1)
де B – магнітна індукція, I - сила стуму, L - довжина витка.
За ширини витка h
сили F
створюють
обертальний момент
,
який прагне повернути виток зо годинниковою
стрілкою:
= F
(h
* cos
)
= B*I*L*
h
* cos
,(2)
де
-кут між
площиною витка
та напрямком силових ліній магнітного
поля.
г)
Рис. 1. Умовні схеми магнітоелектричних перетворювачів.
За такої конструкції
обертальний момент
залежить
не тільки від значення сили струму
I,
що протікає по витку, але і від кута
повороту витка, що є недоліком. Для
усунення цього недоліку застосовують
іншу конструкцію полюсів постійного
магніту, яка забезпечує радіальну
(рис.1,в) конфігурацію магнітного поля.
Силові лінії магнітного поля направлені
по радіусу і при повертанні витка на
деякий кут α
зберігається
постійність кута
між площиною витка і напрямком силових
ліній магнітного поля, при чому
=0, і:
= B*I*L*
h.
(3)
Таким чином, при радіальному магнітному полі в зоні розміщення витка проводу із струмом, обертальний момент не залежить від значення кута повороту α. Цей ефект використовується у магнітоелектричних мілівольтметрах, в яких для збільшення чутливості приладу замість одного витка використовують котушку, що намотана тонким ізольованим дротом із міді на легкому алюмінієвому каркасі з числом витків w. В цьому випадку:
= w*B*I*L*
h.
(4)
За постійних w, L та h:
=
K1
*B
*I,
(5)
де K1- коефіцієнт, що залежить від ширини рамки, активної її довжини та кількості витків дроту в ній, намотаного на каркасі.
Якщо ж у рівномірному магнітному полі розмістити дві рамки, що з’єднані між собою під кутом 90 (рис.1,г) і в них протікають різні струми I1 та I2, то
моменти (обертальний
та протидіючий
)
обох рамок будуть
дорівнювати:
= K1*I1*
cos
,(6)
= K2*I2*
cos
(90+
)
= -K2*I2*sin
.(7)
В цьому випадку така рухома система буде повертатись доти, доки ці моменти, змінюючись при обертанні, не будуть в сумі дорівнювати нулю і тоді:
K1*I1*
cos
=K2*I2*sin
,
(8)
звідки загальний
кут
повороту
такої системи із двох котушок дорівнює:
=
arctg
(K1*I1
/ K2*I2
) = f(I1
/
I2).
(9)
Прилад, покази якого визначаються виразом (9) і залежать від результату ділення струмів I1 на I2 названо логометром.