- •Пояснительная записка
- •Тематический план
- •Введение
- •Раздел 1. Основы метрологии и электроизмерительные приборы
- •Тема 1.1 Основные понятия
- •Тема 1.2 Меры электрических единиц. Общие сведения об электроизмерительных приборах
- •Вопросы для самопроверки:
- •Раздел 2. Измерительные механизмы приборов непосредственной оценки Тема 2.1 Магнитоэлектрическая и электромагнитная системы
- •Детали и узлы общего применения.
- •Магнитоэлектрические измерительные механизмы.
- •Магнитоэлектрические логометры.
- •Электромагнитный логометр
- •Тема 2.2 Электродинамическая и ферродинамическая системы
- •Электродинамическая система
- •Логометры электродинамической системы
- •Ферродинамическая система.
- •Тема 2.3 Индукционная и другие измерительные системы
- •Индукционная система.
- •Вибрационная система.
- •Выпрямительные (детекторные) приборы.
- •Раздел 3. Измерение электрических величин Тема 3.1 Измерение тока и напряжения
- •Тема 3.2 Расширение пределов измерения
- •Добавочные сопротивления.
- •Измерительные трансформаторы напряжения.
- •Тема 3.3 Измерение сопротивлений
- •Измерение малых и средних сопротивлений методом сравнения с образцовым сопротивлением
- •Измерение средних и больших сопротивлений методом замещения.
- •Измерение средних и малых сопротивлений одинарным мостом
- •Тема 3.4 Измерение активной и реактивной мощности
- •Электродинамический ваттметр в цепи переменного тока
- •Ферродинамический ваттметр
- •Измерение мощности ваттметром с трансформатором тока
- •Измерение мощности ваттметром с трансформаторами тока и напряжения
- •Измерение мощности в трехпроводных цепях при неравномерной нагрузке фаз.
- •Измерение реактивной мощности в трехфазных цепях
- •Тема 3.5 Измерение активной и реактивной энергии
- •Тема 3.5 Измерение активной энергии в трехфазных цепях
- •Измерение реактивной энергии в трехфазных цепях
- •Электродинамический счетчик
- •Тема 3.6 Измерение коэффициента мощности
- •Электродинамические и ферродинамические фазометры
- •Электромагнитный фазометр
- •Фазоуказатель
- •Тема 3.7 Измерение частоты переменного тока
- •Электродинамические и ферродинамические частотомеры
- •Электромагнитный частотомер
- •Выпрямительный частотомер
- •Раздел 4. Измерение неэлектрических величин. Выбор электроизмерительных приборов Тема 4.1 Параметрические и генераторные преобразователи
- •Параметрические преобразователи
- •Реостатные преобразователи
- •Преобразователи контактного сопротивления
- •Тензочувствительные преобразователи
- •Термочувствительные преобразователи
- •Электролитические преобразователи
- •Индуктивные преобразователи
- •Емкостные преобразователи
- •Фотоэлектрические преобразователи
- •Ионизационные преобразователи
- •Генераторные преобразователи
- •Термоэлектрические преобразователи
- •Индукционные преобразователи
- •Пьезоэлектрические преобразователи
- •Тема 4.2 Правила выбора электроизмерительных приборов
- •Лабораторные работы:
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Контрольные задания введение
- •Программа экзамена
- •Тема 4.2 Правила выбора электроизмерительных приборов 104
Электромагнитный логометр
Электромагнитный логометр – это измерительный механизм с двумя неподвижными катушками и двумя сердечниками, укрепленными на оси (рис. 2.1.10). На каждый из сердечников действует вращающий момент, значение которого зависит от квадрата тока соответствующей катушки и угла поворота подвижной части, а знак момента – от знака производной (dL / d). Для того чтобы получить вращающие моменты противоположных знаков, сердечники укрепляют на оси так (рис. 2.1.10), что при увеличении угла индуктивность одной из катушек увеличивается (dL / d > 0), а другой уменьшается (dL / d < 0). При измерении подвижная часть устанавливается в том положении, при котором моменты уравновешивают друг друга, т.е. М1 = М2 или , откуда или , следовательно, угол поворота подвижной части определяется отношением квадратов токов в катушках логометра. Электромагнитные логометры применяются для измерения емкости, сдвига фаз, частоты переменного тока.
Показания электромагнитных измерительных механизмов при нарастающих значениях постоянного тока меньше, чем при убывающих, на 2 – 3 % вследствие влияния остаточной индукции сердечника. Применение сортов стали или сплавов с малой остаточной индукцией (пермаллой) приводит к значительному уменьшению этой погрешности, давая возможность получить приборы классов точности 0,5 и 0,2.
При переменном токе в металлических частях и сердечнике возникают вихревые токи, размагничивающие сердечник, вследствие чего показания прибора уменьшаются. Эта погрешность от частоты, незначительная при f = 50 Гц, возрастает с ее увеличением.
Магнитное поле электромагнитного прибора характеризуется небольшой индукцией, вследствие чего дополнительная погрешность от внешнего магнитного поля может быть значительной, что следует иметь в виду при установке прибора. Для уменьшения этой погрешности применяют стальные экраны, выполненного из магнитомягкого материала, или прибегают к так называемому астазированию.
В астатическом измерительном механизме (рис. 2.1.11) имеются две одинаковые катушки, соединенные последовательно. Магнитные поля катушек, созданные измеряемым током, направлены противоположно, а поворот подвижной части вызывается моментами одного направления, приложенными к двум сердечникам, укрепленным на оси прибора. Внешнее однородное поле, уменьшая вращающий момент, действующий на один сердечник, на столько же увеличивает вращающий момент, действующий на второй сердечник. Астатические приборы имеют сравнительно высокий класс точности (0,5), довольно сложную конструкцию и высокую стоимость.
В судовых установках электромагнитные механизмы используются в амперметрах, вольтметрах, а в случае исполнения в виде логометров – в фазометрах, частотомерах и синхроноскопах.
Рис. 2.1.11 Электромагнитный измерительный механизм астатического исполнения: а – устройство, б – электрическая схема
|
Несмотря на пригодность приборов для измерений в сетях как постоянного, так и переменного тока, их применяют в основном в сетях переменного тока. Недостаточная однородность и невысокое качество железа сердечников уменьшают точность приборов, отградуированных для обоих родов тока.