18. Расширение пределов измерения приборов электромагн. С-мы

Расширение пределов измерения электромагнитных приборов при их использовании в качестве вольтметров обеспечивается, как и в магнитоэлектрических приборах, при помощи соответственно рассчитанных добавочных резисторов, подключаемых последовательно.

Применение шунтов для расширения пределов измерения электромагнитных приборов, работающих в качестве амперметров, недопустимо, поскольку температурная зависимость сопротивления обмотки и ее индуктивность, которой нельзя пренебречь, при работе со стабильным параллельным резистором могут вызвать очень большие погрешности в зависимости от температуры и частоты.

При повышенных частотах могут иногда возникать погрешности вследствие гистерезиса в ферромагнитных деталях и может изменяться полнее сопротивление (особенно в вольтметрах), из-за чего используемый диапазон частот не может превышать примерно 1000 Гц.

Принцип действия основан на взаимодействии магнитного поля катушки с током с одним или несколькими ферромагнитными сердечниками.

Существует 2 разновидности конструкции:

a) c круглой катушкой

б) с плоской катушкой

1. стрелка

2. шкала

3. катушка

4. подвижная деталь из магнитномягкой стали

5. ось

6. неподвижная деталь из магнитномягкой стали

F – магнитное отталкивание

Достоинства:

- использование на переменном и постоянном токах

- простота и надежность

- большая перегрузочная способность

Недостатки:

- невысокая чувствительность

- невысокий частотный диапазон ( в основном НЧ)

- зависимость от внешних магнитных полей

На основе измерительного механизма электромагнитной системы изготавливаются амперметры и вольтметры.

19. Электронные аналоговые приборы, общие сведения

Аналоговые – показания являются непрерывными функциями изменений измеряемых величин.

Аналоговые электронные вольтметры

Характерные черты:

• Высокая чувствительность в сочетании с широким диапазоном измерений;

• Высокое входное сопротивление (>1Мом);

• Широкий частотный диапазон: (от 0 до сотен МГц);

• АЭВ имеют невысокий класс точности (1-6%), т.к. в структуре имеют функциональные узлы, обладающие существенными погрешностями

Структура усилителей (по напряжению)

Структура усилителей (по току)

АЭВ переменного тока

1) 2)

20. Компенсаторы. Схема вкл-я, принцип работы, назначение

Компенсаторы постоянного тока.

Уравновешение измеряемого ЭДС постоянного тока известным напряжением.

Компенсатор:

_н – ЭДС эталонного источника- нормальный элемент.

Е_всп – вспомогательная ЭДС.

R_всп – вспомогательный реостат.

П – переключатель.

Г – гальвонометр (индикатор равновесия)

Е_н – значение ЭДС его достаточно точно из-

вестно:

Е_нt=Е_н20-0.0004(t-20)-0.000001(t-20)²

Е_н20=1.01850

1 этап – установка рабочего тока. П положение 1, изменяя R_всп, добиваемся 0-го отклонения гальванометра: Е_н=I_pr_н.

2 этап: П положение 2; изменяя положение движка реостата r (т. е. r_x) добиваемся 0-го отклонения Г, при этом E_x=I_pr_x, т. е.

Именно этот прибор может измерять ЭДС. В чём отличие? (компенсатор - ЭДС, вольтметр - напряжение) В компенсаторе нет тока при измерении ЭДС, а в вольтметре есть внутреннее сопротивление => возникает ток.

Компенсаторы переменного тока.

Принцип: уравновешивание измеряемого ЭДС переменного тока и известного напряжения.

Регулировка не только по величине, но и по фазе:

Компенсаторы переменного тока значительно отличаются по точности от компенсаторов постоянного тока (меньше, т. к. отсутствует эталонный ЭДС переменного тока).

--> В зависимости от уравновешивания и в каких координатах отсчёта делятся на:

1. Полярно-координатные

2. Прямоугольно-координатные.

1.:=>

ИР – индикатор равновесия.

В качестве ИР могут использоваться вибрационные гальванометры.

ФР – фазорегулятор, состоит из статора (питание от сети) и ротора, вращаем их  меняем фазу напряжения.

1 этап: установка рабочего тока, устанавливается по амперметру с помощью R_всп.

2 этап: измерение: изменяя положение движков реостатов r (r_x) добиваются минимального отклонения на ИР; изменяя положение ротора относительно статора ФР, добиваются нулевого равновесия.

2:=>

Источник должен быть один.

1 этап: установка рабочего тока, с помощью R_всп по амперметру устанавливаем I₁, ток I₁ создаёт поток в первичной обмотке катушки взаимоиндуктивности.

ЭДС  - есть источник I₂. Если r₂>>x₂, то => можно считать, что I₂ направленно по ЭДС. (x₂ – реактивная сост.).

2 этап: измерение: изменяя положение движков реостатов r₁ и r₂ добиваемся нулевого отклонения от равновесия.

,

поэтому для большей точности нужно включить частотомер и следить за частотой; при изменении регулировать r₂.