Федеральное агентство по образованию
Федеральное государственное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«КАМЕНСКИЙ ХИМИКО - МЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»
(ФГОУ СПО КХМТ)
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ПРОВЕДЕНИЮ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
для специальности: 140613 «Техническая эксплуатация, обслуживание и ремонт электрического и электромеханического оборудования»
по дисциплине: «Измерительная техника»
Каменск Шахтинский
2009г.
Составлены в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников для специальностей среднего профессионального образования
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора
по учебной работе
_______________________
«_____»____________200__г.
Рассмотрено на заседании цикловой комиссии
электротехнических дисциплин
Протокол от «_____»_________200__г. №___
Председатель цикловой комиссии ________________ Асташов А.Н
«_____»____________200__г.
Составитель: преподаватель электротехнических дисциплин КХМТ
Орлов В.А.______________
Лабораторная работа №1
Наименование работы: Изучение конструкции измерительной части
прибора магнитоэлектрической системы.
I Цель работы: Исследование конструкции и принципа
работы приборов магнитоэлектрической
системы измерения
II. Пояснения к работе Краткие теоретические сведения
Принцип действия магнитоэлектрических механизмов основан на взаимодействии магнитного потока постоянного магнита и тока, проходящего по катушке (измерительной рамке). Возникающий при этом вращающий момент отклоняет подвижную часть механизма относительно неподвижной части.
Магнитная цепь измерительного механизма (рис. 3.2.1) состоит из сильного постоянного магнита, полюсных наконечников N, S с цилиндрической поверхностью и стального цилиндра 2 обеспечивают в зазоре 1 равномерное радиальное магнитное поле с индукцией В.
Подвижная часть механизма представляет собой катушку 3 (рамку) прямоугольной формы из тонкого медного провода, намотанного на алюминиевый каркас, которая может поворачиваться вокруг стального цилиндра 2 в магнитном поле. Катушка 3 жестко соединена с двумя полуосями О и О′, которые своими концами опираются на подшипники. На полуоси О закреплены указательная стрелка 4 и две спиральные пружинки 5 и 5′, через которые к катушке подводится измеряемый ток I. Уравновешивание подвижной части осуществляется противовесами 6.
Рис 1 измерительная часть магнитоэлектрической системы измерения
В результате взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и тока, проходящего по обмотке катушки 3, создается вращающий момент. Рамка с обмоткой при этом поворачивается, и стрелка 4 отклоняется на угол α. Стрелка 4 и циферблат со шкалой образуют отсчетное устройство.
Измеряемый ток I подводится к обмотке рамки через спиральные пружины, которые создают противодействующий момент. Противодействующий момент пропорционален углу поворота подвижной части , т.е.
Мпр = W,
где: W - удельный противодействующий момент, постоянный для данного устройства.
При протекании по обмотке рамки постоянного тока I возникает вращающий момент, который отклоняет подвижную часть механизма относительно неподвижной. Вращающий момент можно рассчитать по формуле:
MВР = B*S*N*I = 0 I,
Где: В – магнитная индукция в воздушном зазоре;
S – активная площадь рамки, которая находится в магнитном потоке постоянного магнита;
N – количество витков измерительной рамки;
0=B*S*N-потокосцепление обмотки рамки.
Установившееся отклонение подвижной части определяется равенством:
МВР = -Мпр (3.1.)
Подставив в формулу (1) выражение, МВР и М пр получим:
I0 = W,
откуда угол поворота подвижной части измерительного механизма определится по формуле:
= 0 I / W = С* I (3.2.)
где: С = 0 /W — чувствительность механизма к току.
Таким образом, угол отклонения подвижной части измерительного механизма прямо пропорционален току, проходящему через обмотку рамки магнитоэлектрического прибора. Следовательно, магнитоэлектрические приборы имеют равномерную шкалу.