- •Сдержание
- •1 Теория и практика электротехнических измерений
- •1.1 Основные понятия при измерении физических величин…………..3
- •Тема 2. Погрешности и обработка результатов измерений
- •Тема3. Электроизмерительные приборы непосредственной оценки
- •1 Теория и практика электротехнических измерений
- •1.1 Основные понятия при измерении физических величин
- •1.2 Назначение и особенности электротехнических измерений
- •1.3 Виды и методы измерений
- •Основные методы измерений
- •1.4 Классификация измерительных приборов и их шкал
- •Основные показатели шкал приборов.
- •1.5 Эталоны единиц электрических величин (самостоятельная работа)
- •2 Погрешности и обработка результатов измерений
- •2.1 Общие сведения
- •2.2 Классификация погрешностей
- •По причине возникновения погрешности бывают:
- •3 Электроизмерительные приборы непосредственной оценки
- •3.1 Устройство подвижной части измерительного механизма
- •3.2 Магнитоэлектрические механизмы
- •3.3.Электромагнитные механизмы
- •3.3.1.Устройство и принцип действия электромагнитных механизмов
- •3.3.2.Электромагнитные амперметры и вольтметры.
- •3.4. Ферродинамические измерительные механизмы.
- •Для вольтметров ферродинамической системы, катушки которых вместе с добавочным резистором включаются последовательно, получим:
- •3.5. Электродинамические измерительные механизмы.
- •I1 и i2, но и от взаимного расположения катушек, т.Е. От угла отклонения α подвижной катушки.
- •Электростатические механизмы.
- •Измерение тока и напряжения.
- •Измерение постоянных токов, наряжения и количества электроэнергии
- •Зная i0 и r0 (пасортные данные на измерительный прибор) Определяем Rд :
- •Гальванометры магнитоэлектрической системы.
- •Электро – динамические приборы измерения напряжения и тока.
- •Электромагнитные амперметры и вольтметры.
- •Измерение мощности и энергии.
- •Измерение мощности трехфазной цепи.
- •Основные методы измерений
- •Измерение сопротивлений.
- •Измерение неэлектрических величин
- •Аналоговые электронные вольтметры.
- •Цифровые вольтметры
- •Кодоимпульсные цифровые вольтметры
- •Вольтметры с времяимпульсным преобразованием.
- •Цифровые вольтметры.
- •Кодоимпульсные цифровые вольтметры.
- •Электронные вольтметры.
- •Электронно-лучевые осциллографы Классификация осциллографов.
- •Структура осциллографа.
- •Виды разверток в осциллографе.
Для вольтметров ферродинамической системы, катушки которых вместе с добавочным резистором включаются последовательно, получим:
Где z — полное сопротивление вольтметра.
Шкала вольтметра также имеет квадратичный характер.
Влияние изменения частоты на ферродинамические приборы большое, т.к большие значения индуктивностей катушек ферродинамических приборов. Компенсация частотной погрешности осуществляется подключением конденсатора, рис: 3.38.
Ферродинамический механизм обладает следующими свойствами:
• угол отклонения подвижной системы пропорционален действующим значениям переменных токов, протекающих по катушкам;
• шкала может быть либо равномерной, либо неравномерной;
• непосредственное измерение тока при независимом возбуждении и креплении рамки на кернах ограничено, так же, как и у магнитоэлектрических приборов, верхним пределом, не превышающим долей ампера, и нижним пределом — порядка долей миллиампера. При параллельном соединении катушек возбуждения и рамки верхний предел может достигать 5... 10 А. Повышение предела измерения требует применения дополнительных преобразователей;
• потребление мощности при независимом возбуждении аналогично потреблению мощности магнитоэлектрическим механизмом; при последовательном или параллельном соединении рамки и катушек возбуждения потребление мощности возрастает.
Достоинствами ферродинамических приборов являются меньшие, чем у электродинамических приборов, восприимчивость к внешним магнитным полям и собственное потребление мощности, большой вращающий момент. Однако их точность ниже, а частотный диапазон уже по сравнению с электродинамическими приборами.
Указанные свойства ферродинамических приборов определяют область их применения — они используются в качестве щитовых и переносных приборов переменного тока, а также самопишущих приборов.
3.5. Электродинамические измерительные механизмы.
Принцип действия электродинамических измерительных механизмов основаны на взаимодействии полей двух токов, протекающих соответственно по двум катушкам: неподвижной катушке 1 и подвижной катушке (рамке) 2 (рис. 3.5.1.).
Рис. 3.5.1. Электродинамический измерительный механизм:
1 — неподвижная катушка; 2 — подвижная катушка (рамка): 3— ось; 4 крыло успокоителя; 5 — камера успокоителя
Неподвижную катушку выполняют из двух частей, между ними проходит сквозная ось 3, на которой укреплена подвижная катушка. Противодействующий момент создается пружинами, служащими также и для подвода тока к подвижной катушке.
В электродинамических механизмах обычно применяются воздушные успокоители. На рис. 3.5.1. цифрой 4 обозначено крыло успокоителя, а цифрой 5 — камера успокоителя.
В данном механизме подвижная катушка помещается в неравномерном поле. Поэтому вращающий момент, действующий на подвижную катушку, зависит от взаимного расположения катушек.
В этом случае выражение для вращающего момента в общем виде можно получить, исходя из того, что подвижная часть любого электромеханического устройства стремится расположиться таким образом, чтобы электромагнитная энергия устройства была наибольшей. При этом вращающий момент определяется скоростью изменения электромагнитной энергии Ае при перемещении подвижной части на угол α:
Электромагнитная энергия механизма, состоящего из двух катушек с токами I1 I2, может быть представлена в виде:
Следовательно, вращающий момент зависит не только от токов