border=0


border=0

Zariadenia s magnetoelektrickým systémom

<== predchádzajúci článok | nasledujúci článok ==>

Konštrukčne môžu byť meracie mechanizmy (IM) zariadení tohto systému uskutočňované s pohyblivým magnetom alebo s pohyblivou cievkou.

Obr. 2.1 Magnetoelektrický systém zariadenia:

1 - permanentný magnet; 2 - pólové špičky; 3 - pevné jadro; 4 - vinutie; 5, 6 - polovičné hriadele; 7, 8 - pružiny; 9 - šípka;

10 - vyvažovacie zaťaženie.

Dynamika mobilného systému je opísaná pomocou nasledujúcich výrazov:

, (2.4)

- okamih rotácie;

- vyrovnávací moment;

(2.5)

B - magnetická indukcia v medzere;

S je plocha rámu;

ω je počet závitov vo zvitku;

K - tuhosť pružiny.

- uhol rotácie.

Z toho vyplýva, že uhol natočenia rámu ( ) je úmerná citlivosti zariadenia ( ) a hodnota meraného prúdu ( ):

,

kde - citlivosť zariadenia na prúd.

Pre hodnotu meraného prúdu použite nasledujúci pomer:

;

kde - aktuálna konštanta zariadenia .

Hodnota meraného prúdu tak môže byť určená súčinom uhla natočenia (meraného na stupnici) a konštantného prúdu známe pre každé zariadenie.

Tlmiče vibrácií: pneumaticky kvapalné a vírivé prúdy. Čítačová pružina sa používa na dodávku prúdu do rámu. Mobilný systém je pripevnený pomocou konzol, kotvových kĺbov.

Výhody : vyznačuje sa vysokou linearitou, citlivosťou, stabilitou ukazovateľov, malou vlastnou spotrebou energie, veľkým rozsahom meraní, vonkajšie magnetické a elektrické polia neovplyvňujú hodnoty na prístroji.

Nevýhody : Bez prevodníkov sa zariadenia používajú iba v jednosmerných obvodoch, majú nízku kapacitu preťaženia, sú zložité a drahé, zmeny teploty okolia ovplyvňujú odčítanie údajov z prístroja.

Použitie : magnetoelektrické IM sa používajú v ampéroch, voltmetroch, ohmmetroch, galvanometroch, v elektronických zariadeniach. Používa sa na meranie rôznych fyzikálnych veličín - elektrickej a neelektrickej povahy.

V logometroch tohto systému Je tvorená druhým protichodným rámcom, ktorý vám umožňuje zmerať pomer prúdov a robí hodnoty nezávislé na napätí zdroja energie. Mobilný systém takýchto zariadení pozostáva z dvoch rámov pevne spojených k sebe v určitom uhle. Špeciálny tvar pólových nástavcov a jadra medzi nimi umelo vytvára nerovnomerné pole, magnetické pole od permanentného magnetu. Prúdy do snímok sú napájané prúdom bez krútiaceho momentu, ktorý nevytvára vyrovnávací moment. Smer prúdov v logometri je zvolený tak, aby momenty vytvorené rámcami boli nasmerované opačným smerom. Vo všeobecnosti môžete napísať:

(2.6)

Rovnováha takéhoto pohyblivého systému nastáva, keď sú momenty pôsobiace na kostru rovnaké, čo určuje pomer prúdov tvaru:

~ , (2.7)

Obr. 2.2 Magnetoelektrický logometer elektrického obvodu a zariadenia.

Pri otáčaní rámu v logometri sa magnetické pole vo vzduchovej medzere mení nerovnomerne.

Medzi magnetoelektrické zariadenia patria aj galvanometre - vysoko citlivé prístroje na meranie extrémne nízkych prúdov. V galvanometroch nie sú ložiská, ich pohyblivá časť je zavesená na tenkom páse alebo nite, používa sa silnejšie magnetické pole a šípka je nahradená zrkadlom prilepeným k závesnému závitu (obr. 1). Zrkadlo sa otáča s pohybujúcou sa časťou a jeho uhol rotácie sa odhaduje posunom ľahkého zajačika odliateho na stupnici umiestnenú vo vzdialenosti asi 1 m. Najcitlivejšie galvanometre môžu dať odchýlku od mierky 1 mm, keď sa prúd zmení iba o 0,00001 uA.

Obrázok ukazuje schému zapojenia magnetoelektrického dc galvanometra.

Obr. 2.3 schéma magnetoelektrického galvanometra:

1 - pozastavenie; 2 permanentný magnet; 3 - zrkadlo; 4 - rám; 5 - pólové špičky; 6 - prúdové vodiče; 7 - pevné jadro.

Keď sa prúd aplikuje na rámec IM, pôsobí točivý moment úmerný nameranému prúdu, pôsobia na neho pôsobiace momenty pôsobiace skrútením a moment pokoja. Koeficient tlmenia takéhoto pohyblivého systému (p) je určený konštrukčnými parametrami galvanometra (Ψ) a hodnotami odporu meracieho obvodu. Zmenou hodnoty odporu môžete zmeniť koeficient upokojenia systému.

Je známe, že pohyb rotujúceho telesa je určený rovnicou

, (2.8)

kde J je moment zotrvačnosti pohybujúceho sa systému.

Pre galvanometer bude mať táto rovnica podobu

, (2.9)

Integrál tejto diferenciálnej rovnice druhého rádu s konštantnými koeficientmi poskytuje opis dynamiky mobilného systému zariadenia: ,

Obr. 2.4 Prenosová charakteristika meracieho zariadenia.

Pri slabom tlmení takéhoto dynamického systému sa oscilácie pohyblivej časti galvanometra postupne znižujú v dôsledku strát pohyblivej časti zariadenia (režim - 1).

Ak je koeficient tlmenia kritický, rýchlo sa stanoví stacionárny stav pohyblivej časti zariadenia (režim - 2). Kritická hodnota odporu určuje dynamické vlastnosti galvanometra a hodnota tohto odporu je uvedená na stupnici zariadenia.

Pri silnom tlmení nenastanú oscilácie v systéme, pohyb rámu bude aperiodický (krivka - 3).

Medzi metrologické charakteristiky týchto zariadení patria: citlivosť, perióda prirodzených oscilácií, vonkajšie a úplné kritické hodnoty odporov.

Galvanometre sa používajú na meranie nízkych prúdov (do A) a napätie (do B) a tiež ako nulové ukazovatele.

Rezonančné galvanometre majú pohyblivú časť, ktorá je naladená na rezonanciu pomocou externého signálu. Šírka svetelného pásu posudzuje veľkosť amplitúdy signálu.

Záznamové prístroje zaznamenávajú „históriu“ zmeny hodnoty meranej veličiny. Medzi najbežnejšie typy takýchto zariadení patria zapisovače, ktoré zaznamenávajú krivku zmeny veľkosti na grafovom papieri, analógové elektronické osciloskopy, ktoré odvíjajú procesnú krivku na obrazovke skúmavky s katódovým lúčom, a digitálne osciloskopy, ktoré ukladajú jednotlivé alebo zriedka opakované signály.

Hlavným rozdielom medzi týmito zariadeniami je rýchlosť záznamu. Páskové magnetofóny s pohyblivými mechanickými časťami sú najvhodnejšie na nahrávanie signálov, ktoré sa menia v sekundách, minútach a dokonca pomalšie. Na druhej strane elektronické osciloskopy sú schopné detegovať signály, ktoré sa menia v priebehu času z milióntiny sekundy na niekoľko sekúnd.

<== predchádzajúci článok | nasledujúci článok ==>





Prečítajte si tiež:

Všeobecné charakteristiky metód a metód merania

Symboly použité na stupnici zariadenia elektromechanického systému

Matematické modely a algoritmy merania

Regresná analýza a návrh experimentu

Štatistické štatistické systémy

Prístroj a princíp činnosti digitálnych meracích prístrojov

Charakteristika IIS

Typy IIS

Metódy merania rýchlosti opakovania signálu

Meranie elektrickej energie a energie

Indukčné meracie prístroje

Analyzátory spektrálneho filtra

Metódy a prostriedky merania elektrických veličín. literatúra

Technické diagnostické systémy

Metrologická podpora IMS

Späť na obsah: Metódy a prostriedky merania elektrických veličín

Pozreté: 10428

11.45.9.23 © edudocs.pro Nie je autorom publikovaných materiálov. Poskytuje však možnosť bezplatného použitia. Došlo k porušeniu autorských práv? Napíšte nám | Spätná väzba .