Электроизмерительные приборы (стр. 2 из 6)

Иногда воздушный успокоитель имеет форму замкнутой коробочки со щелью .Эта щель служит для перемещения рычага /, на котором укреплена пластинка 2. Последняя не касается стенок коробочки и выполняет ту же роль, что и поршень. При движении пластинки в коробочке одновременно действуют и сгущения (по одну сторону пластинки) и разрежения (по другую сторону), препятствующие колебаниям.

Магнитоиндукционный успокоитель представляет собой перемещающуюся между полюсами постоянного магнита М легкую алюминиевую пластину А, жестко связанную с подвижной системой прибора. При колебаниях пластинки в магнитном поле постоянного магнита в соответствии с законом Ленца в ней индуцируются токи, препятствующие этим колебаниям, поэтому колебания подвижной системы и стрелки быстро прекращаются. Астатические измерительные приборы применяют для устранения влияния внешних магнитных полей на показания электромагнитных и электродинамических приборов. Астатический прибор — это совокупность двух измерительных механизмов, подвижные системы которых объединены в одном приборе и воздействуют на одну и ту же ось со стрелкой. При этом измерительные механизмырасположены так, что под действием внешнего поля вращающий момент одного из них увеличивается, тогда как другого на столько же уменьшается, а общий вращающий момент, действующий на всю подвижную систему прибора, остается неизменным.

Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов. Для правильного выбора приборов и их эксплуатации на шкалах изображают следующие обозначения:

1) Условное обозначение единицы измерения (или измеряемой величины) либо начальные буквы наименования прибора.

Род измеряемой величины	Название прибора	Условное обозначение
Ток	АмперметрМиллиамперметрМикроамперметр
Напряжение	ВольтметрМилливольтметр	VmV
Электрическая мощность	ВаттметрКиловаттметр	WkW
Электрическая энергия	Счетчик киловатт – часов
Сдвиг фаз	Фазометр
Частота	Частотометр	Нz
Электрическое сопротивление	ОмметрМегомметр

2) Условное обозначение системы прибора.

Система прибора	Условное обозначение
Магнитоэлектрическая:с подвижной рамкой и механической противодействующей силойс подвижными рамками, без механической противодействующей силы (логометр)
Электромагнитная: с механической противодействующей силой
Электродинамическая (без экрана): с механической противодействующей силой

3) Условные обозначения рода тока и числа фаз, класса точности прибора, испытательного напряжения изоляции, категории прибора по степени защищенности от внешних магнитных полей.

Условное обозначение	Расшифровка условного обозначения
▬	Прибор постоянного тока
	Прибор постоянного и переменного токовПрибор переменного токаТрёхфазный прибор
1,5	Прибор класса точности 1,5
	Измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением 2 кВ
	Осторожно! Прочность изоляции измерительной цепи не соответствует нормам.Шкала перпендикулярна горизонтальной плоскостиПрибор нормально работает, когда лежит в горизонтальной плоскости
	Прибор защищен от внешних магнитных полей
	Прибор защищен от электрических полей

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРИБОРЫ

Принцип действия приборов электромагнитной системы основан на взаимодействии магнитного поля катушки, создаваемого измеряемым током, со стальным сердечником, помещенным в это поле. Неподвижная катушка 1состоит из каркаса с навитой изолированной медной проволокой или медной лентой. При протекании измеряемого тока по обмотке катушки в ее плоской щели 2 создается магнитное поле. Вне катушки на агатовых подпятниках устанавливается ось 3 с эксцентрично укрепленным сердечником 4 из магнитомягкой стали со стрелкой 5. Магнитное поле катушки намагничивает сердечник и втягивает его внутрь щели, поворачивая тем самым и ось со стрелкой прибора. Этому повороту препятствует закручивающаяся спиральная пружина 6, создающая противодействующий момент.

Пусть катушка с током

создает магнитное поле, которое намагничивает фасонный стальной сердечник исоздает некоторую силу , стремящуюся повернуть сердечник вокруг оси. При перемещении точки С сердечника по дуге будет совершена работа:

,

где R – радиус вращения точки С и

- центральный угол, соответствующий дуге .Работа совершается за счет энергии магнитного поля катушки , поэтому

= а учитывая, что , получим:

Повороту сердечника противодействует спиральная пружина, создавая противодействующий момент

, где k – жесткость пружины, а α – угол поворота сердечника. Тогда при достижении равновесия , . Вообще говоря, и сильно зависит от формы сердечника. Положив в пределах поворота сердечника , получим:

,

где

.

Полученный результат показывает, что шкала электромагнитного прибора неравномерная. Она, в основном, должна быть квадратичной, т. е. сжатой в начале и растянутой в конце. Однако путем придания фасонной формы сердечнику и расположением его в катушке (что приведет к изменению множителя

) можно существенно улучшить характер шкалы, сделав ее практически разномерной в рабочей части.Направление отклонения стрелки прибора не зависит от направления тока в катушке, так как при изменении направлена тока одновременно изменяется направление магнитной индукции внутри катушки и в сердечнике, а характер их взаимодействия (притягивание) не изменяется. Этот же вывод следует и из выражения вращающего момента , в которое значение тока входит вквадрате. Поэтому приборы электромагнитной системы пригодныи для измерения переменных токов. При измерении переменного ^тока подвижная система прибора поворачивается на некоторый угол, определяемый средним значением вращающего момента за период. Определим вращающий момент подвижной системы прибора.Пусть измеряемый ток изменяется по закону