Технические разделы

Анализ электромеханических приборов

Электромеханические приборы - это показывающие приборы прямого действия, показания которых являются непрерывной функцией измеряемой величины.

К электромеханическим приборам относятся:

1) приборы магнитоэлектрической системы;

2) приборы электродинамической системы;

) приборы электростатической системы;

) приборы индукционной системы.

Электроизмерительные приборы характеризуются:

1) диапазоном измерений;

2) погрешностями;

) чувствительностью;

) мощностью, потребляемой от источника измеряемой величины;

) зависимостью показаний от влияющих величин (температуры окружающей среды, формы кривой и частоты измеряемого тока или напряжения и т.д.)

Нормирующее значение для прибора с равномерной или степенной шкалой обычно принимается равным конечному значению рабочей части шкалы (верхнему пределу измерения), если нулевая отметка находится на краю или вне шкалы.

Класс точности прибора - обобщенная характеристика прибора, определяемая пределами допускаемой основной погрешности и изменением показаний прибора под действием влияющих величин, а также другими свойствами прибора. Зная класс точности прибора, можно найти предел допускаемой основной погрешности наибольшую основную погрешность прибора, допущенного к применению.

Для амперметров, вольтметров ваттметров класс точности численно равен пределу допускаемой основной приведенной погрешности прибора.

Различные приборы в зависимости от принципа действия, схемы и конструкции по-разному реагируют на влияющие величины.

Например, в магнитоэлектрических приборах изменение температуры окружающей среды приводит к следующим изменениям: изменяются сопротивления измерительной цепи, изменяются упругие свойства пружин, изменяются магнитные свойства постоянного магнита, но последние два явления почти полностью взаимно компенсируются.

В магнитоэлектрических приборах рамка наматывается медной проволокой (реже алюминиевой) и ее сопротивление увеличивается на 4% на каждые 10 °С роста температуры. В простейшем случае, когда через рамку протекает весь измеряемый ток (в микроамперметрах и миллиамперметрах с верхними пределами измерения, не превышающими 30-50 мА), изменение сопротивления рамки не вызывает погрешности прибора. В схемах амперметров с шунтами, изготовленными из манганина (сопротивление манганина практически не зависит от температуры), при увеличении температуры окружающей среды возникает отрицательная погрешность, для уменьшения которой приходится применять схемы температурной компенсации. В простейшем случае последовательно с рамкой включают резистор из манганина (рис.9).

Рис.9. Схема температурной компенсации

Тогда температурный коэффициент сопротивления цепи рамки уменьшится, и относительная температурная погрешность прибора определится по формуле:

где - температурный коэффициент сопротивления цепи рамки;

-сопротивление обмотки рамки, пружинок и соединительных проводов;

- сопротивление шунта;

- сопротивление добавочного резистора из манганина.

В приборах высокого класса точности применяют последовательно-параллельную схему температурной компенсации.

Температурная погрешность магнитоэлектрических вольтметров, возникающая при увеличении температуры окружающей среды, отрицательна и определяется по формуле:

где - сопротивление добавочного резистора из манганина.

Из формулы видно, что температурную погрешность вольтметра можно уменьшить, увеличивая стабильное добавочное сопротивление.

Для электромагнитных и электродинамических вольтметров температурная погрешность зависит от температурного коэффициента момента пружин и температурного коэффициента сопротивления катушек и определяется по формуле:

где - температурный коэффициент момента пружинок (он отрицателен и составляет 0,2-0,3 % на 10˚С).

Второй член выражения зависит от предела измерения прибора. Наибольшей погрешностью обладает вольтметр на самом низком пределе измерения.

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи по технике и технологиям

Усилитель широкополосный
При проектировании усилительных устройств решают ряд задач, связанных с составлением схемы, наилучшим образом удовлетворяющей поставленным требованиям технического задания, с расчетом этой схемы на основании выбранных параметров и режи ...

Исследование параметров волоконно-оптической линии передачи
Основы функционирования волоконно-оптических линий передачи. Обобщенная структурная схема РУ волоконно-оптической системы передачи (ВОСП) без устройств компенсации и линейных усилителей представлена на рисунке ниже Пе ...

© 2019 | www.techexpose.ru