XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Основными направлениями качественной стороны развития электрорадиоизмерительной техники являются:

1. Повышение точности измерения;

2. Автоматизация процессов измерения;

3. Повышение быстродействия и надежности измерительных приборов;

4. Уменьшение потребляемой мощности питания и габаритов всех средств измерительной техники.

 Электрорадиоизмерения, как и другие измерения, основаны на теории измерений, разработанной в метрологии.

 Метод непосредственной оценки при измерении электрического тока

 Перед измерением тока нужно иметь представление:

1. О его частоте, форме, ожидаемом значении, требуемой точности измерения и сопротивлении цепи, в которой производится измерение.

2. Эти предварительные сведения позволят выбрать наиболее подходящий метод измерения и измерительный прибор.

3. Для измерения тока применяют метод непосредственной оценки.

Метод непосредственной оценки осуществляют с помощью прямопоказывающих приборов – амперметров со шкалой, градуированной в единицах измеряемой величины. Амперметр включают последовательно с нагрузкой. Включенный в цепь прибор оказывает на ее режим определенное влияние, для уменьшения которого необходимо строго выполнять следующее условие: внутреннее сопротивление амперметра R_A должно быть много меньше сопротивления нагрузки R_н;

Невыполнение этого условия приводит к систематической методической погрешности.

(С повышением частоты погрешность измерений тока увеличивается.)

 Средства измерения. Электромеханические измерители тока.

 Электромеханические измерители тока относятся к приборам прямого преобразования, в которых электрическая измеряемая величина (Х) непосредственно преобразуется в показания механического отсчетного устройства.

Таким образом, любой электромеханический прибор состоит из следующих главных частей:

· неподвижной, соединенной с корпусом прибора;

· подвижной, механической или оптической, связанной с

· отсчетным устройством.

Отсчетное устройство предназначено для наблюдения значений измеряемой величины. Оно состоит из шкалы и указателя, располагаемых на лицевой стороне прибора.

Шкалой называется совокупность отметок (штрихов), расположенных в определенной последовательности, и проставленных у некоторых из них чисел отсчета, соответствующих ряду последовательных значений измеряемой величины.

Шкалы могут быть равномерными и неравномерными (квадратичными, логарифмическими и др.).

Расстояние между двумя соседними штрихами называется делением шкалы.

Разность значений измеряемой величины, соответствующая двум соседним отметкам называется ценой деления.

Указатели делятся на стрелочные и оптические.

Оптические указатели состоят из источника света, зеркальца, расположенного на подвижной части, и системы зеркал удлиняющих путь луча света и направляющих его на полупрозрачную шкалу. Оптические указатели обеспечивают большую чувствительность прибора и меньшую погрешность отсчета по сравнению со стрелочным.

 Подвижная часть прибора снабжается осью или полуосями, которые оканчиваются запрессованными в них стальными кернами. Последние опираются на корундовые или рубиновые подпятники (Рис.2,а). Трение керна о подпятник снижает чувствительность и точность прибора, поэтому подвижную часть устанавливают на растяжках или подвесах (Рис.2,б, в).

 Электромеханический измерительный прибор содержит следующие узлы:

· узел, создающий вращающий момент;

· узел, создающий противодействующий момент;

· успокоитель

Электромагнитная энергия W_эм поступает от измеряемого объекта в узел, создающий вращающий момент, и вызывает поворот подвижной части прибора. Вращающий момент - М_в.

М_в = dW_эм / da(1)

Под воздействием вращающего момента подвижная часть всегда будет поворачиваться до упора. Необходим противодействующий момент М_п, направленный навстречу вращающему моменту. Противодействующий момент можно получить за счет механических или электрический сил. В первом случае он создается с помощью плоских спиральных пружин или металлических нитей, закрепленных концами на неподвижной и подвижной частях прибора и закручивающихся при повороте подвижной части. Механический противодействующий момент прямо пропорционален углу поворота - а:

M_n = W * a (2)

где W – удельный противодействующий момент, зависящий от свойств упругого элемента.

 Во втором случае противодействующий момент создается за счет электромагнитной энергии измеряемой величины в соответствии с формулой

М_в = dW_эм / da.

Движение подвижной части прибора прекращается в некотором положении а₀ , когда вращающий и противодействующий моменты окажутся равными друг другу: М_в = М_п (Рис.3). Подставляя значение М_в и М_п из формул 1 и 2, можно получить выражение для угла поворота подвижной части прибора в виде

 = f(x). (3)

Если противодействующий момент создается за счет электромагнитной энергии, движение прекращается в момент достижения равенства двух моментов М₁ и М₂противоположного направления.

Успокоитель предназначается для убыстрения процесса затухания колебаний подвижной части прибора, выведенной из равновесия.

Момент успокоения

 , (4)

где Р – коэффициент успокоения, зависящий от типа и конструкции успокоителя; da/dt – угловая скорость перемещения подвижной части.

Наиболее распространены воздушные, жидкостные и магнитоиндукционные успокоители (рис.4), с помощью которых время успокоения сокращается до 4с.

 

· По принципу преобразования электромагнитной энергии в механическую приборы разделяются на несколько групп (систем).

Основными системами являются:

- магнитоэлектрическая,

- электромагнитная,

- электродинамическая (ферродинамическая),

- электростатическая.

Список использованной литературы

1) https://lektsii.org/7-86590.html

Код для цитирования: Скопировать