книги / Электрорадиоизмерения

при отсутствии трения. Относительная погрешность от тре­ ния может быть определена по формуле

Мтр

Ър~ М „ р'

Эта погрешность существенно влияет на показания при­ бора, поэтому при конструировании прибора принимают все возможные меры для уменьшения момента трения.

2-2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ И ИХ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Для электроизмерительных приборов непосредственной оценки основной является классификация по принципу действия (по системам). Название системы соответствует характеру явления, используемого для преобразования электрической величины, подводимой к прибору, в перемеще­ ние его подвижной части. Согласно этой классификации различают приборы следующих систем.

применяются в сочетании с различными преобразователями переменного тока в постоянный, что дает возможность ис­ пользовать эти приборы в цепях переменного тока. В каче­ стве преобразователей используются термопары (приборы термоэлектрической системы), выпрямители (выпрямитель­ ная система) и электронные преобразователи (электрон­ ные приборы).

2. Электромагнитная система. В приборах этой си­ стемы подвижная часть отклоняется в результате взаимо­ действия магнитного поля катушки с током и ферромагнит­ ного сердечника.

3. Электродинамическая система. Принцип действия приборов этой системы основам на взаимодействии неподвиж­ ной и подвижной катушек с током.

Разновидностью этой системы является ферродинами- ческая система. Ферродинамичсские приборы имеют магнитопровод из ферромагнитного материала.

4. Индукционная система. Приборы этой системы содер­ жат катушки, питаемые переменными токами и создающие переменные магнитные поля. Эти магнитные ноля наводят токи в подвижной части прибора, которые взаимодейст-

Byют с магнитными потоками, в результате чего подвиж­ ная часть перемещается.

5. Электростатическая система. Подвижная часть при­ боров этой системы перемещается в результате взаимодей­ ствия электрически заряженных проводников.

6. Тепловая система. В приборах этой системы подвиж­ ная часть отклоняется под действием удлинения провод­

с разными температурными коэффициентами линейного рас­ ширения. При нагревании измеряемым током пластина изгибается, поворачивая стрелку.

7. Вибрационная система. Эта система является разно­ видностью электромагнитной. Принцип действия вибраци­ онных приборов основан на явлении механического резо­ нанса.

Классификация электроизмерительных приборов произ­ водится также но назначению прибора, т. е. наименование прибору дается в соответствии с измеряемой величиной. На прибор наносится обозначение единицы измеряемой величины или его полное наименование (например, «Ампер­ метр», «Вольтметр», «Ваттметр»).

По степени точности приборы делятся на 9 классов точ­ ности (см. § 1-2). У комбинированных приборов (например, ампервольтметров) могут быть различные классы точности для разных измеряемых величин. Многопредельные при­ боры для разных пределов измерения также могут иметь различные классы точности.

По роду тока различают приборы постоянного, перемен­ ного, постоянного и переменного токов.

По степени защищенности от внешних полей различают

в полевых или в морских условиях.

По устойчивости к механическим воздействиям при эксплуатации приборы разделяются на обыкновенные, обыкновенные с повышенной механической прочностью,

тряскопрочные, впбропрочные, тряскоустойчивые, виброустойчивые и ударопрочные. Значения максимальных уско­ рений при тряске, вибрации или ударах для перечисленных групп приборов оговариваются ГОСТ 1845-69.

По размерам лицевой части корпуса приборы делятся на миниатюрные, малогабаритные, среднего габарита и боль­ шого габарита.

Основные условные обозначения, наносимые на при­ боры, приведены в табл. 2-1.

2-3. ОБЩИЕ ДЕТАЛИ И УЗЛЫ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ. ПОГРЕШНОСТИ ПРИБОРОВ

Основными узлами измерительных механизмов являются: устройство, создающее вращающий момент; устройство, создающее противодействующий момент; отсчетное устрой­ ство и успокоитель.

Принцип действия устройства, создающего вращающий

навливаются в специальных опорах 2, называемых под­

для уменьшения момента трения. В некоторых случаях подвижная часть крепится на двух полуосях. Противодей­ ствующий момент при установке на опорах создается спи­ ральными пружинами. Часто эти же пружины используются и для подвода тока к обмотке подвижной части при­ бора.

Основным недостатком установки подвижной части на опорах является погрешность от трения.

При малых значениях вращающего момента приме­ няется крепление подвижной части измерительного меха­ низма на растяжках. Растяжки представляют собой две упругие натянутые ленточки, у которых один конец за­ крепляется неподвижно, а другой — прикрепляется к под­ вижной части механизма (рис. 2-3). Противодействующий момент создается упругими силами закручиваемых ленточек.

стояния между соседними отметками всегда одинаковы и чувствительность прибора по всей длине его шкалы постоян­ на. У прибора с неравномерной шкалой чувствительность

вразных точках шкалы различна.

Вкачестве указателей чаще всего применяются стрелки. Показания стрелочного прибора будут казаться различными

взависимости от того, под каким углом смотреть на стрелку. Для получения правильных показаний необходимо, чтобы глаз наблюдателя находился на линии, перпендикулярной плоскости шкалы в точке отсчета. В противном случае воз­ никает погрешность от параллакса. Для устранения этой погрешности точные приборы снабжаются зеркальной шкалой. Во время отсчета глаз должен находиться в по­

световыми указателями. В этом случае по шкале прибора перемещается световой блик, на котором проектируется изображение стрелки. Погрешность от параллакса в этих приборах отсутствует.

Успокоители. Для обеспечения быстрого затухания колебаний подвижной части измерительного механизма

около положения равновесия применяют специальные уст­ ройства — успокоители. Наибольшее применение находят воздушные и магнитоиндукционные успокоители.

На рис. 2-4 изображена конструкция воздушного успо­ коителя крыльчатого типа. Он представляет собой легкое крыло У, укрепленное на оси прибора, которое может пере­ мещаться в закрытой камере 2. Между крылом и стенками камеры имеется небольшой воздушный зазор. При пере­ мещении крыла по обе его стороны образуется разность давлений, тормозящая движение подвижной части при­ бора.

Магнитоиндукционный успокоитель, изображенный на рис. 2-5, состоит из постоянного магнита Уи алюминиевого сектора 2, связанного с подвижной частью прибора.

При перемещении сектора в постоянном магнитном поле

внем индуктируются вихревые токи, взаимодействующие

сполем магнита. В результате этого взаимодействия соз­ даются силы, препятствующие перемещению сектора и

ускоряющие таким образом затухание подвижной части измерительного механизма.

Вспомогательные детали. Общими для большинства электромеханических измерительных приборов являются и некоторые вспомогательные детали, например противо­ весы, корректор, арретир.

Противовесы позволяют уравновесить подвижную часть, т. е. добиться совпадения ее центра тяжести с осью враще­ ния и исключить тем самым

вижной рамкой. Более широкое применение находят ме­ ханизмы с неподвижным магнитом. Устройство такого из­ мерительного механизма показано на рис. 2-6.

нечники имеют цилиндрическую расточку и выполнены, так же как и сердечник, из магннтомягкой стали. В воз­ душном зазоре между полюсными наконечниками и сер­ дечниками образуется равномерное радиальное магнитное поле. В этом поле может свободно поворачиваться легкая

алюминиевая рамка 4, на которой намотана обмотка из тонкого медного или алюминиевого изолированного про­ вода. Рамка установлена на полуосях 6 и имеет прямоуголь­ ную форму. Пружины 5 создают противодействующий момент и одновременно служат для подвода тока к обмотке. На одной из полуосей закреплена указательная стрелка 5 с противовесами 7.

Помимо рассмотренной конструкции измерительного механизма с внешним магнитом (по отношению к рамке)

применяются механизмы с внутрирамочным постоянным магнитом.

Принцип действия магни­ тоэлектрического измеритель­ ного механизма поясняется рис. 2-7. При протекании то­ ка по обмотке, находящейся

Рис. 2-7. Подвижная обмотка в в постоянном магнитном по­ радиальном магнтном пале. ле, на ее проводники дейст­

вуют силы F, направление которых можно определить по правилу левой руки, а ве­ личину — по формуле

с увеличением угла поворота подвижной части. Равновесие наступит при равенстве вращающего и противодействую­ щего моментов, т. е. при

Мвр = МпР; IBSw = D a,