На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Реферат Электроизмерительные приборы: магнитоэлектрические и электромагнитные приборы из ферромагнитного материала. Магнитодинамические и ферродинамические приборы. Трехпоточные индукционные счетчики. Синусоидальный ток в однофазных и трехфазных цепях.

Информация:

Тип работы: Реферат. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 12.07.2008. Сдан: 2008. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

1. Когда классифика-цию производят по наименованию единицы измеряемой величины. На шкале прибора пишут полное его наиме-нование или начальную латинскую букву единицы изме-ряемой величины, например: амперметр -- А, вольт-метр -- V, ваттметр -- W и т. д.
Для многофункциональных приборов эти обозначения указывают у переключающих устройств и сочетают с наи-менованием прибора, например «вольтамперметр». К ус-ловной букве наименования прибора может быть добавле-но обозначение кратности основной единицы: миллиам-пер -- mА, киловольт -- kV, мегаватт -- MW и т. д.
2. По роду тока. Эта классификация позволяет опре-делить, в цепях какого тока можно применять данный прибор. Это обозначают условными знаками на шкале прибора, приведенными.
На приборах переменного тока указывают номиналь-ное значение частоты или диапазон частот, при которых их применяют, например, 20-50-120 Гц; 45-550 Гц; при этом подчеркнутое значение является номинальным для данного прибора.
Если на приборе не указан диапазон рабочих частот, то он предназначен для измерений в установках с часто-той 50 Гц.
3. По классу точности. Класс точности прибора обо-значают числом, равным допускаемой приведенной погреш-ности, выраженной в процентах. Выпускают приборы сле-дующих классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Для счетчиков активной анергии шкала классов точ-ности несколько другая: 0,5; 1,0; 2,0; 2,5. Цифру, обозна-чающую класс точности, указывают на шкале прибора.
Класс точности прибора определяет основную погреш-ность прибора, которая обусловлена его конструкцией, технологией изготовления и имеет место при нормальных условиях эксплуатации (определенные диапазоны темпе-ратуры и влажности, отсутствие внешних электрического и магнитного полей и вибрации, правильная установка и т. д.). Если условия эксплуатации отличаются от нор-мальных, то возникают дополнительные погрешности, ко-торые могут иметь как отрицательное, так и положитель-ное значение и которые влияют на точность измерения.
Класс точности прибора является его обобщенной метрологической характеристикой. Но истинная точность измерения определяется не только классом точности, так как, согласно определению класса точности, допускае-мая абсолютная погрешность данного прибора
одинакова для всех точек шкалы (где у -- максимальная приведенная погрешность, Хn -- нормирующее значе-ние). Следовательно, допускаемая относительная погреш-ность меньше в точках шкалы, ближайших к нормирующему значению. Поэтому при использовании многодиа-пазонных приборов нормирующее значение надо выби-рать так, чтобы прибор давал наибольшие показания.
4. По исполнению в зависимости от условий эксплу-атации. Класс прибора определяется пятью группами по диапазону рабочих температур и относительной влаж-ности. Предельные значения определяют ус-ловия при хранении и перевозке.
Группу прибора указывают на шкале соответствую-щей буквой. Группа А знака на шкале не имеет. В преде-лах диапазона рабочих температур дополнительная по-грешность лежит в пределах класса точности приборов
МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Рамка 1 с обмоткой помещается в зазоре 3 между магнитом 4, расположенным внутри рамки, и магнитным ярмом 5. Так как воздушный зазор вдоль окружности магнита постоянен, то магнитная ин-дукция В в зазоре также постоянна. Если в обмотке с числом витков w существует ток I, то создается вращающий момент
Мвр = BwISp = wФ1,
где Sp -- площадь рамки в плоско-сти радиуса вращения; Ф = BSP -- магнитный поток.
Под действием вращающего мо-мента рамка поворачивается на угол а и закручивает пружину 2. Противодействующий момент, со-здаваемый пружиной,
,
где т -- удельный противодейству-ющий момент.
При некотором значении тока
I в обмотке рамки, учитывая, что Ф = const и w = const, вращающий момент Мвр = const. Следовательно, при некотором угле поворота рамки противодействующий момент пружины будет равен вращающему моменту: Мпр = Мвр, или т = wФI = kI, где wФ = k = const. Тогда
где с = k/m = const.
Угол поворота стрелки прибора -- это угол поворота рамки, поэтому из выражения видно, что шкала такого прибора равномерная.
Величина с = а/I получила название чувствитель-ности прибора. Повышение чувствительности может быть получено за счет увеличения магнитной индукции В и произведения Spw и уменьшения т. Уменьшить удель-ный момент можно, переходя к использованию светово-го указателя и растяжек.
Магнитную индукцию в воздушном зазоре увеличи-вают за счет применения постоянных магнитов из спла-вов, содержащих никель, алюминий и кобальт и обеспе-чивающих индукцию в зазоре 0,2...0,3 Тл. Увеличить произведение Spw можно в основном только за счет изме-нения w, так как увеличение площади рамки увеличива-ет размеры всех остальных элементов и ухудшает весо-вые характеристики подвижной части.
Магнитоэлектрические приборы пригодны только для измерения в цепях постоянного тока. При включении их в цепь переменного тока применяют преобразовательные устройства (выпрямители, термоэлектрические преобра-зователи и т. д.).
Широкое распространение получили узкопрофильные магнитоэлектрические приборы со световым указателем для установки их на щитах и пультах. Они занимают в 5... 10 раз меньшую площадь и имеют допол-нительные информационные возможности за счет изме-нения при выходе измеряемой величины за устанавлива-емые пределы цвета указателей или за счет появления сигнала от фотоконтактного устройства. Корпус прибора плоский, литой, высотой 80 мм.
Обмотку рамки измерительного механизма рассчи-тывают на токи до 100 мА, если прибор используют как амперметр, и до 10 мА, если как вольтметр. Большие токи вызвали бы увеличение сечения проводов обмотки рамки (обычно диаметр проводов не превышает 0,2 мм), а следовательно, массы и момента инерции подвижной части прибора. Пределы измерения по току в магнито-электрических приборах расширяют с помощью шун-тов, а по напряжению -- с помощью добавочных резис-торов.
При измерении тока I, который в п раз больше тока Iр в рамке прибора, сопротивление шунта RIII рассчитывают из условия равенства падений напряжения:
где Rp -- сопротивление обмотки рамки; Iш = I - Iр -- ток в шунте.
Так как измеряемый ток I = nIр, то с учетом (9.4)
получим
Откуда
Например, для измерения тока I = 5 А прибором Iр = 5 мА при сопротивлении Rр = 10 Ом требуется RIII 0,01 Ом.
Щунты встраивают в прибор (в один и тот же корпус с измерительным механизмом) или выполняют отдель-ными от прибора. Изготовляют шунты из манганина, обладающего малым температурным коэффициентом элек-трического сопротивления.
Наружные шунты имеют две пары зажимов: одна пара для присоединения электрической цепи, в которой требуется измерить ток, вторая -- для присоединения прибора. Присоединение производят калиброванными проводами, так как их сопротивление входит в сопротив-ление прибора Rp. При расчете сопротивления наружных шунтов под сопротивлением Rp в надо понимать сопротивление прибора, а под п -- число, показываю-щее, во сколько раз надо расширить предел измерения амперметра.
На показан миллиамперметр магнитоэлект-рической системы со встроенными шунтами с диапазо-ном измерения 15, 30, 75, 150 мА.
При изготовлении вольтметра магнитоэлектрической системы последовательно с обмоткой рамки включают добавочный резистор с большим сопротивлением Rд, что-бы ток Iр в обмотке рамки при подключении вольтметра к участку цепи, на котором измеряют напряжение, не превышал 10 мА. При этом Iр = U/(Rp + Rд) = kU, а с учетом , если I = Iр,
= cIp = ckU = c'U.
Таким образом, стрелка прибора отклоняется на угол, пропорциональный напряжению, и шкалу прибора мож-но отградуировать в вольтах.
Когда необходимо расширить в п раз предел измере-ния вольтметра, применяют наружные добавочные рези-сторы. Значения сопротивления добавочного резистора вычисляют по формуле
Rд=(n-1)Rв,
где RB -- сопротивление внутренней измерительной цепи вольтметра.
Верхний предел измерения многодиапазонного вольт-метра можно расширить, изменяя сопротивление Rд с помощью переключателя.
Для компенсации изменения сопротивления обмотки рамки под действием температуры во всех приборах ис-пользуют специальные резисторы, выполненные из ма-териалов с отрицательным температурным коэффициен-том сопротивления.
Влияние внешних магнитных полей на магнитоэлек-трические приборы весьма незначительно, так как измерительная рамка экранирована магнитной системой при-бора. Такие приборы благодаря своим качествам -- рав-номерности шкалы, высокой чувствительности (до 10-11 А и 10-7 В), точности отсчета, простоте расширения диапа-зона измерений, малому собственному потреблению энер-гии -- нашли широкое применение для измерения не только постоянных токов и напряжений, но и перемен-ных токов (со встроенными преобразователями).
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРИБОРЫ

Электромагнитные приборы действуют по принципу перемещения подвижного сердечника из ферромагнит-ного материала под влиянием магнитного поля неподвиж-ной катушки. Сердечник укреплен на одной оси со стрел-кой указателя. Распространены две конструкции: прибо-ры с плоской катушкой и приборы с круглой катушкой .
В первой конструкции лепесток 2 из ферромагнитно-го материала (мягкой стали или специального сплава), эксцентрично насаженный на ось со стрелкой, втягива-ется магнитным полем неподвижной катушки 1, кото-рое образуется током в катушке.
Во второй конструкции имеется два ферромагнитных элемента 3, 4, размещенных внутри неподвижной круг-лой катушки 5. Элемент 3
прикреплен к внутренней по-верхности катушки и является неподвижным, а элемент 4жестко связан с осью 2 прибора. При наличии тока в ка-тушке оба элемента одноименно намагничиваются и стре-мятся оттолкнуться, как два магнита одинаковой поляр-ности. В результате такого взаимодействия подвижный элемент поворачивается вместе с осью, В приборах обеих конструкций противодействующий момент создается спи-ральной пружиной, Успокои-тели (6, 10) в таких магнитных системах бывают воз-душные и магнитоиндукционные.
Вращающий момент в электромагнитных приборах может быть определен исходя из изменения энергии маг-нитного поля катушки прибора при изменении в ней тока I и ее индуктивности L при перемещении сердечни-ка. Как известно, энергия магнитного поля
В режиме установившегося отклонения при создании противодействующего момента пружинами Мпр, = Мвр,т. е. с учетом (9.2),
откуда
Из выражения видно, что знак угла отклонения стрелки прибора не зависит от направления тока в ка-тушке. Следовательно, приборы пригодны для измере-ния в цепях постоянного и переменного токов. В цепи переменного тока они измеряют действующее значение тока или напряжения.
Шкала прибора, как это видно из, неравномер-ная. Меняя форму сердечника и его расположение в ка-тушке, можно получить почти равномерную шкалу на-чиная с 20% верхнего предела диапазона измерений. При меньших значениях измеряемой величины электромаг-нитные приборы недостаточно чувствительны и эта часть шкалы считается нерабочей.
Конструктивная особенность электромагнитного при-бора позволяет изготовить амперметры этой системы на токи 200...300 А для прямого включения в цепь. Дей-ствительно, неподвижная катушка может быть выполне-на из провода любого сечения. Амперметр на 150...300 А выполняют с катушкой в виде одного витка из медной шины. Вольтметры электромагнитной системы изготов-ляют на напряжение до 660 В, катушку выполняют из большого числа витков медной проволоки небольшого сечения, а для компенсации температурной погрешности включают добавочные резисторы из манганина.
Ввиду относительно слабого собственного магнитного поля на показания электромагнитных приборов весьма значительное влияние оказывают внешние магнитные поля. Для снижения их влияния измерительный меха-низм защищают стальным экраном. В при-боре имеется корректор (8, 9).
Встречаются конструкции, в которых устанавливают две неподвижные катушки с самостоятельными сердеч-никами, насаженными на одну ось, так называемые ас-татические приборы (рис. 9ДО). Здесь обе обмотки вклю-чены последовательно, но так, что их потоки Фх и Ф2 направлены встречно, а моменты, создаваемые этими потоками и действующие на подвижную часть прибора, согласны. При такой конструкции внешний магнитный поток Фвш в одной катушке усиливает, а в другой умень-шает вращающий момент прибора на равные значения. Этим исключается влияние внешнего магнитного поля.
Астатические приборы изготовляют для классов точности 0,5 и 1,0 и только переносного исполнения (ла-бораторные, испытательные комплекты). Простота кон-струкции, невысокая стои-мость, пригодность для по-стоянного и переменного токов, большая перегрузочная способность, возможность непосредственного включения амперметров на большие токи привели к широкому распространению этих прибо-ров в промышленных установках.
Недостатками электромагнитных приборов можно считать неравномерность шкалы, низкую чувствитель-ность, сравнительно большое собственное потребление (амперметры -- до 5 ВА, вольтметры -- до 10 В-А), чув-ствительность к влиянию внешних магнитных полей.
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ И ФЕРРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Электродинамические приборы имеют две катушки. Неподвижную катушку I выполняют из двух частей, между которыми проходит ось. На оси укрепле-на подвижная катушка 2. Противодействующий момент создается двумя пружинами (на рисунке не показаны).
Через них осуществляют и присоединение подвижной катушки к цепи.
Приборы электродинамической системы применяют для измерения в цепях переменного и постоянного то-ков, так как направление вращающего момента не изме-няется при изменении направления обоих токов.
В зависимости от способа взаимного включения ка-тушек электродинамический прибор может быть исполь-зован как амперметр, вольтметр, ваттметр или фазометр.
При использовании электродинамического прибора в качестве амперметра на токи выше 0,5 А катушки нельзя включать последовательно из-за трудности подвода боль-ших токов к подвижной катушке, так как подсоедине-ние подвижной катушки к цепи осуществляют через спи-ральные пружины, создающие противодействующий мо-мент.
В этом случае обе обмотки катушек соединяют параллельно. Условно обмотка неподвижной катушки показана толстой линией, обмотка подвижной катушки -- тонкой линией.
Благодаря различным конструктивным приемам (форме катушек, их расположению) оказывается воз-можным получить линейную шкалу для электродина-мического амперметра начиная с 20% от верхнего пре-дела измерения.
Совпадения по фазе переменных токов в обмотках под-вижной и неподвижной катушек (= 0) достигают вклю-чением последовательно с катушками элементов с актив-ным и индуктивным сопротивлениями.
При использовании электродинамического прибора в качестве вольтметра обе обмотки прибора включают по-следовательно друг с другом и с добавочным резистором Rд.
При использовании электродинамического прибор и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.