юваної величини в іншу, безпосередньо впливає на вимірювальний механізм. У вимірювальному механізмі електрична енергія перетворюється в механічну енергію переміщення рухомої частини, зазвичай в кутове переміщення. До допоміжних елементів відносяться стрілка, шкала, корпус приладу та інші пристрої. p align="justify"> За принципом дії і конструкції електромеханічні вимірювальні перетворювачі поділяються на магнітоелектричні, електромагнітні, електродинамічні, феродинамічної, електростатичні, індукційні, термоелектричні. Розглянемо докладніше деякі типи вимірювальних механізмів. p align="justify"> Принцип дії магнітоелектричного вимірювального механізму (рис.7.1) заснований на силовому взаємодії постійного магнітного поля і провідника з постійним струмом.
На кінцях постійного магніту 1 закріплені полюсні наконечники 2, між якими поміщений нерухомий циліндр 3. Полюсні наконечники і нерухомий циліндр виконані з магнітомягкого матеріалу. Така конструкція магнітної системи дозволяє отримати в зазорі між полюсними наконечниками 2 і циліндром 3 рівномірний радіальне постійне магнітне поле. <В
Рисунок 7.1? Конструкція магнітоелектричного перетворювача
У цьому полі знаходиться рухома котушка 4, яка найчастіше намотується на алюмінієвий каркас, одночасно виконує роль злектромагнітних заспокоювача рухомої частини системи. Рухлива котушка 4 кріпиться на півосях 5 або розтяжках. Вимірюваний постійний струм надходить в котушку через спіральні пружини 6, які створюють протидіючий момент. Крім того, в конструкцію магнітоелектричного вимірювального приладу входять допоміжні елементи:
- пристрій установки нульового положення покажчика-стрілки;
- покажчик-стрілка;
- балансир;
- шкала.
У результаті взаємодії магнітного поля в зазорі з струмом в котушці створюється обертовий момент, під дією якого рухлива котушка повертається на півосях 5. Відхилення котушки буде продовжуватися до тих пір, поки обертовий момент Мвр не врівноважує проти-чинним моментом Мпр. При цьому стрілка 8 відхилиться на кут ?, пропорційний струму в котушці.
Обертовий момент вимірювального механізму визначається відповідно до закону електромагнітної сили:
Мвр = Fем d = У S ? I
де Fем-електромагнітна сила; В - індукція в зазорі; d, l - ширина і довжина котушки; S - площа котушки; ? - число витків котушки; I - струм в котушці.
До достоїнств цих перетворювачів слід віднести: високу чутливість, мале власне споживання потужності, досить високу точність, рівномірну шкалу. Клас точності випускаються магнітоелектричних приладів складає 0,1 ... 1,0. p align="justify"> Недоліки приладів розглянутої системи пов'язані зі складністю виготовлення і низькою перевантажувальної здатністю.
Магнітоелектричні прилади набули поширення в якості амперметрів і вольтметрів постійного струму з межами вимірювань від часток мікроампера до сотень ампер і від часток вольта до сотень вольт. Магнітоелектричні механізми придатні тільки для вимірювань на постійному струмі, для роботи в колах змінного струму вони комплектуються напівпровідниковими випрямлячами. p align="justify"> Перетворювачі цієї системи також широко застосовують у комбінованих приладах, що представляють собою універсальні вимірювальні прилади для вимірювання постійного і змінного струму і напруги, омічного опору, іноді електричної ємності.
Тема 8 Електронні аналогові вимірювальні прилади
Електронні аналогові вимірювальні прилади і перетворювачі являють собою велику групу засобів вимірювань, що застосовуються для вимірювання всіх електричних величин: сили струму, напруги, активного опору, ємності, частоти і фази змінного струму і т.д.
Застосування електронних пристроїв в цих засобах вимірювань дозволяє отримати високий рівень їх метрологічних характеристик: широкий діапазон вимірювань, малу споживану потужність від вимірюваної ланцюга, високу чутливість і т.п.
В даний час широкого поширення набули електронні аналогові осцилографи, вольтметри, омметри, вимірювальні генератори сигналів та ін У той же час вони витісняються цифровими приладами відповідного призначення, що пояснюється відносною простотою перетворення вимірюваних параметрів у кодовий цифровий сигнал , високою надійністю і малою похибкою цифрових засобів вимірювань.
Електронно-променеві осцилографи (далі - осцилографи) призначені для візуального спостереження, вимірювання та реєстрації електричних си...
