Магнитоэлектрические приборы. Лекция 6 Аналоговые электроизмерительные приборы. Магнитоэлектрические приборы

Название	Лекция 6 Аналоговые электроизмерительные приборы. Магнитоэлектрические приборы
Анкор	Магнитоэлектрические приборы
Дата	23.03.2023
Размер	197.88 Kb.
Формат файла
Имя файла	6.pptx
Тип	Лекция #1009621

Лекция 6 Аналоговые электроизмерительные приборы.

Магнитоэлектрические приборы.

Измерительный прибор (ИП) – наиболее распространенный вид средств измерений.
Все ИП можно поделить на две большие группы:
аналоговые
цифровые.

Аналоговые измерительные приборы (АИП) – это такие приборы, показания которых – являются непрерывной функцией изменения входной измеряемой величины
Группу АИП можно представить двумя подгруппами:
приборы для статических измерений (вольтметры, амперметры, омметры и др.)
приборы для динамических измерений.

Приборы для динамических измерений, в свою очередь, делятся на:
показывающие АИП (например, электроннолучевые осциллографы, анализаторы спектра)
регистрирующие приборы (например, самопишущие приборы, светолучевые осциллографы).

Классификация аналоговых электроизмерительных устройств

1. По методу измерения:

приборы непосредственной оценки;
приборы сравнения

По принципу действия АИП делятся на:

электромеханические:

магнитоэлектрические;

электромагнитные;

электродинамические;

электростатические;

ферродинамические;

индукционные;

магнитодинамические;

электронные;

термоэлектрические;

электрохимические

Приборы магнитоэлектрической системы

Моменты сил, действующие на механическую систему

В магнитоэлектрическом измерительном механизме вращающий момент создается в результате взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля проводника с током, выполненного в виде катушки-рамки, причём подвижными могут быть как магниты, так и катушки с подвижной катушкой .

Устройство магнитоэлектрического измерительного механизма (ИМ)

1 – постоянный магнит

2 – магнитопровод из магнитомягкого

материала

3 - указатель

4 – неподвижный сердечник цилиндриндрической формы

5 – полюсные наконечники

6 – подвижная катушка

7 - спиральная пружина

Создание вращающего момента

Ток к подвижной катушке подводится через две спиральные пружинки.
При протекании тока I через подвижную катушку создается вращающий момент.

При протекании по катушке тока I возникают силы F, стремящиеся повернуть катушку так, чтобы её плоскость стала перпендикулярна направлению О-О.
Сила F, действующая на один проводник равна:

где В – индукция магнитного поля в воздушном зазоре;

l – длина активной стороны катушки, пересекающей линии магнитного поля;

I – ток в проводнике.

Момент силы, действующей на каждый проводник катушки, равен

где - расстояние проводника до оси вращения катушки.

Суммарный вращающий момент, действующий на все проводники:

где n – число витков;

множитель "2" учитывает образование пары сил,

действующей на каждый проводник;

s - площадь катушки.

Противодействующий момент создается спиральными пружинами и равен:

где W – удельный противодействующий момент;

α – угол поворота подвижной части ИМ.

При равенстве Мвр = Мпр подвижная часть ИМ занимает установившееся положение. При этом:

Из последнего выражения получают зависимость α

от тока, протекающего по катушке, называемое

уравнением шкалы.

Уравнение шкалы

Уравнение шкалы магнитоэлектрического измерительного прибора:
Угол α прямо пропорционален току I, следовательно, шкала магнитоэлектрического прибора равномерна. Чувствительность магнитоэлектрического ИМ:
При изменении направления тока меняется направление вращения подвижной части, т.е. прибор является полярно чувствительным.

Применение магнитоэлектрического измерительного механизма

На основе магнитоэлектрического ИМ созданы различные измерительные приборы:

- приборы для измерения постоянных и переменных токов и напряжений,

- омметры,

- частотомеры,

- фазометры.

ИМ также используется в электронных аналоговых вольтметрах

Наибольшее распространение получили приборы для измерения силы тока и напряжения.

Измерение тока

В микро- и миллиамперметрах , предназначенных для измерения тока менее 30 мА, измерительная цепь состоит из катушки и пружин, через которые подводится ток к катушке. Сопротивление Rим цепи ИМ равно: