логометрлер. Логометры. Логометры принцип действия, примеры конструкции приборов, основные соотношения, области применения. Логометр

• Название: Логометры принцип действия, примеры конструкции приборов, основные соотношения, области применения. Логометр
• Анкор: логометрлер
• Дата: 28.10.2020
• Размер: 98.72 Kb.
• Имя файла: Логометры.docx
• Тип: Документы; #146489

Логометры: принцип действия, примеры конструкции приборов, основные соотношения, области применения.

Логометр (от греч. lógos — слово, здесь — отношение и ...метр), механизм приборов для измерения отношения сил двух электрических токов. Принцип действия Логометра основан на том, что направленные встречно вращающие моменты, возникающие вследствие воздействия на подвижную часть Логометра величин, входящих в измеряемое отношение, уравновешиваются при отклонении подвижной части на некоторый угол. Например, подвижную часть Логометра образуют две скрепленные под углом рамки, токи к которым подводятся через безмоментные спирали (рис.,а).Находясь в поле постоянного рамки стремятся повернуться в направлении действия большего момента, и подвижная часть отклоняется до тех пор, пока моменты не уравновесятся. Логометршироко применяются в различных схемах для измерения электрических величин: емкости, индуктивности, сопротивления. Например, при использовании Логометр в омметре(рис., б) угол a, на который отклоняется подвижная часть Логометра, зависит только от отношения сил токов ₁ и ₂,

 ;

т. e. при постоянных r₀ и r₁ отклонение подвижной части пропорционально измеряемому сопротивлению; шкала Логометра градуируется непосредственно в омах (ом). Широко распространены также Логометр электродинамических и ферродинамических систем.


Устройство логометра (а) и схема омметра с логометром (б): M1, M2 — вращающие моменты; l1, ₂ — токи в цепях омметра; — источник питания; r0 — сопротивление рамок логометра; r1 — омическое сопротивление; rx — измеряемое сопротивление; 1, 2 — рамки логометра; 3 — сердечник; 4 — постоянный

Магнитоэлектрический логометр - это прибор, измеряющий отношение двух электрических величин: токов или напряжений, а не абсолютные значения величин. Принцип действия логометра основан на взаимодействии поля постоянного магнита и магнитных полей, вызванных токами, протекающими в двух рамках подвижной системы. Датчиком температуры для лого-метра является термометр сопротивления.

Магнитоэлектрические логометры применяют наиболее часто в качестве приборов для непосредственного измерения сопротивлений в виде омметров и мегомметров.
Магнитоэлектрические логометры с подвижными рамками выполняются двух типов: логометры связанного типа, в которых рамки, сдвинутые на определенный угол, вращаются в одном и том же магнитном поле, и логометры несвязанного типа, в которых рамки действуют в различных зонах одного магнитного зазора или каждая в своем воздушном зазоре.
Магнитоэлектрические логометры могут работать только на постоянном токе, а измерение сопротивления заземлителей во избежание явления поляризации должно производиться на переменном токе.
Магнитоэлектрический логометр является одним из средств измерения, часто применяемых в комплекте с техническими термометрами сопротивления для измерения температуры. Принцип действия логометра ( логос - отношение) основан на измерении отношения токов в двух электрических цепях. В одну из них включен термометр сопротивления, а в другую-постоянное сопротивление.

ПИРОМЕТРИЯ

Милливольтметры и логометры

Милливольтметры являются вторичными электрическими приборами магнитоэлектрической системы, работающие в комплекте с промышленными термоэлектрическими термометрами (термопарами) различных градуировок и показывающие температуру в градусах Цельсия.

Основная погрешность промышленных милливольтметров составляет 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5 %.

Измерительный механизм состоит из рамки (намотанной из медной проволоки), вращающейся в равномерном поле постоянного магнита вокруг цилиндрического железного сердечника. Жестко с рамкой связан указатель, на противоположном конце которого расположены два грузика - противовеса для балансировки подвижной системы. Рамка подключается к электрической измерительной цепи через противодействующие (возврат на нуль при отключении прибора) спиральные пружины, либо через растяжки или подвески при креплении на них рамки.

Принципиальная схема промышленного милливольтметра приведена на рис. 2.60.

Подсоединение термоэлектрического термометра к милливольтметру осуществляется с помощью специальных термоэлектродных удлинительных проводов.



Рис.2.60. Принципиальная схема промышленного милливольтметра няются к зажимам милливольтметра, то каждый раз при измерении температуры необходимо вносить поправку и корректировать показания прибора на температуру окружающей среды. Величина поправки рассчитывается по формуле:



где Т_д - действительное значение температуры; Т_и - измеренное значение (показания прибора) температуры; К- поправочный коэффициент, зависящий от типа термометра и интервала измерения температуры (табл.2.5); Т_х - фактическая температура холодного спая; Т₀ - температура холодного спая, при которой производилась градуировка термоэлектрического термометра (О °С).

Механический способ внесения поправок заключается в том, что корректором прибора указатель заранее устанавливается на температуру свободных концов (температуру окружающей их среды), измеренную предварительно стеклянным термометром.

Для автоматического введения поправки и устранения погрешности в измерениях, возникающей из-за отличия температуры свободных концов от градуировочного значения (О °С), применяют компенсационную коробку типа КТ-54.

Сопротивление внешней цепи милливольтметров R_bh составляет 0.6; 1.6; 5.0; 15.0; 16.2; 25.0 Ом и указывается на шкале прибора.

Подгонка сопротивления внешней цепи до значения, указанного на шкале прибора, производится следующим образом.

Меняя полярность, дважды измеряют сопротивление соеди-

Таблица 2.5

Поправочный коэффициент

Гра- дуи- ровка термометра	Диапазон измеряемых температур, °С
	0- 100	101- 200	201- 300	301- 400	401- 500	501- 600	601- 700	701- 800	801- 900
ХА (К)	1.00	1.02	1.02	0.98	0.97	0.96	0.97	0.98	1.01
ХК (L)	1.00	0.90	0.84	0.81	0.80	0.78	0.79	0.80	-
ПП (S)	1.00	0.82	0.72	0.69	0.66	0.63	0.62	0.60	0.59

нительных проводов и термоэлектрического термометра (для устранения влияния термоЭДС на результат измерения). Искомое сопротивление Rвычисляют по результатам обоих

измерений (Rb_H1hR"_h2) ^п0 Ф°Р^мУ^ле:



Затем отматывая с подгоночной катушки, расположенной на клеммнике внешних соединений прибора, часть витков, доводят значение ее сопротивления до значения



Логометры применяют для измерения температуры в комплекте с термопреобразователями сопротивлений. При наличии дополнительных устройств они могут осуществлять измерение, запись, регулирование и сигнализацию температуры. Применение логометров наиболее целесообразно при измерении низ-


рис. 2.61. Принципиальная схема пирометрического логометра 

ких минусовых (от -200 °С) и невысоких плюсовых температур (до +500 °С), так как в данном случае они обладают большой надежностью по сравнению с милливольтметрами. Принципиальная схема пирометрического логометра показана на рис. 2.61.

Пирометрические логометры являются магнитоэлектрическими приборами и состоят из измерительного механизма и измерительной схемы. Измерительный механизм логометра состоит из двух жестко связанных между собой скрещенных рамок 1, вращающихся на одной оси в магнитном поле постоянного магнита 2. Воздушный зазор между полюсами магнита и сердечником 4 сделан неравномерным, в результате чего магнитная индукция в воздушном зазоре между ними будет непостоянная. Наибольшее значение магнитная индукция будет иметь у середины полюсных наконечников, наименьшее - в зазоре у краев.

Рамки логометров изготовляют из тонкой медной проволоки и соединяют таким образом, чтобы их вращающиеся моменты М₁ и М₂ были направлены навстречу друг другу. Подвод тока к рамкам осуществляется по трем спиральным пружинам с очень малым противодействующим моментом.

Измерительная схема логометра состоит из двух параллельных цепей (плеч), питаемых от источника постоянного тока 3.

Действие прибора основано на измерении отношения токов, проходящих в двух параллельных цепях, питаемых от постороннего источника тока, в каждую из которых включено по одной рамке. Таким образом, ток от источника питания, разветвляясь, проходит по двум цепям: через сопротивление R и обмотку одной рамки, через термопреобразователь сопротивления Rt и обмотку другой рамки. Значение этих токов обратно пропорционально сопротивлениям плеч логометра. Токи I, и 1₂, проходящие по соответствующим рамкам, создают вращающие моменты М₁ и М₂, действующие на рамки в противоположных направлениях. При равенстве сопротивлений в плечах, токи в них будут равны, а следовательно, вращающие моменты М₁ и М₂ тоже равны и подвижная система находится в равновесии.

При увеличении сопротивления датчика (за счет его нагревания) величина тока в рамке R₂ уменьшится, а вместе с этим уменьшится и момент, создаваемый этой рамкой М₂.

Равенство моментов М₁ и М₂ нарушится и подвижная система логометра начнет поворачиваться в сторону действия большого момента. Таким образом, рамка R₁, по которой протекает теперь больший ток, попадает в область более слабого магнитного поля, что ведет к уменьшению момента а рамка R₂, наоборот, начинает входить в область более сильного магнитного поля, что ведет к увеличению момента М₂. Новое равновесие подвижной системы прибора наступит, когда вращающие моменты рамок сравняются. Следовательно, различным температурам сопротивления датчика будут соответствовать различные углы поворота рамок, зависящие от отношения величины токов, проходящих в рамках.

Так как цепи обеих рамок питаются от одного источника тока, то значительные колебания его напряжения не оказывают существенного влияния на показания логометра. Однако при большом понижении напряжения возрастает влияние упругости спиральных пружин, подводящих ток к рамкам и сил трения при перемещении подвижной системы, а при увеличении напряжения происходит нагрев током обмотки термометра и рамок прибора, вызывающий изменение соотношения токов в цепях логометра. Исходя из этого отклонение напряжения источника питания лого- метров не должно превышать ± 20 % номинального значения. Для компенсации изменения сопротивления соединительных проводов при колебании температуры окружающей среды предусмотрен третий провод.

При трехпроводной схеме сопротивления проводов а и б оказываются включенными в различные цепи измерительной схемы и изменения сопротивления этих проводов вызванные внешними условиями, взаимно компенсируются.

Для проверки исправности логометров и правильности подгонки сопротивлений соединительных проводов, приборы снабжают контрольным сопротивлением. При включении в измерительную схему прибора контрольного сопротивления вместо датчика, стрелка логометра при правильно подогнанном сопротивлении соединительных проводов должна установиться против контрольной красной отметки на шкале прибора.