70500

Приборы магнитоэлектрической системы

Доклад

Физика

Приборы магнитоэлектрической системы бывают двух разновидностей: с подвижной рамкой рис. Измерительный механизм приборов магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой рис. 2 а состоит из: 1 ─ неподвижного цилиндрического сердечника установленного строго по центру...

Русский

2014-10-21

143.5 KB

60 чел.

18.Приборы магнитоэлектрической системы

Приборы магнитоэлектрической системы бывают двух разновидностей: с подвижной рамкой (рис. 2, а) и с подвижным магнитом (рис. 2, б).

Устройство. Измерительный механизм приборов магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой (рис. 2, а) состоит из:

1 ─ неподвижного цилиндрического сердечника, установленного строго по центру;

2 – подвижной рамки – легкого алюминиевого каркаса с обмоткой из тонкой (0,02 – 0,2 мм) медной или алюминиевой проволоки;

3,7 ─ полюсных наконечников;

5 ─ постоянного магнита, изготовленного из высококачественной стали;

4,6 ─ магнитопроводов.

В воздушном зазоре между полюсными наконечниками создается магнитное поле с постоянной магнитной индукцией .

Измеряемый ток  пропускают в обмотку рамки через две спиральные пружины, создающие противодействующий момент.

Специальные успокоители не применяются: колебание прекращается под воздействием поля постоянного магнита. Для увеличения момента успокоения на рамку иногда наматывают несколько короткозамкнутых витков.

Кроме приборов с подвижной рамкой применяют, но значительно реже, приборы с подвижным или внутрирамочным магнитом. Подвижной магнит жестко крепят на оси, он перемещается в магнитном поле, пропорциональном протекающему току.

При непосредственном включении приборов в измеряемую цепь можно измерить небольшие токи (15 – 30 мА) или напряжения (от 45 мВ до нескольких вольт). Для расширения пределов измерений применяются дополнительные устройства: шунты и добавочные резисторы.

Принцип действия. Подвижная часть перемещается в результате взаимодействия поля постоянного магнита с магнитным полем проводника с током.

На рамку действуют силы , направление которых определяют по правилу левой руки. Рамка поворачивается на угол .

,

где  – магнитная индукция в зазоре; - сила тока, протекающего по рамке; - длина стороны рамки;  – число витков обмотки рамки.

Создается вращающий момент

,

где  – ширина рамки.

,

где  – площадь рамки.

При повороте рамки возникает противодействующий момент

,

где  – удельный противодействующий момент упругого элемента измерительного механизма.

Противодействие вращению рамки оказывает пружина.

В установившемся режиме .

,

где  – чувствительность прибора по току.

Из формулы видно, что угол отклонения  пропорционален току , т.е. шкала равномерная.

Можно выражение записать через входное сопротивление прибора  и приложенное напряжение

,

где  - постоянная прибора по току;  – постоянная прибора по напряжению.

При изменении направления измеряемого тока меняется направление отклонения рамки. Т.е. следует учитывать полярность тока.

Из-за инерционности подвижной части прибор не реагирует на переменный ток промышленной частоты, если отсутствует постоянная составляющая. Иначе показывает ее значение (рис. 3).

Достоинства: 

  •  высокая чувствительность, обусловленная сильным собственным магнитным полем, поэтому даже при малых токах создается достаточный вращающий момент. Ток полного отклонения 0,01 мкА;
  •  высокая точность из-за высокой стабильности элементов измерительного механизма (ИМ). Класс точности 0,05 или 0,1;
  •  малая потребляемая мощность (до десятых долей Ватта).
  •  незначительное влияние внешних магнитных полей благодаря сильному собственному магнитному полю;
  •  хорошее успокоение, объясняемое наличием постоянного магнита;
  •  равномерная шкала (у приборов с подвижной рамкой);
  •  простая конструкция, устойчивость к перегрузкам (у приборов с подвижным магнитом), так как измеряемый ток протекает непосредственно по катушке, а не по спиральным пружинам;
  •  чувствительность прибора не зависит от угла поворота рамки.

Недостатки:

  •  приборов с подвижной рамкой:
    • сложность и высокая стоимость конструкции;
    • низкая перегрузочная способность, обусловленная перегревом противодействующих (токоведущих) пружин и изменением их свойств;
  •  приборов с подвижным магнитом:
    • большая масса;
    • инерционность подвижной части;
    • температурные влияния на точность измерения.

Область применения: 

  •  в многопредельных, широкодиапазонных вольтметрах, амперметрах в цепях постоянного тока;
  •  в гальванометрах – высокочувствительных измерительных приборах с неградуированной шкалой;
  •  в логометрах (двухрамочных механизмах);
  •  в сочетании с преобразователями переменного тока в постоянный приборы используют для измерений в цепях переменного тока и для измерений сопротивлений.


Рис.
2. Устройство приборов магнитоэлектрической системы: а – с подвижной рамкой;б–с подвижным магнитом

EMBED Visio.Drawing.5  

Постоянная составляющая


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57832. Перетворення виразів, що містять степінь з цілим показником 651 KB
  Число до якого ми підносимо основу степеня називається показником 3 Як називається число до якого ми підносимо основу степеня 3 Число яке ми підносимо до степеняназивається основою 4 Яке число ми отримуємо при піднесенні до...
57833. Степінь з цілим показником 79 KB
  Що називається степенем числа а з натуральним показником n 2. Парна степінь відємного числа завжди яке число 4. Непарна степінь відємного числа завжди яке число 5. Як називаються два дійсних числа сума яких дорівнює нулю 6.
57834. Штучні супутники Землі. Розвиток космонавтики 355.5 KB
  Розвивати творчу ініціативу і активність учнів, спостережливість, здатність логічно мислити, вміння робити висновки, узагальнення, розвивати пізнавальні здібності, навички працювати з науково-популярною літературою...
57835. Світ після Другої світової війни 756.5 KB
  При викладенні матеріалу застосовано дослідницькопошуковий метод і метод проектної роботи з історичним матеріалом розкрито творчий потенціал учнів. Продемонстровано різні методи...
57836. Міфи різних народів про творення світу. Слов’янські міфи про створення світу 95.5 KB
  Мета: поглибити знання про міфи народів світу; визначити схожі елементи у міфах про створення світу; визначити особливості виникнення цих міфів у Давньому Китаї та давніх скандинавів; вчити бачити звязок з уявленнями інших народів...
57837. Урок - гра: Подорож до 7 чудес світу 147 KB
  Мета: Закріпити знання учнів про алгоритм тотожних перетворень раціональних виразів способи перетворення відношення двох дробових виразів та про схеми застосування властивостей арифметичних дій під час перетворення раціональних виразів....
57838. Операционная система 88 KB
  Цели урока: помочь учащимся усвоить назначение и состав операционной системы компьютера дать основные понятия необходимые для работы на компьютере...
57839. Системи лінійних рівнянь з двома змінними 428 KB
  Мета уроку: Формування вмінь розв’язувати системи лінійних рівнянь з двома змінними графічним способом; розвивати графічні навички, увагу, уміння порівнювати, аналізувати, робити висновки; виховувати відповідальність...
57840. Тіла обертання 92.5 KB
  Мета: сформувати поняття тіла обертання; навчитися визначати основні елементи даних геометричних фігур розвивати інтерес до предмету шляхом використання сучасних інформаційних технологій...