ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Приборы электродинамической и ферродинамической систем

Лабораторная работа № 1

«Электроизмерительные приборы»

Выполнил: Соколова Ирина

студентка гр.ПГС-84

Проверил: Квашнин Ю.А.

Барнаул 2011

Цель работы:

1. Изучить устройство, принцип действия, область применения электроизмерительных приборов.

2. Изучить способы включения основных электроизмерительных приборов в электрическую цепь.

3. Усвоить понятия точности, погрешности, вида погрешностей измерительного прибора.

4. Научиться снимать показания измерительного прибора и понимать обозначения технических данных, указанных на приборе.

Приборы и оборудование:

1. Стенд с измерительными приборами различных систем.

2. Данные методические указания, плакаты.

Общие сведения

Электроизмерительным прибором называют средство измерений, которое предназначено для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Основные системы для измерения электрических величин: магнитоэлектрическая, электромагнитная, электродинамическая и ферродинамическая.

Приборы магнитоэлектрической системы

Действие приборов магнитоэлектрической системы основано на взаимодействии магнитного потока постоянного магнита и измеряемого тока, проходящего по обмотке подвижной катушки, помещённой в этом магнитном поле.

Основные части прибора: постоянный магнит, между полюсами которого расположен ферромагнитный сердечник (предназначен для уменьшения магнитного сопротивления между полюсами и обеспечение равномерного распределения магнитного потока в воздушном зазоре). В воздушном зазоре между полюсами магнита и сердечником расположена катушка, жёстко связанная с осью и стрелкой.

α = S*I,

где S–чувствительность прибора.

Достоинстваприборов магнитоэлектрической системы: высокая чувствительность, большая точность, относительно небольшое влияние внешних магнитных полей, малое потребление энергии, малое влияние температуры, равномерность шкалы.

Недостатки: работает только в цепи постоянного тока, чувствителен к перегрузкам, высокая стоимость, обусловленная сложностью конструкции.

Электроизмерительные приборы магнитоэлектрической системы предназначаются для измерения силы тока и напряжения в качестве амперметров и вольтметров.

Приборы электромагнитной системы

Действие приборов электромагнитной системы основано на взаимодействии магнитного поля тока неподвижной катушки и сердечника.

Угол поворота α стрелки прибора определяется по формуле

α = k*I*dL/dα ,

где I–ток, протекающий по катушке;

L-индуктивность катушки;

k-постоянный коэффициент.

Достоинства приборов электромагнитной системы: пригодность для работы в целях постоянного и переменного токов, простота и надёжность конструкции, дешевизна, устойчивость к перегрузкам.

Недостатки: чувствительность к внешним магнитным полям, сравнительно большая потребляемая мощность, относительно низкие чувствительность и точность.

Область применения: в качестве амперметров и вольтметров для технических измерений.

Приборы электродинамической и ферродинамической систем

Действие приборов электродинамической и ферродинамической систем основано на взаимодействии магнитных полей двух катушек, по которым проходят токи.

Различие приборов электродинамической и ферродинамической систем заключается в отсутствии и наличии соответственно ферромагнитных сердечников у катушек.

Угол поворота подвижной катушки:

α = k*I₁I₂,

где k –постоянный коэффициент.

Приборы этих систем могут работать как в цепях постоянного тока, так и переменного, поскольку направление магнитных полей обеих катушек меняется синхронно.

Т.е. α = k*I₁I₂*cosφ.

Наличие двух катушек у приборов электродинамической и ферродинамической систем даёт возможность включать каждую из них в разные участки электрической цепи, что позволяет измерить не только отдельные величины (ток, напряжение), но и величины, пропорциональные их произведению ( мощность).

α= k*U\R₂*I₁*cosφ=k*P\R₂_,

где R₂-сопротивление обмотки подвижной катушки;

P=U*I*cosφ-активная мощность.

Достоинства: относительно высокая точность и пригодность для измерений в цепях постоянного и переменного тока.

Недостатки: повышенная потребляемая мощность, повышенная чувствительность к внешним магнитным полям, низкая перегрузочная способность, высокая стоимость.

Приборы электродинамической и ферродинамической систем используются в качестве измерителей силы тока-амперметров, напряжения- вольтметров, мощности – ваттметров и сдвига фаз – фазометров.

Шкала прибора

Движущая стрелка и шкала образуют устройство отсчёта измерительного прибора. Шкала представляет собой совокупность отметок и проставленных у некоторых из них чисел отсчёта, соответствующих ряду последовательных значений измеряемой величины. Промежуток между двумя соседними отметками шкалы называется делением шкалы. Разность значений измеряемой величины, соответствующих соседним отметкам, называется ценой деления шкалы. Наименьшее значение измеряемой величины, указанное на шкале, называется нижним, а наибольшее – верхним пределами измерения прибора; разность между верхним и нижними пределами – диапазон измерения прибора. Нижний предел у электроизмерительных приборов чаще всего устанавливается равным нулю. В зависимости от принципа действия и особенностей конструктивного устройства измерительные приборы могут иметь равномерную шкалу или неравномерную.

У приборов повышенной точности шкалу обычно выполняют зеркальной. Многопредельные или универсальные приборы могут иметь не одну, а иногда и несколько шкал с разной ценой деления.

Цена деления определяется следующим образом:

с=А₂-А₁\ N