Раздел: Документация
0 ... 9 10 11 12 13 14 15 ... 47 кратковременных изменений тока во многих случаях биметаллический измерительный механизм объединяют с измерительным механизмом электромагнитной системы; вращающий момент, возникающий в биметаллическом измерительном механизме, в 1000 раз больше, чем в других измерительных механизмах, поэтому он может использоваться совместно с вторичными индикаторами нлн более точными контактными устройствами. Измерительный механизм вибрационный (частотомер резонансный, вибрационный)-измерительный механизм на основе колебательного органа (стальной язычок), колебания которого с частотой резонанса обеспечиваются электромагнитным способом. Основу конструкции составляют несколько стальных язычков, разнесенных на некоторый vro.i, подобно гребенке, различная частота собственных колебаний которых обеспечивается варьированием их длины нлн массы. При возбуждении переменным полем с помощью электромагнита и совпадении частоты собственных колебаний какого-либо язычка с частотой переменной силы притяжения возникает явление резонанса, выражающееся в увеличении амплитуды колебаний. Путем подмагннчнвання полем постоянного магнита или подавлением одной полуволны с помощью выпрямителя обеспечивается равенство частоты изменения силы притяжения частоте измеряемого напряжения (или удвоенному значению). Соседние язычки также колеблются более или менее синхронно с резонирующим, чем обеспечивается возможность считывания промежуточных значений. Существуют два основных тина конструкции: частотомер резонансный по Фраму и частотомер резонансный по Хартману-Кемпфу. Общие свойства: измерительный механизм - вибрационный и служит для измерения промышленных частот в относительно узком диапазоне. Показания частоты можно считать не зависящими от формы тока, температуры и колебании напряжения в широком диапазоне воздействий. При напряжении свыше 100 В вибрационный измерительный механизм используется с добавочными сопротивлениями. Измерительный механизм динамометрический (см. Измерительный механизм электродинамический). Измерительный механизм дифференциальный - измерительный механизм с несколькими обмотками, питаемыми различными токами. При этом воздействие магнитных полей на показывающее устройство оказывается взаимоисключающим; таким образом, индицируется разность токов, которая и определяет значение измеряемой величины. Измерительный механизм индукционной системы (см. Измерительный прибор индукционной системы). Измерительный механизм индукционный с бегущим полем (см. Счетчик индукционный). Измерительный механизм индукционный-измерительный механизм, имеющий неподвижную катушку с током и подвижный плоский проводник, отклонение которого обусловливается индуцируемыми в нем токами. Существуют два типа конструкции: индукционный измерительный механизм с вращающимся полем (см. Измерительный прибор индукционной системы) имеет катушку в виде замкнутого контура, внутри которого находится барабан, в котором наводятся вихревые токи; индукционный механизм с бегущим полем (см. Счетчик индукционный) имеет диск, вращающийся между полюсами катушек. Токи возбуждения создают вращающееся или бегущее поле, ко- торое приводит в движение подвижный орган. В плоском проводнике индуцируются напряжения (ЭДС), возникают внхревый токи и появляется вращающий момент. Общие свойства: угол отклонения и, следовательно, показания зависят от частоты, силы токов, протекающих по катушке, и фазового сдвига между ними. Измерительный механизм магнитоэлектрический - измерительный механизм магнитоэлектрической системы. Измерительный механизм магнитоэлектрический с внут ри рамочным магнитом. Измерительный механизм магнитоэлектрический с внутрирамоч-иым магнитом - разновидность конструкции магнитоэлектрического измерительного механизма, особенностью которой является расположение подвижной катушки между постоянным магнитом, находящимся внутри нее, и внешним магиитонроводом из магннтомягкого железа (рис. 60).  Рис. 60. Измерительный механизм магнитоэлектрической системы с внутрирамочпым магнитом: / - подвижная катушка (рамка); 2 - внутрирамочный магнит; 3 - магиитомягкпп магннтопровод; 4 - ленточные растяжки, выполняющие функции опор, возвратного устройства и токоподаода к подвижной катушке  Рис. 61. Измерительный механизм магнитоэлектрической системы с внешним магнитом: / - внешний магнит; 2 - сердечник из магннтомягкого железа: 3 - вращающаяся катушка (рамка); 4 - корректор нуля; 5 - спиральные пружины, выполняющие функции возвратного устройства и токоподвода к рамке Внутрирайонный магнит с магинтопровочом отличается лучшим по сравнению с внешним магнитом использованием магнитного материала. Эта конструкция позволяет создавать легкие измерительные механизмы с малыми габаритными размерами. Настройка осуществляется посредством изменения потока при осевом перемещении магнитопровода. Магнитная индукция в воздушном зазоре зависит от угла приблизительно по синусоидальному закону; применением полюсных наконечников добиваются необходимой однородности радиального поля. Измерительный механизм магнитоэлектрической системы с внеш- ним магнитом - конструктивное исполнение измерительного механизма магнитоэлектрической системы, отличительной особенностью которой является расположение подвижной прямоугольной катушки (рамки) в однородном магнитном поле в зазоре между специальной насадкой внешнего магнита и цилиндрическим якорем (сердечником). Насадка и якорь изготовляются нз магнитомягкого железа (рис. 61). Внешние магниты создают в воздушном зазоре сильное магнитное поле высокой однородности. Их можно сравнить с шунтом магнитным. Вследствие рассеяния полезный поток в воздушном зазоре оказывается меньше создаваемого постоянным магнитом полного потока. Недостатком такого механизма является большой расход магнитных материалов Измерительный механизм ма> нитоэлектрической системы - измерительный механизм, состоящий из неподвижного постоянного магнита и подвижной катушки с током, движение (угол поворота) которой обусловлено взаимодействием магнитных полей катушки н постоянного магнита. По конструкции магнитной системы механизмы с подвижной рамкой (катушкой) можно разделить на измерительные механизмы магнитоэлектрической системы с внешним и внутренним магнитами. Прямоугольная поворпчивающаяся катушка (рамка) располагается либо между внешним магнитом и цилиндрическим сердечником из магнитомягкого материала, либо между внутрирамочным магнитом и магпнтопроводом нз магнитомягкого материала, который выполняет роль возвращающего органа. В обеих конструкциях вращение подвижной части измерительного механизма обеспечивается ленточными растяжками или осевыми кернами. Измеряемый ток подводится к обмотке катушки (рамки) через две спиральные пружины с противоположным направлением закручивания, создающие противодействующий момент. Колебания указателя демпфируются воздушным успокоителем. Установка указателя на нулевую отметку шкалы может быть подкорректирована при помощи внешнего корректора, выведенного под шлиц. Постоянный магнит должен создавать как можно больший и долговременной стабильности магнитный поток в воздушном зазоре, для чего необходимо применять магнитные материалы с высокой коэрцитивной силой, прошедшие искусственное старение. Такие марки стали отличаются высокой твердостью и хрупкостью. Поэтому применяются магниты простых форм совместно с магнитопроводом из магнитомягкой стали. Магнитное поле в воздушном зазоре может быть изменено путем подключения магнитного шунта. Общие свойства: измернтетьный механизм магнитоэлектрической системы отличается простотой конструкции и высокой чувствительностью; прямо пропорциональная зависимость между измеряемым током и показаниями обусловливает линейность шкалы; ничтожная потребляемая мощность является другой причиной распространенности измерительного механизма магнитоэлектрической системы; без дополнительных элементов измерительный механизм магнитоэлектрической системы применяется для измерения только постоянных токов и напряжений; вращающий момент и, следовательно, направление отклонения указателя изменяют вместе с током свое направление, поэтому нулевая отметка может располагаться в середине шкалы; подключение выпрямителей или термопреобразоватслей к из- мерительному механизму магнитоэлектрической системы обеспечивает возможность измерения на переменном токе вплоть до высоких частот; влияние внешних магнитных полей вследствие сильного собственного магнитного поля мало; влияние температуры на сопротивление подвижной катушки (рамкл) п на жесткость пружины измерительного механизма компенсируется в большей степени самостоятельно; остаток может быть уменьшен путем последовательного и параллельного подключения сопротивлений (см. Схема Свинберна). На основе измерительного механизма магнитоэлектрической системы созданы приборы специального назначения-это гальванометры, приборы со скрещенными катушками (см. Логометры), гальванометры шлейфовых (евстолучевых) осциллографов (см. Измерительный механизм светолучевого осциллографа. Измерительный механизм осциллографического гальванометра). Измеритель сопротивления (омметр) магнитоэлектрической системы - прибор для измерения сопротивления иа основе магнитоэлектрического измерительного механизма (см. Измерительный механизм, отградинрованный в единицах сопротивления - омах). Измерительный механизм на основе рабочего органа из магнитомягкого железа (см. Измерительный механизм электромагнитной системы). Измерительный механизм осциллографического гальванометра - специальная конструкция измерительного механизма магнитоэлектрической системы. Миниатюрная катушка (рамка), имеющая маленькое зеркальце, перемещается в воздушном зазоре постоянного магнита синхронно с протекающим переменным током и обусловливает регистрацию в светолучевых осциллографах. Современное исполнение этого механизма представляет собой стержневой гальванометр. Измерительный механизм, отградуированный в единицах сопротивления - измеритель сопротивления, омметр. Показывающий прибор для измерения сопротивления. Измеряемое сопротивление Rx и измерительный механизм подключаются последовательно (омметр с последовательным подключением) или параллельно (омметр с параллельным подключением) к источнику постоянного напряжения Индицируемый ток является мерой измеряемого сопротивления При этом шкала прибора градуируется в единицах сопротивления. Для измерения сопротивления применяется в основном магнитоэлектрический измерительный механизм; возможны и другие типы измерительных механизмов. Обе схемы подключения характеризуются зависимостью от напряжения питания Поэтому перед каждым измерением необходимо контролировать начальное положение указателя. Корректировка положения указателя у последовательных омметров осуществляется регулировкой положения (установкой) магнитного шунта, а у комбинированных приборов - последовательным или параллельным подключением регулируемого сопротивления. Измерение нелинейных сопротивлений, значения которых зависят от тока или напряжения, с помощью данных омметров пс представляется возможным. Измерительный механизм светолучевого осциллографа - специальная конструкция измерительного механизма магнитоэлектрической системы, применяемая в светолучевых осциллографах. В воздушном зазоре сильного постоянного магнита располагается металлическая петля с укрепленным на ней посредине маленьким зеркальцем. При протекании по петле электрического тока возникают электродинамические силы, втягивающие один нз проводников петли внутрь зазора магнита и выталкивающие другой. Вследствие этого в движение приходит и зеркальце, положение которого в каждый момент времени соответствует мгновенному значению протекающего тока нлн преобразованной в ток величины (рнс. 62) В данном ме-  Рис. 62. Измерительный механизм светолучевого осциллографа (изображение схематичное): а - с постоянным магнитом для регистрации тока и напряжения: б -с электромагнитом для регистрации мощности: / - металлическая (токовая) петля; 2 - зеркальце измерительного механизма: 3 - постоянный магнит: 4 - электромагнит Рис. 63. Измерительный механизм со скрещенными катушками (логометр) с внешним магнитом: / внешний магинт с полюсными Наконечниками; 2- магнитомягкнй сердечник: 3 - скрещенные кчгуш-ки; 4-безмочентные металлические ленточные токоподводы ханнзмс используется жидкостный успокоитель, представляющий собой емкость с силиконовым маслом. В гальванометрах для измерения и регистрации формы тока и напряжения, а также преобразованных в ток нли напряжение величин используется поле постоянного магнита. Если использовать электромагнит, то становится возможным измерять и регистрировать изменение мощности во времени. Измерительный механизм со скрещенными катушками (логометр) (измеритель отношений магнитоэлектрической системы) - механизм магнитоэлектрической системы для измерения отношения величин. Данный механизм отличается от традиционного измерительного механизма магнитоэлектрической системы наличием двух (вместо одной) жестко связанных друг с другом скрещенных катушек. Питание катушек током осуществляется через мягкие неупругие металлические ленточки. Измерительный механизм со скрещенными катушками ие имеет механической установки нуля; во многих случаях для установки указателя на нулевую отметку шкалы используют дополнительный магнит. В воздушном зазоре распределение магнитного поля неравномер- но. В механизме с внешним магнитом (рис. 63) воздушный зазор между магнитом и сердечником, начиная от середины, в обе стороны сужается; магнитный поток увеличивается в равной степени. В механизме с внутренним магнитом при равномерном воздушном зазоре используется естественная неоднородность магнитного поля в сердечнике. При протекании тока через катушки на одной из них возникает левый вращающий момент, на другой - правый. Оба момента взаимно компенсируются, если, токи, протекающие по катушкам, одинаковы. Если же в одной из катушек ток оказывается слабее, чем в другой, то механизм поворачивается так, что катушка со слабым током располагается в той части воздушного зазора, где поле сильнее, а катушка с большим током-там, где поле слабее. Общее свойство: измерительный механизм со скрещенными катушками является логометрическим измерительным механизмом, измеряющим отношение двух величии. Он показывает независимо от абсолютных значений измеряемого напряжения и силы токов /] и /2 только их отношение 1\/[2. Поэтому данный механизм применяют для измерения отношений двух токов или напряжений либо для измерения отношения напряжения и тока, т. е. для измерения сопротивления (см. Омметр логометрический), а также для измерения неэлектричес-кнх величин, которые могут быть преобразованы в ток, напряжение или сопротивление. Измерительный механизм с плоской катушкой - устаревшая, ныне почти не применяемая разновидность конструкции измерительного механизма электромагнитной системы. Измерительный механизм с подвижным (вращающимся) магнитом (магнитоэлектрический измерительный механизм с подвижным магнитом) - измерительный механизм с подвижным постоянным магнитом, отклонение которого обусловлено взаимодействием магнита с полем неподвижной катушки с током. Основой измерительного механизма является тонкий диск из магнитного материала с высокой коэрцитивной силой. Вектор намагниченности диска имеет диаметральное направление, диск вращается во внутренней полости неподвижной катушки, через которую протекает измеряемый ток. Второй магнитный диск, так называемый направляющий магнит, служит возвращающим органом, он ориентирован и закреплен таким образом, что указатель стоит против нулевой отметки в том случае, когда в отсутствие тока в катушке разноименные полюса направляющего и подвижного магнитов располагаются друг против друга (рис. 64). При пропускании тока по катушке подвижный магинт занимает положение, соответствующее направлению вектора результирующего магнитного поля, которое получается путем векторного сложения поля направляющего магнита н катушки. Так как направляющий магнит неподвижен и создает постоянное магнитное поле, то положение подвижного магнита, а следовательно, и показания прибора, зависят только от поля катушки, т. е. от измеряемого тока. Изменение поля направляющего магнита (например, с помощью магнитного шунта) влечет за собой изменение чувствительности измерительного механизма. Изменение направления поля направляющего магнита (например, путем его поворота) делает возможным установку нуля, а также подавление областей в начальной нлн конечной части шкалы. Общие свойства: измерительный механизм с подвижным магнитом характеризует- 0 ... 9 10 11 12 13 14 15 ... 47
|
