Principalele caracteristici ale dispozitivelor electromecanice.
Principalele caracteristici ale dispozitivelor electromecanice includ: precizia, gama de măsurători, sensibilitatea, timpul de calm, fiabilitatea, consumul propriu de energie etc.
Indicele de precizie al dispozitivelor electromecanice, pe lângă eroarea de bază, este, de asemenea, variația citirilor și eșecul de a readuce pointerul la marcajul zero mecanic.
Variația citirilor este definită ca diferența dintre citirile instrumentului (la aceeași valoare a valorii măsurate) cu o apropiere neîntreruptă a indicatorului față de marcajul de încercare, mai întâi de la marcajul inițial și ulterior la scara finală. Motivul pentru apariția variației este fricțiunea în suporturile părții mobile. Pentru majoritatea instrumentelor, variația nu trebuie să depășească valoarea absolută a erorii de bază permise.
Neresenarea indicatorului la marcajul zero mecanic este determinată de o apropiere neîntreruptă a indicatorului la această marcă de la cel mai îndepărtat punct de pe scală. Motivul pentru a nu reveni la zero este efectul elastic al vergeturilor sau al izvoarelor spirituale.
Timpul de relaxare a părții în mișcare a mecanismului de măsurare este intervalul de timp care a trecut de la modificarea valorii măsurate până la punctul în care diferența dintre valorile citirii instrumentului și citirea sa constantă nu depășește ± 1% din lungimea scării. Valoarea timpului de calmare pentru majoritatea dispozitivelor electromecanice nu trebuie să depășească 4 s (pentru dispozitivele electrostatice și termoelectrice - 6 s).
Principala parte funcțională a dispozitivului magnetoelectric este mecanismul de măsurare.
Dispozitivul și principiul de acțiune al MI-ului magnetoelectric
Principiul acțiunii mecanismelor magnetoelectrice se bazează pe interacțiunea câmpurilor magnetice ale unui magnet permanent și a bobinei (cadrului) peste care curge curentul.
Luați în considerare dispozitivul și funcționarea mecanismului magnetoelectric cu un contra-cuplu mecanic. Structurally, mecanismul magnetoelectric se realizează fie cu o bobină în mișcare, fie cu un magnet în mișcare. Construcția cu bobină în mișcare este prezentată în Fig. 4.2.
Magnetic sistem mecanism de măsurare este format dintr-un magnet permanent 1, miezul magnetic cu piese polare 4 a miezului 3. Intre piesele polare este o bobină (cadru) 2, în care I. curent Cadrul 5 este conectat printr-o săgeată în mișcare pe veniturile scara 6. Când curentul I pe rama 2, amplasat într-o uniformă, câmp magnetic constant este creat cu un cuplu de MBP inducție Q.. care acționează asupra părții mobile a mecanismului magnetoelectric. Expresia pentru determinarea cuplului este reprezentată ca
unde Y este legarea fluxului de câmp magnetic al unui magnet permanent cu un cadru; B - inducția magnetică în spațiul de aer între piesele polului; n este numărul de curbe ale cadrelor; S este zona activă a cadrului; a este unghiul de rotație a cadrului.
Momentul de contracarare este creat de arcuri (care nu sunt prezentate în Figura 4.5). Din ecuația MBP = MPP se poate obține următoarea ecuație de transformare pentru mecanismul de măsurare magnetoelectrică:
unde SI = BnS / W este sensibilitatea mecanismului magnetoelectric la curent.
Să luăm în considerare mecanismul de măsurare logometric magnetoelectric, în care momentul de contracarare este creat electric. Într-un astfel de mecanism, piesa mobilă este realizată sub forma a două cadre fixe rigid 1 și 2, așa cum se arată în fig. 4.6. Curenții I1 și I2 curg prin înfășurările cadrelor. care creează momentele M1 și M2.
Direcțiile actuale sunt selectate astfel încât momentele M1 și M2 să acționeze unul către celălalt. Scriind expresiile pentru momentele în forma M1 = S1 n1 F1 (a) I1; M2 = S2 n2 F1 (a) I2. Presupunând că unul din momente se rotește, de exemplu, M1. iar al doilea M2 este contra-acționând, cu echilibru constant, expresia pentru unghiul de deviere a părții în mișcare poate fi reprezentată sub forma
Fig. 4.6. Dispozitivul luminometrului magnetoelectric
Această expresie arată că logometrul magnetoelectric măsoară raportul dintre curenți. Mijloacele de măsurare logometrice sunt foarte des folosite în instrumentele de măsurare a rezistenței. Indicațiile acestor dispozitive nu depind de tensiunea de alimentare.
Domenii de aplicare, avantaje și dezavantaje
Mecanismele magnetoelectrice sunt folosite pentru a construi diferite dispozitive:
1) ampermetre și voltmetre pentru măsurarea curentului și tensiunii în circuitele de curent continuu;
3) galvanometre DC utilizate ca indicatori zero pentru măsurarea curenților și tensiunilor mici;
4) galvanometre balistice utilizate pentru măsurarea cantităților mici de energie electrică;
5) instrumente pentru măsurarea circuitelor de curent alternativ:
a) dispozitive de rectificare, termoelectrice și electronice cu convertoare AC-DC;
b) galvanometre oscilografice;
c) galvanometre vibrationale utilizate ca indicatori zero ai curentului alternativ.
Avantajele dispozitivelor magnetoelectrice sunt:
1) sensibilitate ridicată;
2) precizie mare;
3) consum redus de energie intrinsecă;
4) o scară uniformă;
5) influența mică a câmpurilor magnetice externe.
Dezavantajele dispozitivelor magnetoelectrice includ:
1) capacitate redusă de supraîncărcare;
2) o structură relativ complexă;
3) aplicarea, în absența convertoarelor, numai în circuitele de curent continuu.
Dispozitivele magnetoelectrice ocupă locul întâi printre alte dispozitive electromecanice. Acestea sunt produse până la o clasă de precizie de 0,05.
Precizia dispozitivelor magnetoelectrice
Una dintre cauzele principale ale erorii este devierea temperaturii de la calibrare (eroarea de temperatură). Odată cu creșterea temperaturii, scăderea inducției magnetice în fanta de lucru (inducție scade cu aproximativ 0,2% la 10 0 C) și cuplului rezistent relative (contra-cuplul specific se reduce cu aproximativ 0,2-0,4% la 10 0 C), crește electrică rezistența înfășurării cadrului și a conductorilor de curent (arcuri sau eșantioane).
Trebuie notat că atunci când inducția magnetică scade, citirile dispozitivului magnetoelectric scad, iar când rezistivitatea scade, citirile se măresc. Astfel, acești doi factori se compensează reciproc.
Pentru a reduce eroarea de temperatură cauzată de o modificare a rezistenței electrice a cadrului de înfășurare și întindere (sau arcuri) în dispozitive magnetoelectrice aplică diverse soluții de circuit, de exemplu, în serie cu seria rezistor comutator cadru cu un coeficient de temperatură mică de rezistență. Un astfel de circuit de compensare reduce eroare temperatură voltmetre magnetoelectrice la valori corespunzătoare clasei de exactitate 0.1.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: