Новости партнёров:



Измерительные преобразователи

Для преобразования измеряемой физической величины в сигнал для последующей передачи, обработки и регистрации служит измерительный преобразователь. Принцип его действия основан на разных физических явлениях. Измерительные преобразователи различают предназначенные для преобразования электрических величин в неэлектрические, неэлектрических – в электрические, электрических – в электрические, неэлектрических – в неэлектрические.

Поговорим об измерительных преобразователях, служащих для преобразования электрических величин как силы тока, напряжения и т.д. в неэлектрические – работу счетного механизма, отклонение стрелки, светового луча и т.п. Измерительные механизмы, используемые в устройстве электроизмерительных приборов различных систем, таких как электродинамической, электромагнитной, магнитоэлектрической, служат примером таких измерительных преобразователей.

Измерительный механизм обладает одной или несколькими обмотками. По ним во время включения прибора в электрическую цепь идет электрический ток. Помимо обмоток в механизме измерительного прибора имеется ферромагнитный сердечник или постоянный магнит, который намагничивается в момент прохождения по обмоткам тока. Взаимодействие друг с другом магнитного поля тока и магнитного поля, создаваемого сердечником, создается вращающий момент, действующий на подвижную часть прибора, в конечном итоге указательная стрелка отклоняется. В тех приборах, у которых сердечника нет, но имеются две обмотки, стрелка отклоняется за счет взаимодействия магнитных полей, образующихся проходящими по обмоткам токами.

От такого вида взаимодействия системы измерительных механизмов они имеют различие на электродинамическую, электромагнитную, магнитоэлектрическую, индукционную. Также широко применяются измерительные приборы, действие которых основано на других принципах – это приборы вибрационной, электростатической, тепловой, и других систем.

Для преобразования измеряемых электрических величин во многих современных приборах используют полупроводниковые, электронные и другие устройства.

По назначению ряд механических частей, располагающих измерительными механизмами различных систем, в основном одинаковый. К этим частям относятся полуоси с подпятниками или просто оси, спиральные пружины, противовесы, корректор. Но конструкция таких частей у тех или иных приборов отличается. Под действием вращающего момента спиральные пружины, «чувствуя» деформацию кручения, «формируют» противодействующий момент.

Противодействующий момент полностью пропорционален углу закручивания пружины, или же углу поворота подвижной части измерительного механизма.

Такой угол, в общем, зависит от значения вращающего момента, который, пропорционален значению измеряемой электрической величины. Тем самым противодействующий и вращающий моменты находятся в прямо пропорциональной зависимости. Указательная стрелка останавливается против определенной отметки шкалы, при равенстве этих моментов соответствующих значению измеряемой электрической величины.

Из фосфористой бронзы производят спиральные пружины. Для укрепления указательной стрелки, а так же подвижной части измерительного механизма служат оси или полуоси. Их концы помещают в подпятники полуосей, этим самым уменьшая трение. Подпятники изготавливают из камня агата, сапфира, рубина, а также из фосфористой бронзы или твердой стали.

Для уравновешивания подвижной части измерительного механизма служат противовесы. Корректор необходим для установки стрелки на нулевую отметку шкалы. Корректорский винт соединен с рычагом, сооруженным в виде вилки, а рычаг – с концом спиральной пружины. Во время поворота винта корректора рычаг начинает закручивать или же раскручивать пружину, от чего стрелка начинает слегка отклоняться.

Как правило, измерительный механизм оборудуют успокоителем. Успокоитель рассчитан на быстроту гашения колебаний стрелки на момент её выставления около нужной отметки шкалы под действием подвижной части измерительного механизма. По устройству и принципу действия различают магнитоиндукционные, воздушные и другие успокоители. Воздушный успокоитель состоит из полностью закрытого цилиндра, внутри него расположено легкое крыло, закреплённое на оси подвижной части прибора. На то время, когда поворачивается ось, крыло в цилиндре перемещается; от чего по одну сторону крыла образуется сжатие, по другую – разрежение воздуха. Направленная сила против движения крыла, созданная разностью давлений воздуха, оказывает «успокаивающее» действие на указательную стрелку.

Далее можно рассказать о принципе работы магнитоиндукционного успокоителя. Закрепленная на оси подвижной части измерительного механизма, алюминиевая пластина (листочек) находится между полюсами постоянного магнита. Алюминиевая пластина движется при отклонении стрелки и в ней индуцируются вихревые токи. Согласно правилу Ленца изменению магнитного поля должно противодействовать магнитное поле токов, благодаря чему они индуцировались. Основывается это поле постоянным магнитом, а при движении алюминиевой пластины возможно изменение этого поля. То есть пластина, а вместе с ней и указательная стрелка должны четко и быстро остановиться.


electrokiber.ru © Все права защищены. При копировании материалов ссылка на сайт обязательна