Лекция Введение. Основные понятия и определения. Измерения, результат измерения, погрешности измерения и их классификация, достоверность измерения

28 
D - коэффициенты пропорциональности. Из написанного следует, что угол 
поворота рамки 
а ток в катушке 
где S
I
=α/I - чувствительность прибора к току, определяемая числом делений 
шкалы, соответствующая единице тока; C
I 
- постоянная по току, известная для 
каждого прибора. Следовательно, измеряемый ток можно определить 
произведением угла поворота (отсчитывается по шкале) и постоянной по току 
C
I
.
К достоинствам этой системы относят высокую точность и 
чувствительность, малое потребление энергии. Из недостатков следует отметить 
сложность конструкции, чувствительность к перегрузкам, возможность измерять 
только постоянный ток (без дополнительных средств). 
Электромагнитные приборы 
В электромагнитных измерительных механизмах для создания вращающего 
момента используется действие магнитного поля катушки с током на 
подвижный ферромагнитный (чаще пермоллоевый) лепесток. Устройство 
измерительного механизма электромагнитного типа показано на рисунке. 
Приборы этой системы (см. рисунок 7.3) имеют неподвижную катушку - 1 и 
подвижную часть в виде стального сердечника - 2, связанного с индикаторной 
стрелкой - 3 противодействующей пружины - 4. Измеряемый ток, проходя по 
катушке, намагничивает сердечник и втягивает его в катушку. При равенстве 
вращающего и тормозящего моментов система успокоится. По углу поворота 
подвижной части определяют измеряемый ток.
Рисунок 7.3- Электромагнитная система 
Среднее значение вращающего момента пропорционально квадрату 
измеряемого тока:

29 
Так как тормозящий момент, создаваемый спиральными пружинами, 
пропорционален углу поворота подвижной части, уравнение шкалы прибора 
запишем в виде:
. 
Другими словами, угол отклонения подвижной части прибора 
пропорционален квадрату действующего значения переменного тока.
Вращающий момент в данной системе определяется как: 
, 
где 
- производная энергии по углу перемещения сердечника. 
I - измеряемый ток.
- производная индуктивности катушки по углу перемещения 
сердечника. 
При включении прибора в цепь переменного тока среднее за период 
значение вращающего момента определяется выражением: 
где m(t)- мгновенное значение вращающего момента. 
I
m
- максимальное значение тока, протекающего по катушке. 
Уравнение шкалы прибора выглядит следующим образом:
Из уравнения видно, что шкала не равномерна и носит квадратичный 
характер. Для уменьшения неравномерности шкалы прибора необходимо, чтобы 
чувствительность была также неравномерна в зависимости от угла поворота. 
Это достигается выбором формы лепестка. 
Чувствительность 
электромагнитного 
измерительного 
механизма 
определяется выражением:
. 
Достоинства электромагнитных приборов: 
Пригодность для работы в цепях постоянного переменного тока; большая 
перегрузочная способность; возможность непосредственного измерения 
больших токов и напряжений; простота конструкции. 
Недостатки электромагнитных приборов. 
Неравномерная 
шкала; 
невысокая 
чувствительность; 
большое 
самопотребление мощности; подверженность влиянию изменения частоты; 
подверженность влиянию внешних магнитных полей и температуры. 

30 
Промышленностью выпускаются приборы на токи 0…100А, на напряжения 
0…600В, с классами точности 1 и ниже и частотным диапазоном до 1000 Гц. 
К главным достоинствам электромагнитной силы относятся: простота 
конструкции, надежность в работе, стойкость к перегрузкам. Из недостатков 
отмечаются: низкая чувствительность, большое потребление энергии, 
небольшая точность измерения, неравномерная шкала. 

жүктеу/скачать 1.55 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: