Реферат: Электродинамические и электромагнитные измерительные приборы - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Электродинамические и электромагнитные измерительные приборы

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 75 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Министерство образования Респ ублики Беларусь Учреждение образования БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра метрологии и стандартизации РЕФЕРАТ на тему: «ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗМЕРИ ТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ» МИНСК, 2008 1 Электродинамические измерительные приборы Самыми точными среди других подгрупп электромеханических преобр а зователей, применяемых в цеп ях переменном тока, являются электродинамич е ские преобразователи. В настоящее время многие из н их выпускаются с кла с сами точности 0.05 и сохраняют свои показания при переходе с постоянного тока н а п е ременный. Наиболее широкое применение электродинамические преобразователи н а ходят в качестве ваттмет ров постоянного и переменного тока, амперметров постоянного и переменн ого токов, фазометров, частотомеров и фар а дометров. Принцип действия электродинамических преобразователей основан на вза имодействии магнитных полей токов, протекающих по неподвижной и по д вижной катушкам (или система м катушек). Электродинамический преобразователь, конструкция которого и схема с о единения катушек привед ены на рисунке 1,а,б соответственно, включает в с е бя в общем случае систему неподвижных и подвижных катушек, отсчетное ус т рой ство, упругие элементы у преобразователей с механическим противодейс т вующим моментом, успокоитель и средства защиты от в нешних магнитных п о лей. а б Рисунок 1 – Элек тродинамический преобразователь Неподвижные катушки 1 , как пра вило, выполняют из двух секций, разн е сенных в пространстве. Это создает конструктивные удобства п ри размещении подвижной части и, кроме того, позволяет изменением рассто яния между се к циями измен ять конфигурацию магнитного поля, что используется для лине а ризации функции преобразования пр еобразователя. Выполняются неподви ж ные катушки, как правило, из медного провода. Подвижная кат ушка 2 выпо л няется из медн ого или алюминиевого провода и размещается внутри неподвижной. Ток о проводящими проводниками п одвижной катушки служат упругие элементы (спиральные пружины 3), создающ ие механический противодейс т вующий момент, или безмоментные проводники в логоме т рах. По форме катушки выполняют круглыми или прямоугольными. Первые из них бо лее технологичны в производстве и имеют добротность на 15 - 20 % в ы ше по сравнению с прямоугольными. Э то повышает чувствительность преобр а зователя. Прямоугольные же катушки используются с целью у меньшения размеров пр и бо ра. Наиболее широкое распространение в практике электрических измерений н ашли электродинамические амперметры и вольтметры переменного тока, ва ттметры постоянного и переменного тока и, реже, фазометры, частотомеры и фарадометры. Амперметры. В электродинамических амперметрах используются посл е довательное и параллельное включения подвижной 2 и неподвижной 1 кат у шек. Последовательное включение катушек (рисунок 2,а) пр именяется в амперметрах, пре д назначенных для измерения малых (до 0,5 А) токов. В этом случае ток и I 1 и I 2 в неподвижной и подвижной катушках равны между собой и фаз овый сдвиг между ними равен нулю, т.е. cos = 1. Выражение для уравнения шкалы для такого амперметра з а пишется следующим образом: . (1) Шкала прибора в принципе является квадратичной, однако путем соответст вующего выбора формы, размеров и взаимного расп о ложения катушек можно добиться так ого закона изменения взаимной инду к тивности М1,2 при изменении угла поворота подвижной части б , что на учас т ке шкалы начиная с 15 – 20 % от ее верхнего предела она будет иметь п рактич е ски линейный хара ктер. а б Рисунок 2 – Ампе рметры на основе электродинамических преобразователей Ваттметры. В электродинамических ваттметрах подв ижная и неподви ж ная катуш ки включаются независимо друг от друга (рисунок 3). а б Рисунок 3 – Ватт метры на основе электродинамического преобразов а теля Фазометры. Электродинамические фазометры создают ся на базе лог о метрическо го преобразователя. Электрическая схема фазометра показана на р и сунке 4,а. Неподвижная катушка 5-6 преобразователя образует последовательную (токо вую) цепь прибора. Подвижные катушки 1-2 и 3-4 образуют параллел ь ную цепь. Последовательно с подвиж ной катушкой 3-4 включен резистор R 1, имеющего активное сопротивление, а последовательно с ка тушкой 1-2 - ко м плексное инд уктивное сопротивление, образованное резистором R и индукти в ностью L . При такой схеме включения фаз ометра и индуктивном характере н а грузки ZH ве кторная диаграмма фазометра будет соответс т вовать рисунку 4,б. а б Рисунок 4 – Фазо метр на основе электродинамического преобразователя Электродинамические фазометры позволяют измерять фазовые сдвиги в пре делах от 0 до 180° (чаще градуируются от плюс 90 до минус 90° с нулем в середине шк алы). Промышленностью выпускаются фазометры с классами то ч ности до 0,1. Достаточно высокая точн ость их обеспечивается благодаря дост о инствам, присущим электродинамическим преобразователям . Основными недостатками рассмотренных фазометров является то, что они м огут работать на фиксированных частотах и напряжениях. Изменение напр я жения U требует изменения элементов схемы фазометра R и R 1 (для вып олн е ния условия I 1 = I 2 ), а значи т, и характер шкалы прибора при этом изм е нится. Изменение частоты также приводит к изменению харак тера шкалы из-за изм е нени я реактивного сопротивления цепи катушки 1-2, а значит, и соотношения т о ков I 1 и I 2. 2 Электромагнитные измерительные приборы Отличительной особенностью электромагнитных при боров, обусловл и вающей их широкое применение для измерений в цепях переменного и пост о янного токов в качестве щитовых ам перметров и вольтметров, являются их в ы сокие эксплуатационные качества: простота конструкции, н изкая стоимость, высокая надежность, устойчивость к электрическим пере грузкам, широкий диапазон измеряемых величин. Основным недостатком эти х приборов я в ляется невыс окая точность (отечественные электромагнитные приборы выпускаются с к ла с сами точности до 0,5). Все электромагнитные приборы в зависимости от конструктивного испо л нения и характера движен ия их подвижной части могут быть разделены на р е зонансные и нерезонансные. Каждая из этих групп пр иборов в свою очередь делится на две подгруппы: поляризованные и неполяр изованные (в поляриз о ванн ых приборах кроме намагничивающей катушки используются постоянные маг ниты). Так как резонансные электромагнитные приборы в настоящее время ис пользуются очень редко, то в настоящем пособии они не рассматриваются. З десь рассмотрены лишь неполяризованные нерезонансные электромагнитн ые преобразователи, наиболее широко применяемые в электроизмерительно й те х нике. Основу этих при боров составляют электромагнитные измерительные м е ханизмы, отличающиеся как по конст руктивному исполнению, так и по своим сво й ствам и параметрам. Принцип действия всех электромагнитных преобразователей основан на вз аимодействии магнитного поля тока, протекающего в катушке, с ферромагни тным сердечн и ком. Электромагнитные ИП могут быть выполнены так, что в результате вза и модействия магнитного поля катушки с током и ферромагнитного сердечника последний будет намагнич иваться одноименно с другим неподвижным серде ч ником и отталкиваться от него (так называемые прео бразователи отталкива ю щ его действия), или же таким образом, что в результате воздействия магнитн ого п о ля катушки с током н а ферромагнитный сердечник он будет втягиваться в ма г нитное поле катушки (преобразовате ль втяжного действия). Все конструктивные разновидности электромагнитных ИП можно свести к д вум основным типам (рисунок 5). а б Рисунок 5 – Элек тромагнитные измерительные преобразователи Преобразователи с плоской катушкой (рисунок 5,а) состоят из катушки 2, в маг нитном поле которой находится ферромагнитный сердечник 1 в форме усечен ного ди с ка или язычка, экс центрически закрепленный на оси подвижной части. При протекании по кату шке тока ферромагнитный сердечник втягивается в магни т ный зазор катушки, поворачивая при этом ось 3 с закрепленным на ней успоко и телем 4 и стрелку 5 в сторону увеличения показаний. Регулиро вка угла откл о нения подви жной части осуществляется с помощью магнитного шунта 6. Преобразователи с плоской катушкой менее технологичны в изгото в лении, чем механизмы с круглой катушкой, однако он и обладают повышенной чувствительностью, меньшими габар и тами и массой. Преобразователи с круглой катушкой (рисунок 5,б) состоят из катушки 1, подв ижного 2 и неподвижного 3 ферромагнитных сердечников, форма кот о рых определяется необходимост ью получения требуемого характера шкалы прео б разователя. При протекании по катушке тока подвижн ый и неподвижный сердечники намагничиваются одноименно. Подвижный сер дечник отталкивае т ся от н еподвижного, поворачиваясь вместе с осью 4 и закрепленной на ней стре л кой 6. Причем сила отталкиван ия оказывается прямо пропорциональной значению тока, протекающего по к атушке. Противодействующий момент со з дается с помощью спиральной пружины 5. Успокоение подвижно й части осуществляе т ся во здушным (крыльчатым) успокоителем, состоящим из закрытой камеры 7 и легко го алюминиевого крыла 8, жестко связанного с осью 4 по д вижной части. Достоинством таких п реобразователей является их простота, в ы сокая технологичность изготовления и возможность пол учения требуемого х а ракт ера шкалы (за счет выбора формы сердечников. Конструктивно сердечники мо гут быть цилиндрическими, призматическими или иметь другую форму). Чувст вительность таких преобразователей оказывается ниже, чем у преобразов ателей с плоской кату ш кой . Из проведенного рассмотрения можно сделать некоторые выводы о сво й ствах, достоинствах и недост атках электромагнитных преобразователей: - электромагнитные преобразователи могут применяться для измерений в ц епях как постоянного, так и переменного токов, так как направление откло н е ния подвижной части не зависит от направления тока в обмотке. При примен е нии их для измерений в цепях переменного тока они измеряют ср еднеквадратические зн а ч ения тока или напряжения; - точность электромагнитных преобразователей сравнительно невысокая в следствие влияния потерь в сердечниках (на гистерезис и вихр е вые токи), внешних магнитных полей, т емпературы окружающей среды и частоты изм е ряемых электрических величин; - чувствительность электромагнитных преобразователей за исключением п реобразователей с замкнутым магнитопроводом невысока, следовательно, собственное потребление мощности от источников преобразуемых сигнало в у них д о вольно значител ьное; - функция преобразования электромагнитных преобразователей по св о ему характеру является квад ратичной, однако соответствующим выбором фо р мы и местом расположения сердечника, т.е. закона изме нения индуктивности при изменении угла поворота подвижной части, можно получить практически ра в номерную шкалу на участке от 20 до 100 % от ее верхнего пр е дела; - электромагнитные преобразователи наиболее просты по своей конструкц ии, имеют низкую стоимость и н а дежны в работе; - электромагнитные преобразователи способны выдерживать длительные эл ектрические перегрузки, так как токоподводящими элементами у них являю тся медные проводники соответствующего сечения, а не упр у гие элементы, создающие противодей ствующий момент МПР и первыми выходящие из строя при перегрузках в преоб разователях др у гих групп; - диапазон рабочих частот для электромагнитных преобразователей огр а ничен сверху частотами п орядка нескольких десятков килогерц из-за возникн о вения большой частотной погрешнос ти на высоких частотах вследствие вли я ния вихревых токов в сердечнике и других металлических де талей преобраз о вателя, а также вследствие изменения индуктивного сопротивления катушки при изм енении частоты. Для уменьшения дополнительных частотных погре ш ностей сердечники и магнитопро воды электромагнитных преобразователей выполн я ются из магнитомягких материалов с высоким удельным сопротивлением (пе р маллоев). Существуют также электромагнитные логометрические преобразователи, к оторые применяются в фазометрах, частотомерах, фарадометрах и т.п. Их о с новные свойства аналоги чны свойствам преобразователей с механическим противодействующим м о ментом. Электромагнитные приборы находят широкое применение в практике электр ических измерений главным образом в виде различных щитовых и лаб о раторных амперметров и вольтме тров переменного тока. Кроме того, на базе логометрических преобразоват елей создаются фазометры, частотомеры и фар а дометры. Амперметры. Электромагнитные амперметры образуются путем неп о средственного последовательн ого включения преобразователя в цепь измеря е мого тока. Они используются для измерения сравните льно небольших т о ков, так как при больших токах сильное влияние на показания приборов оказ ы вают магнитные поля токопровод ящих проходов. Щитовые амперметры, как прав и ло, изготавливаются однопредельными. Лабораторные приборы могут иметь несколько пределов измерений, которые изменяются п утей секционирования обмотки кату ш ки и включения секций последовательно или параллельно. Для ра сширения пределов измерения амперметров на большие токи используются измерительные трансфо р м аторы тока. Вольтметры. Вольтметры образуются путем последовательного включ е ния электромагнитного прео бразователя и добавочного резистора R Д . При этом д ля умен ь шения температур ной погрешности из-за изменения сопротивления цепи протекания измеряе мого тока отношение сопротивления добавочного р е зистора R Д , выполняемого обычно из манганина, к сопротивлению медног о провода катушки не должно быть меньше определенного значения, задавае м о го допустимой температ урной погрешностью. Поэтому в вольтметрах, предназн а ченных для измерения малых напряже ний, приходится уменьшать сопротивл е ние катушки за счет уменьшения числа ее витков, что ведет к снижению чувс т вительнос ти приборов. Для избежания этого, расширение пределов измерения воль т метров в сторону малых на пряжений осуществляется, как правило, не за счет изменения R Д , а путем секционирования катушек и перехода с последоват ельного вкл ю чения секций на параллельное. Расширение пределов измерений в сторону больших напря жений осуществляется до 600 В с помощью добаво ч ных резисторов, а на более высокие напряжения - с пом ощью и з мерительных транс форматоров напряжения. Из-за различного характера частотной завис и мости добавочного сопротив ления R Д и сопротивле ния катушки у вольтметров могут появляться дополнительные (по сравнени ю с амперметр а ми) частотн ые погрешности. Электромагнитные фазометры, частотомеры и фарадометры на базе лог о метрических преобразовател ей сколько-нибудь широкого применения в эле к троизмерительной технике не получили и поэтому в д анном пособии не ра с сматр иваются. ЛИТЕРАТУРА 1 Метрология и элек трорадиоизмерения в телекоммуникационных сист е мах: Учебник для ВУЗов. Нефедов В. И. и др.; Под ред. Нефедова В.И. - М.: Высш. шк., 2001. 2 Елизаров А.С. Электрорадиоизмерения - Мн.: Выш.шк., 2006. 3 У. Болтон. Справочник инженера-метролога. М. Додэка 2002.-386 с (пер. с англ.). 4 Дерябина М. Ю., Основы измерений. Учебное пособие. Мн., БГУИР, 2001. 5 Резин В.Т., Кострикин А.М. Метр ология и измерения. Генераторные и з мерительные преобразователи. Методическое пособие. Мн., БГУИР , 2004. 6 Архипенко А. Г., Белошицкий А. П., Ляльков С. В. Метрология, станда р тизация и сертификация. Учеб. пособ ие. Ч.2. Основы стандартизации. Мн.: БГУИР, 2007. 7 М. Тули. Справочное пособие по цифро вой электронике. - М. Энерго-атомиздат, 2000. (пер. с англ.). 8 Электрические измерения /Под ред. А. В. Фремке и Е. М. Душина. - Л.: Эне р гия, 2000. 9 Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических в е личин. Измерительные преобразо ватели. - Л.: Энергоатомиздат, 2003.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
После "черного вторника" мой сосед смотрел пресс-конференцию Путина по шести телевизорам!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по физике "Электродинамические и электромагнитные измерительные приборы", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru