Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Марта 2011 в 19:19, курс лекций
Темы:
Методы непосредственной оценки.
Способы выражения и нормирования пределов погрешностей.
Общие сведения об электромеханических приборах.
Выпрямительные приборы
Явления 2 и 3 друг друга компенсируют:
Для схемы а) эта погрешность отсутствует, т. к. при изменении сопртивления прибор покажет и изменение тока в цепи (это не погрешность – просто новый результат);
В схеме б) (с шунтом) при изменении температуры происходит перераспределение тока, т. к. шунт не зависит от температуры, а катушка зависит: если I=10A, Ik=0.027 (было 0,03), Im=9.973 (9.97)
А стрелка отклоняется по Ik
Показывает
меньше или больше, поэтому у шунта
должна быть температурная компенсация.
Для этого:
rm и rg –
из манганина Þ (rk+rg)®имеет
меньший температурный коэффициент.
Такие схемы – в приборах относительно низкого класса точности, т. к. для высокого нужно большое rgÞ теряем чувствительность. В высоком классе используют п/п резисторы:
rпп
– может иметь отрицательный и очень
Потери меньше, чем при rg, т. к. сопротивление rпп<<rk. Сопротивление (r+rпп)- термокомпенсатор.
r – для регуляции общего сопротивления.
(r+rпп) – для
лучшей компенсации.
В магнитоэлектрических Вольтметрах катушка включается последовательно с добавочным резистором.
rg – из
манганина.
Чем больше rgÞ выше предел измерения Þ меньше температурная погрешность.
Для 150-100В – может быть класс точности 0.1.
На 3-10 В –
не лучше, чем 0,5, т. к. rg - маленькоеÞ
не полная температурная компенсация.
Магнитоэлектрические омметры.
Можно построить по 2-м схемам:
а) Последовательная схема включения механизма и измеряемого сопротивления.
б) Параллельная:
В любом случае: (a=SII)
Для а):
Для б):
a - функция от rx=F(rx)
В обоих схемах шкалы – неравномерные (т. к. зависимость не пропорциональная)
У омметра а) нуль шкалы совмещён с максимальным углом поворота; у б) нуль слева.
Омметры с последовательной схемой более пригодны для измерения больших сопротивления, а б) для малых.
Выполняются в виде переносных приборов класса 1,5; 2,5 и питание осуществляется батарейками.
Нужно поддерживать U=const. Можно регулировать:
Есть способ измерять индукцию в зазоре:
SIU=const, , BU=const.
Для изменения B используется магнитный шунт:
Через МШ часть поля проходит.
При U=max, шунт ближе,
когда U уменьшается – шунт отодвигается.
Необходимость ручной регулировки – недостаток. От него свободны омметрыс с логометром (прибор, противодействующий момент создаётся как и вращающий).
Ставят
2 жестко скрепленные катушки.
От a зависит только В:
Сердечник
элипсообразный + 2 катушки.
(Не зависит от U)
Уровень токов:
токи должны преодолеть моменты трения
в опорах (нижняя граница); верхняя
граница – техника
Выпрямительные приборы.
(Магнитоэлектрические
преобразователи переменного
Существуют ещё и термоэлектрические и электронные приборы.
Выпрямительный прибор – соединение магнитоэлектрического измерительного механизма с одним или несколькими полупроводниковыми выпрямителями.
Используют германиевые и кремниевые выпрямители. У них различные ВАХ в зависимости от полярности приложенного напряжения.
Имеют разное сопротивление: одно – прямое, другое – обратное.
(коэффициент выпрямления)
У Ge KB~5000 С повышением температуры прямое и обратное сопро-
Si KB~105-106 тивления уменьшаются.
Зависят также
от частоты.
Схемы выпрямительных приборов делятся:
1.Þ
Мгновенное значение вращающего момента: Mt=BSvi, где i=iим, i – мгновенное значение переменного тока в течение полупериода, прошедшего в одном направлении. В следствие инерции подвижной части её отклонение будет пропорционально среднему значению вращающего момента.
(однополупериодное)
(двухполупериодное) (среднее значение выпрямленного тока)
(т. е. стрелка не успевает колебаться при >>1 Гц) Þ среднее значение.
Угол отклонения пропорционален среднему значению тока.
Кф=Iдейств/Iср
Для синусойды: Кф=1,11
Для сигнала (дискретного): Кф=1
Þ При изменении формы импульса (отличие от sin)Þпогрешность: погрешность от формы кривой.
Если Кф – известен, то действительное значение тока не синусоидальной формы, измеренное прибором градуированным по синусоидальному току, определяется по формуле:
, где Iп – показание прибора.
Шкала выпрямительного прибора в начальной части сжата (т. к. при малых напряжениях выпрямитель ещё не работает (ВАХ)).
Существуют выпрямительные
амперметры и вольтметры.
Вольтметры.
В схемах необходима
температурная и частотная
rg – манганин
На малые пределы измерения:
r1 – из меди
r2 – из манганина
Кроме изменения
сопротивления при изменении
температуры среды в
Для вольтметров с большим пределом измерения больше влияет изменение КВ:
Þ
rg, r2 – манганин
r1 – медь
C, L – частотная компенсация.
(хотя
Достоинства приборов:
Недостатки:
Электромагнитные приборы.
Принцип: взаимодействие
катушки с током и
2 типа: с плоской
катушкой и с круглой катушкой.
(Большая перегрузочная способность)
Катушка медная. Сердечник – высокая m и узкая петля гистерезиса.
От m зависит вращающий момент, а ширина петли определяет погрешность гистерезиса. В щитовых приборах (электротехническая сталь).
Узкая петля – пермоллой.
При
наличии тока в катушке она
намагничивается и сердечник
втягивается в зазор.
При изменении направления тока сердечник перемагничивается, но втягивается как при + так и при -, т. к. собственное поле (ширина гистерезиса) мало.
Существенный
недостаток – сильное влияние внешних
магнитных полей.
Для защиты:
При астазировании используются 2 катушки и 2 сердечника, укреплённых на 1-й оси:
Вращающий момент:
Мгновенное значение вращающего момента имеет:
Из-за инерции
подвижная часть реализует только на среднее
значение.
Лекция
N 11 (26.04.02)
Квантование по времени и уровню.
Всегда есть дискретизация по времени (квантование)
Цифровой прибор не может выдать мгновенно изменение кода.
Квантование по
уровню – замена непрерывно изменяющейся
величины дискретными уровнями, ближайшими
к значениям непрерывной