Приборы электродинамики

Преимущества и виды электродинамических приборов

Среди основных специфических преимуществ электродинамических приборов значится возможность их активного использования в цепях переменного и постоянного токов. Также есть возможность делать градуировку при работе на постоянном токе. Эти приборы обладают точными показаниями во времени.

Замечание 1

Высокий класс точности можно отметить у однофазных ваттметров, амперметров, простых вольтметров и иных точных приборов. При этом шкала на приборах может быть неравномерной. Она зависит от ряда дополнительных показателей. Характер шкалы варьируется от формы катушек, а также их расположения друг относительно друга.

Шкалу можно значительно улучшить, если применить изменение множителя. Сначала она будет иметь неравномерные деления, но затем по мере продвижения она приобретает равномерной окрас. Равномерную шкалу имеют некоторые распространенные электродинамические измерительные приборы. Среди них оказались амперметры, вольтметры, а также ваттметры. Равная шкала возникает после 20 процентов ее номинального значения. Это справедливо для всех указанных устройств.

Также существует ряд способов и областей применения электродинамических приборов. Обычно их используют в качестве однофазных, многофазных ваттметров, работающих на переменном токе. Распространены ваттметры постоянного тока, а также амперметры и вольтметры постоянного и переменного токов. Остальные приборы имеют более узкое назначение. Логометрические электродинамические измерительные механизмы могут находиться в частотомерах, фарадомерах и фазомерах. Среди комбинированных приборов зарекомендовал себя ампервольтваттметр.

Недостатки приборов электродинамики

Показания приборов иногда зависят от дополнительных факторов. С недостатками приходиться сталкиваться из-за их частичной зависимости от воздействия внешних магнитных полей. Показания получаются менее точными. Такой эффект возникает из-за того, что собственное магнитное поле приборов не такое значительное, а также существует слабая перегрузочная способность. Подобные приборы также могут потреблять довольно много электроэнергии. Серьезная мощность необходима для создания вращающего момента. В приборах очень слабое магнитное поле, что зрительно увеличивает число витков подвижной и неподвижной катушки измерительного устройства.

Чтобы уменьшить негативное влияние на итоговые показания таких приборов, необходимо:

устранить влияние посторонних магнитных полей на точное оборудование;
увеличить вращающий момент электродинамических приборов;
снабдить ферромагнитными сердечниками.

Эти сердечники усиливают собственные магнитные поля прибора. Сердечники изготавливаются из разъединенных магнитных пластин. Они изолированы друг относительно друга. Основным материалом при изготовлении сердечников стала особая марка стали. Магнитомягкие материалы практически полностью устраняют влияние вихревых потоков на устройство приборов и показатели приобретают наиболее точный вид. В этом случае посторонние магнитные поля нейтрализуются и не препятствуют проведению точных исследований и результатов.

Устройство электродинамического измерительного прибора

Измерительный механизм электродинамического прибора состоит из нескольких основных элементов. В них обычно применяют прямоугольные и круглые катушки. Такой выбор обусловлен тем, что неподвижная часть катушки состоит из двух независимых элементов. Они одинаковы по своей сути и виду, но разделены воздушным промежутком и не соприкасаются друг с другом. Проходящий ток по катушке создается вращающим моментом. Создается электромагнитная энергия двух контуров с токами.

При совершении логометрических электродинамических измерений в приборах противодействующий момент создается электрическим способом. В механизме подобных приборов подвижная часть состоит из двух закрепленных катушек. Они расположены под определенным углом и их отклонение находится в зависимости отношения токов.

Электроизмерительные приборы: принцип действия

Работа большей части электроизмерительных приборов основана на магнитоэлектрическом эффекте. Электроны, двигаясь по проводнику электрической цепи, образуют вокруг себя магнитное поле. В нем и перемещается стрелка измеряющего устройства, реагируя на силу окружающего поля. Чем магнитное поле слабее, тем меньше отклонение стрелки и наоборот.

Если в непосредственной близости от проводника, через который не протекает электрический ток, подвешена стрелка, то реагировать она может только на магнитное поле Земли. Но если через проводник пропустить ток, стрелка будет уже реагировать на магнитное поле электрического тока. Таким образом, механическое отклонение стрелки провоцируют электроны, двигаясь через проводник. И следовательно, чем больше электрический ток, тем сильнее образованное им поле и тем дальше от начального положения отклоняется стрелка. Этот незатейливый принцип является основополагающим для большинства электроизмерительных приборов.

Описанные выше приборы проводят измерения одинаковым способом, притом что подача нагрузки и источники питания у них разные.

Измерительное смещение стрелки, провоцируемое магнитным полем движущихся электронов, указывает на какое-либо деление шкалы. Их обычно несколько, и у каждой свой предел измерения напряжения, сопротивления и тока. На некоторых приборах для удобства пользователя продуман селекторный переключатель.

Классификация электроизмерительных приборов

Один из существенных признаков систематизации подобных устройств — воспроизводимая или измеряемая физическая величина. Согласно ему приборы подразделяются:

— на измеряющие силу электрического тока – амперметры,

— измеряющие электрическое напряжение – вольтметры,

— измеряющие электрическое сопротивление – омметры,

— измеряющие частоту колебаний электротока – частотомеры,

— измеряющие различные величины – мультиметры или авометры, тестеры,

— для воспроизведения указанных сопротивлений – магазины сопротивлений,

— измеряющие мощность электрического тока – варметры и ваттметры,

— измеряющие потребление электрической энергии – электросчетчики и пр.

Погрешности электродинамических приборов

Погрешностями электродинамических приборов являются: температурная и частотная погрешности; погрешность из-за влияния внешних магнитных полей и др.

Температурная погрешность g_t возникает вследствие изменения сопротивления обмоток рамок (катушек) и изменения упругих свойств растяжек или пружинок при изменении температуры. Для компенсации температурной погрешности применяют специальные схемы, например, последовательно-параллельная схема, подобная схеме, приведенной на рис 4.4, позволяет снизить температурную погрешность многопредельного электродинамического ваттметра до g_t £ 0,1 %

Частотная погрешность обусловлена зависимостью полного сопротивления катушек от частоты, изменением фазовых соотношений электродинамического прибора, взаимной индуктивностью катушек. Для уменьшения частотной погрешности в параллельную цепь последовательно с обмоткой рамки может быть включен конденсатор С @ L /R₁ (L и R₁ — индуктивность и сопротивление подвижной катушки).

Погрешность от влияния внешних магнитных полей уменьшается с помощью магнитных экранов.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Класс точности 1,5 Верхние пределы измерений, кВт 0,5-3 Номинальное напряжение, В 125,250,375 Номинальная частота тока, Гц 50 Время установление показаний, с 3 Потребляемая мощность, В*А: Последовательной цепи 3-4 Параллельной цепи 3-8 Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха*С -40 +50 Относительная влажность при 35*С 98 Технические характеристики

Для усиления магнитного поля в ферродинамическом измерительном механизме применен магнитопровод из ферромагнитного материала. Неподвижная катушка 2 размещается на полюсах ферромагнитного сердечника 4, а подвижная 3 поворачивается так же, как и в приборах магнитоэлектрической системы,— в воздушном зазоре между полюсами 1 и неподвижным цилиндрическим сердечником 5. При такой конструкции приборы защищены от влияния внешних магнитных полей. Кроме того, увеличиваются магнитные потоки, создаваемые катушками, и возрастает вращающий момент, действующий на подвижную систему. Работа

— предназначены для работы в условиях вибрации, тряски и ударов; — независимость от внешних магнитных полей (так как сильное собственное поле); — большой вращающий момент (позволяет использовать их в качестве самопишущих приборов). Достоинства приборов ФДС

— низкая точность; — большое самопотребление мощности; — чувствительны к влиянию колебания частоты. Недостатки

Ферродинамические приборы используют в качестве щитовых амперметров, ваттметров и вольтметров, работающих в условиях тряски и вибраций (например, на э. п. с. переменного тока). Кроме того, их применяют в качестве самопишущих приборов, так как они имеют значительный вращающий момент, преодолевающий трение в записывающих устройствах. Применение

Как сделать конспект по видео лекции
Конспект урока 11 класс главные члены предложения
Объясни как составлена каждая таблица спиши и вычисли запомни таблицы 1 класс конспект урока
Дизайн изо 3 класс презентация и конспект 21 век
Конспект досуга в старшей группе зимние забавы

Показатели точности

Одна из главных характеристик прибора для электроизмерений – класс точности. Их существует несколько. А определяется он по зависимости от допустимого предела погрешности, вызванной конструктивными особенностями отдельно взятого устройства.

Точность электроизмерительных приборов не может быть равна погрешности относительной или абсолютной. Последняя не является определителем точности, а относительная имеет зависимость от значения величины, подвергшейся изменению, то есть для различных участков шкалы будет иметь разные значения.

Поэтому для характеристики точности электроприбора применяется приведенная погрешность (ɣ). Определяется она отношением погрешности абсолютной конкретного прибора (∆x) к максимуму (или пределу) измеряемой величины (x_пр). Полученная величина, выраженная в процентах, и будет классом точности конкретного прибора:

Любой электроизмерительный прибор на шкале обязательно имеет указание на класс точности. Согласно ГОСТу он может быть 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 и 4,0. На этом основании приборы можно классифицировать следующим образом:

— класс точности 0,05 и 0,1 — образцовые, использующиеся для поверки точных приборов (например, лабораторных);

— класс точности 0,2 и 0,5 – лабораторные, используются в лабораториях для производства измерений и поверки технических приборов;

— класс точности 1,0, 1,5, 2,5 и 4,0 – технические, применяются для технических измерений.

Ферродинамические приборы

Определение 1

Электродинамические приборы, изготовленные по такой технологии и получившие всестороннюю защиту от внешнего влияния, принято называть ферродинамическими, поскольку в их основе находятся ферромагнитные элементы.

Они обладают производными электродинамическими свойствами. Ферродинамические приборы обладают меньшей точностью по сравнению с электродинамическими устройствами. Определен их предельный класс по точности. Он составляет 1,5.

Подобные приборы в основном используют для измерительных процессов в цепях переменного тока. Они предстают в качестве оригинальных пишущих приборов, так как у них присутствует большой вращающий момент. Ферродинамические приборы используют при измерениях в диапазоне 10-1500 Гц.

В основе принципа действия таких приборов лежит взаимодействие магнитных полей систем проводников с током.

Производство и разработка электроизмерительных приборов

На территории России работают и активно продвигают на рынок свою продукцию как новые предприятия, так и заводы, ведущие свою историю со времен СССР. Рассмотрим их более подробно.

Пользуются большим спросом приборы с электронными преобразователями, измеряющими частоту реактивной или активной мощности, а также ее коэффициент. Не менее популярны индикаторы, приборы для оснащения специализированных учебных кабинетов, различные цифровые приборы и комплектующие. В конце прошлого века предприятие получило сертификат, подтверждающий систему менеджмента качества ИСО 9001, соответствующую международному стандарту.

Чебоксарский завод более 55 лет занимает лидерские позиции среди производителей электроизмерительных приборов.

65 лет назад, согласно Постановлению Совета министров СССР, был образован ВНИИЭП — Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов. Кроме научно-исследовательских работ по разработке новейших образцов техники здесь изготавливали небольшие серии высокоточных, уникальных приборов. Разрабатывая системы электроизмерительных приборов, предназначенных для автоматизации экспериментов и промиспытаний сложной техники, институт создал измерительно-управляющие комплексы.

Методика рейтинга школ 2020
Физическое воспитание в начальной школе учебник
Методика изучения приставки и суффикса в начальной школе
Метод тройного параллелизма кратко
Основные свойства портландцемента кратко

Электродинамический прибор

Cxeivia устройства астатическо — Схема устройства ферро-го электродинамического измерительного динамического измерительного.

Электродинамические приборы — самые точные из всех измерительных приборов переменного тока. Используются они главным образом в качестве переносных амперметров, вольтметров и миллиамперметров переменного тока, ваттметров, счетчиков электрической энергии постоянного тока, фазометров, фарадометров и частотомеров.

Приспособление для контроля центровки букс.

Электродинамические приборы обычно бывают многопредельными. До разборки рекомендуется проверить целость электрических соединений на всех пределах и измерить сопротивления цепей на каждом пределе. Результаты этих измерений должны быть занесены в рабочую тетрадь мастера.

Электродинамические приборы пригодны для измерений в цепях как постоянного, так и переменного тока, причем в обоих случаях шкала у приборов одна и та же.

Электродинамические приборы применяют обычно для точных лабораторных измерений при испытании электрических установок, а также в качестве ваттметров и счетчиков электрической энергии в цепях постоянного тока.

Устройство ( а и принципиальная схема ( б электродинамического измерительного механизма.| Схемы включения электродинамического прибора в качестве амперметра ( а, вольтметра ( б и ваттметра ( в.

Электродинамические приборы применяют обычно в качестве точных лабораторных приборов, а также в качестве ваттметров и счетчиков электрической энергии в цепях постоянного тока.

Электродинамический прибор может быть использован в качестве амперметра, вольтметра и ваттметра.

Электродинамические приборы применяют обычно в качестве точных лабораторных приборов, предназначенных для испытаний электрических установок, а также в качестве ваттметров и счетчиков электрической энергии в цепях постоянного тока.

Электродинамические приборы, у которых магнитные потоки проходят через ферромагнитные магнитопроводы, называются ферродинамическими.

Электростатический механизм, работающий на принципе изменения. а поверхности пластин, б расстояния между пластинами.

Электродинамические приборы в основном изготовляют в виде переносных приборов классов 0 1; 0 2 и 0 5 для измерений тока, напряжения и мощности в цепях постоянного и переменного тока при частотах 50 — ИОО гц. Приборы классов 0 1 и 0 2 используются для градуировки и поверки приборов других систем.

Электродинамические приборы имеют слабые рабочие поля, вследствие чего они наиболее подвержены влияниям внешних магнитных полей как постоянных, так и переменных. Ферродинамические приборы, собственное поле которых усилено магнитопроводом, менее подвержены таким влияниям. В последнее время наша промышленность выпускает электродинамические приборы, защищенные от магнитных влияний. Защита выполняется путем экранирования измерительного органа. Реже применяется астати-рование системы как менее совершенная защита от полей. Степень защищенности указывается соответствующей маркировкой прибора.

Электродинамические приборы имеют слабые рабочие поля, вследствие чего они наиболее подвержены влияниям внешних магнитных полей как постоянных, так и переменных. Ферродинамическ ие приборы, собственное поле которых усилено магнитопроводом, менее подвержены таким влияниям. В последнее время наша промышленность выпускает электродинамические приборы, защищенные от магнитных влияний. Защита выполняется путем экранирования измерительного органа. Реже применяется аетати рование системы как менее совершенная защита от полей Степень защищенности указывается соответствующей мар кировкой прибора.

Система обозначений

За рубежом заводы-изготовители устанавливают свои обозначения на выпускаемых измерительных устройствах. В России и некоторых бывших республиках Советского Союза традиционна унифицированная система знаков. Основана она на принципе работы конкретного прибора. Основные электроизмерительные приборы в обозначении всегда имеют прописную букву русского алфавита, которая указывает на принцип действия устройства. А также число, которое обозначает условный номер модели. Иногда можно встретить прописную букву М, которая обозначает, что прибор модернизированный или К (контактный). Есть и другие, обозначения. Например, Д (электродинамические приборы), Н (самопишущие приборы), Р (меры, устройства, измеряющие параметры элементов электросетей, измерительные преобразователи), И (индукционные приборы), Л (логометры) и пр.