ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Ознакомление с измерительными приборами

Цель работы: Практически изучить конструкции наиболее распространенных электроизмерительных приборов. Научиться читать характеристики на шкалах приборов по условным обозначениям и выяснить, для каких измерений можно применять эти приборы.

Приборы и оборудование:

1. Учебный стенд с измерительными механизмами измерительных приборов электромагнитной, магнитоэлектрической, электродинамической и ферродинамической систем в полуразобранном виде.

2. Детали измерительных механизмов.

Краткая теория и ход выполнения работы:

1. Ознакомиться с внешним видом представленных измерительных приборов всех систем и типов. По внешнему виду и обозначениям на шкалах приборов выяснить следующие данные о каждом приборе:

• тип

• систему измерительного механизма

• класс точности

•вид измеряемой величины (ток, напряжение)

• характер измеряемой величины (постоянный ток, переменный ток, однофазный, трехфазный)

• границы измерений

• положение прибора во время измерения

• величину испытательного напряжения электрической прочности изоляции измерительной цепи относительно корпуса

• положение прибора в земном магнитном поле (если это положение влияет на показание прибора)

• категория защищенности прибора от влияния внешних электрических и магнитных полей

• группу прибора по условиям эксплуатации

• номинальную температуру ( если она отличается от +20 до -5°С)

• номинальную чистоту (если она отличается от 50 Гц)

• товарный знак завода-изготовителя

• год выпуска

• заводской номер ГОСТа, требованиям которого отвечает измерительный прибор

№п/п	Система прибора	Название прибора	Тип прибора	Вид и характер измеряемой величины	Класс точности	Предел измерения	Цена деления	Категория защиты	Группа эксплуатации	Заводской номер	Год выпуска ГОСТа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12

Основные данные, характеризующие изучаемые электроизмерительные приборы, вынесенные при их внешнем осмотре, записать в таблице:

2.Произвести разработку поочередно представленных электроизмерительных приборов.

Производить разработку следует в определенном порядке, строго отмечая

Взаимное расположение отдельных деталей и узлов. При разработке будьте аккуратны и осторожны, так как приборы имеют мелкие и хрупкие детали.

Порядок разборки приборов магнитоэлектрической, электродинамической, ферродинамической системы:

1) Снять крышку

2) Снять шкалу прибора, не задевая стрелки

3) отсоединить провода обмотки измерительного механизма от остальной электрической цепи

4) Отвернуть винты, крепящие магниты, и вынуть измерительный механизм

5) Отпаять нижние токопроводы

6) Освободить обойму с подвижной частью и вынуть ее.

7) Отпаять наружные концы растяжек (если подвижная часть крепится на них) или наружный конец уравновешивающей пружины ( если подвижная часть крепится на кернах), а также наружный конец пружины прикреплен к корректору

8) Отвернуть верхний подпятник и вынуть раму, освободить успокоитель.

Порядок разборки электромагнитной системы:

• Снять крышку прибора;

• Снять шкалу прибора, не задевая стрелки;

• Отпаять наружный конец уравновешивающей пружины и пружины корректора;

• Отпаять провода, идущие от катушки;

• Отвернуть винты и снять катушку;

• Отвернуть подпятник и вынуть ось с лепестками и стрелкой, освободив ускоритель.

3. Ознакомиться с устройством и особенностями деталей измерительных приборов различных систем.

Во время осмотра деталей и конструкций механизма прибора магнитоэлектрический системы обратить внимание на устройство магнитной системы ( постоянного магнита, магнитопровода, помостных башмаков, стального цилиндра), подвижной рамки с обмоткой, противодействующих пружин, указательной стрелки, шкалы, корректора. Рассмотреть детали для крепления отдельных элементов измерительного механизма, ознакомиться с устройством основания и защитного кожуха прибора. Сравнить конструктивные элементы с изображением на схеме устройства прибора, изображенной в конспекте, для того, чтобы иметь представление о составлении упрощенных схем конструкций электроизмерительных приборов.

В такой же последовательности ознакомиться с устройством и деталями измерительного механизма магнитоэлектрической системы с внутрирамочным магнитом, обратить внимание на особенности устройства магнитной системы и крепления подвижной рамки. Выяснить при помощи каких деталей можно предотвратить обрыв растяжек при сотрясениях прибора.

Рассматривая детали и конструкции измерительных приборов электромагнитной системы, ознакомиться с устройством катушек и ферромагнитных сердечников, применяющихся в ИМ приборов с цилиндрической и плоской катушками, устройством специальных пружин для создания противодействующего момента, воздушных и магнитоиндукционных ускорителей стрелок, деталей корректора. Сравнить конструкцию ИМ электромагнитной системы с плоской катушкой, с его схематическим изображением.

4.Внимательно осмотреть им изучаемых приборов и определить конструктивные особенности:

• Конструкцию и материал защитных кожухов;

• Тип шкалы;

• Тип указательной стрелки;

• Систему успокоителя;

• Устройство оси;

• Наличие подпятников, растяжек, подвесок;

• Наличие корректора и его устройство.

Все наблюдения занести в таблицу:

№ п/п	Конструкция защитного корпуса	Материал корпуса	Тип шкалы	Указательная система	Система успокоителя	Крепление подвижной части	Приспособление, создающее противодействующий момент	Наличие корректора и арритира	Положение прибора при измерениях	Примечение
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

5. Произвести сборку приборов в порядке обратном разборке. В процессе сборки приборы регулируют. В приборах магнитоэлектрической системы после установки сердечника и рамки регулируют их взаимное положение, для этого нижний и верхний подпятники ввинчивают с таким расчетом, чтобы расстояние между верхними и нижними частями рамки и сердечника были одинаковыми, а люфт, законтрогаивают винты подпятников и припаивают пружины. Угол отклонения подвижной части прибора регулируют магнитным шунтом. В приборах электромагнитной системы люфт регулируют при помощи верхнего подпятника. После установки подвижной части в опорах проверяют перемещение воздушного и магнитоиндукционного успокоителя. Угол отклонения подвижной части прибора с плоской катушкой регулируют при помощи магнитного шунта, а приборы с круглой катушкой – стаканчиком неподвижного сердечника. Если этой регулировки оказывается недостаточно, изменяют число витков катушки (у амперметра) или сопротивление ( у вольтметра).

После сборки приборов производят их балансировку путем наклона прибора в обе стороны от нормального положения. Определяют допустимые отклонения стрелки.

Содержание отчета о работе:

1.Наименовае и цель работы

2.Перечень пособий и приборов

3.Упрощенные схемы (эскизы) измерительных приборов. На схемах показать основные детали. Возле каждой из них написать название.

4.Таблицы с данными, характеризующими измерительные прибора.

5.Выводы о характерных особенностях конструкций и о мощности элементов – деталей измерительных приборов разных систем.

6.Определить для каких измерений можно применять приборы в зависимости от их системы.

Контрольные вопросы

1.Принцип действия систем изучаемых приборов.

2.Какие основные особенности конструкций характерны для разных систем измерительных приборов?

3.Какая деталь является успокоителем ИМ магнитоэлектрической системы и в чем заключается принцип ее действия?

4.Какие из рассматриваемых систем можно применять для измерения в цепях постоянного тока? Какие в цепях переменного тока?

5.Как устроен и работает воздушный успокоитель?

6.Как устроен и работает магнитоиндукционный успокоитель?

7.Какие детали создают в приборах противодействующий момент?

8.Как определяется цена деления измерительных приборов разных систем, рассмотренных в данной работе?

9.Какие существуют конструкции измерительных приборов в зависимости от способа их монтажа на панелях щитов и пультов?

10.Каков порядок сборки (разборки) приборов?

11.Как производится регулировка приборов?

Литература

1. Панфилов В.А. «Электрические измерения»: Издательский дом «Академия», 2004

2. Малиновский В.Н. «Электрические измерения с лабораторными работами»

3. Правила устройства электроустановок

4. ГОСТ 22261-94 Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ. ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОЛАМПЫ

Цель работы

1 Знакомство с устройством и назначением различных электроизмерительных приборов: амперметра, вольтметра, ваттметра.

2. Изучение способов подключения приборов в цепь.

3 Научиться производить измерение мощности лампы накаливания.

Краткая теория

Электроизмерительным прибором называется устройство, предназначенное для измерения электрических величин: тока, напряжения и т.п. Все электроизмерительные приборы подразделяются на приборы непосредственной оценки и приборы сравнения. В приборах первого типа измеряемая величина отсчитывается по показаниям предварительно отградуированных приборов. В приборах второго типа в процессе измерения производится прямое сравнение с эталонной мерой (компенсаторы, мосты). В данной работе будут рассмотрены электроизмерительные приборы непосредственной оценки.

Основными данными, характеризующими электроизмерительный прибор, являются: система, класс точности, пределы измерения, чувствительность и внутреннее сопротивление прибора. Все эти данные обычно отмечены на шкале прибора условными знаками.

Из основных технических требований, предъявляемых к электроизмерительным приборам, следует указать следующие: прибор должен потреблять малую мощность и не вносить заметных искажений в электрическую цепь.

В зависимости от того, какое физическое явление положено в основу действия прибора, электрические измерительные приборы подразделяются на следующие системы: магнитоэлектрическую, электромагнитную, электродинамическую, ферродинамическую, индукционную, термоэлектрическую, вибрационную, тепловую, детекторную, электронную, фотоэлектрическую, электролитическую, электростатическую.

Устройство приборов некоторых наиболее распространенных систем будет рассмотрено ниже.