- •Классификация измерений.
- •2) Классификация средств измерения
- •Характеристики средств измерений
- •4)Способы выражения и нормирования пределов допустимых погрешностей
- •5.Погрешности измерений.
- •6. Электромеханические приборы. Общие сведения.
- •7. Магнитоэлектрические приборы
- •8. Магнитоэлектрические приборы Амперметры и вольтметры
- •9.Магнитоэлектрический омметр
- •Выпрямительные приборы
- •Термоэлектрические приборы
- •12.Электромагнитные приборы
- •14. Электродинамические амперметры.
- •17. Электронный осциллограф (эло).
- •18. Цифровые приборы (цп)
- •19. Времеимпульсный цифр. Вольтметр
- •2 0. Цифровой вольтметр сравн. И вычит.
- •21. Интегрирующий цифровой вольтметр.
- •22.Цифровой частотомер (100Гц-10кГц)
- •Цифровой фазометр.
- •23.Мосты постоянного и переменного тока
- •23. Мост для измерения ёмкости и угла потерь конденсатора
- •24. Мост для измерения индуктивности и добротности катушки
- •25 Компенсаторы постоянного тока.
- •26 Компенсаторы переменного тока.
- •27 Измерение магнитного потока с помощью баллистического гальванометра.
- •28 Измерение магнитного потока в Вебер-метрах.
- •34. Тензочувствительные преобразователи
- •35. Термочувствительные преобразователи
- •36. Индуктивные преобразователи
- •37 Емкостные преобразователи.
- •38 Термоэлектрические преобразователи.
- •39 Электрические термометры сопротивления.
- •40 Термоэлектрические термометры.
6. Электромеханические приборы. Общие сведения.
Электромеханические приборы – это приборы, в механизме которых электроэнергия преобразуется в механическую энергии перемещения подвижной части. Это приборы непосредственной оценки. Такой прибор можно представить в виде трех узлов
ОУ – отсчетное устройство. ИЦ – измерительная цепь. ИМ – измерительный механизм
ИЦ служит для преобразования измеренной величины в другую, непосредственно воздействующую на ИМ. Это преобразование может быть количественное и качественное.
Измерение очень больших и очень малых величин – это количественное преобразование.
Измерения напряжения резистора (падения напряжения) это качественное преобразование.
В ИМ электрическая энергия преобразуется в механическую, так как обычно в этих приборах применяется угловое перемещение то рассматриваются моменты, действующие на подвижную часть. Они делятся на:
1) статические
2) динамические
Статические моменты – это моменты, действующие в ИМ всегда при наличии измеряемой величины.
Динамические – моменты, действующие в ИМ только во время движения.
Статические моменты
1) Вращающий – момент, возникающий в механизме под действием измеряемой вличины и поворачивающий подвижную часть в сторону возрастающих показаний. М должен однозначно определять измеряемой величиной x и углом поворота M = f(x,α) . Из теоретической механики - обобщенное выражение вращающего момента, Wэ – эл/кин. энергия (например катушки).
2) Противодействующий – направлен навстречу вращательному и зависит от α: Mпр = - f(α)
Если бы повороту подвижной части под действием вращающего момента ничто не препятствовало бы, то при любом значение измеряемой величины, отличном от 0, она повернулась бы до упора, и мы получили бы индикатор, а не прибор. Чтобы α зависел от измеряемой величины создается противодействующий момент.
При некотором угле поворота наступает динамическое равновесие, а именно: M = - Mпр или М + Мпр = 0
По способоу создания противодействующего момента приборы делятся на две группы:
1) с механическим противодействующим моментом
2) с электрическим противодействующим моментом.
В приборах первой группы Мпр создается с помощью упругих элементов, всегда пропорционален α: Мпр = - Wα где W – удельный противодействующий момент.
Элементы используемые для создания противодействующего момента:
- спиральные пружины;
- растяжки;
- подвес
С пиральные пружины используются, если подвижная часть установлена на опорах:
1,2 – спиральные пружины (число витков достаточно велико)
Растяжки – металлические нити
1'
1',2' - растяжки (закручиваясь, создают противодействующий момент)
Момент растяжки < момента спиральной пружины
2'
Подвес – "одна растяжка"
1" – подвес
Эти элементы (спиральные пружины, растяжки, подвес) используются также как токоотводы к подвижной части.
Динамические моменты (направлены навстречу вращению)
1) момент сил инерии - появляется из за инерционности (m)
I – момент инерции
2) момент успокоения – зависит от скорости P – коэффициент успокоения
соединим все уравнения:
МI + MP + Mпр + M = 0
и получим дифференциальное уравнение:
– неоднородное дифференциальное уравнение 2ого порядка
Введем дифференциальный оператор ρ ; запишем в операторной форме:
Найдем передаточную функцию ИМ (отношение выхода ко входу)
Заменив оператор ρ = jω , получим АЧХ:
- как различные механизмы реагируют на изменение измеряемой величины (вращающего момента) см. график
, где
ω – частота временного момента; - частота собственных колебаний подвижной части
- степень успокоения (коэффициент демпфирования)
По принципу создания вращающего момента электромеханические приборы делятся на:
1) магнитоэлектрические: магнит и катушка
Противодействующий момент создается также как и вращающий
2)электромагнитные:
Взаимодействие катушки по которой течет ток и ферромагнитн. сердечника
3) электродинамические
Взаимодействие катушек
4) ферродинамические
Как и электродинамические но имеют сердечник
5) электростатические
Взаимодействие пластин с подвижными частями
6) индукционные (счетчик)