Измерительных приборах

Электромеханические приборы составляют большую группу электроизмерительных приборов. Их основными частями являются электроизмерительная цепь и измерительный механизм. Измерительная цепь служит для преобразования измеряемой величины х в некоторую промежуточную электрическую величину у, функционально связанную с величиной х, т. е. у = f(x). Электрическая величина у, например ток или напряжение, непосредственно воздействует на измерительный механизм; ее называют входной величиной. Входные величины создают механические силы, действующие на подвижную часть измерительного механизма и вызывающие перемещение ее (чаще всего угловое). Поэтому измерительный механизм рассматривают как преобразователь электрической величины в механическое перемещение и называют электромеханическим преобразователем. ► Общими элементами электромеханических измерительных приборов являются отсчетное устройство, подвижная часть измерительного механизма, устройства для создания вращающего, противодействующего и успокаивающего моментов. Вращающий момент М_вр, действующий на подвижную часть, является функцией измеряемой величины х (тока или напряжения) М_вр = f(x).

Подвижная часть измерительного механизма под действием М_вр поворачивается., до тех пор, пока он не уравновесится противодействующим моментом М_пр, создаваемым с помощью растяжек или спиральных пружин при их закручивании и направленным навстречу М_вр. Значение противодействующего момента пропорционально углу поворота подвижной части а: М_пр= ka, где k — удельный противодействующий момент растяжки или пружины.

Установившееся отклонение подвижной части и укрепленного на ней указателя характеризуется равенством

Крепят подвижную часть в измерительном механизме с помощью опорного устройства, включающего, как правило, керны и подпятники.

На рис. 106 представлено устройство подвижной части изме рительного механизма, в котором противодействующий момент создается спиральными пружинами 5 и 6, выполненными из оловянно-цинковой бронзы. Пружина 6 одним концом крепится к оси 2, а другим — к поводку 4 корректора. Корректор служит для установки на нуль стрелки невключенного прибора. Он состоит из винта 9 с эксцентрично расположенным пальцем

8, вилки 7 с поводком 4. Для уравновешивания подвижной части служат грузики — противовесы 10. Ось 2 заканчивается кернами, опирающимися на подпятники 1. Жестко с осью закреплена стрелка 3.

В приборах со спиральными противодействующими пружинами чаще для создания момента успокоения применяют воздушные успокоители (см. рис. 110). Они представляют собой закрытую камеру 1, в которой помещается легкое алюминиевое кры ло 2, жестко связанное с подвижной частью измерительного механизма. При перемещении воздуха из одной части камеры в другую через зазор (между камерой и крылом) тормозится движение крыла, создавая момент успокоения.

►Отсчетное устройство обязательно имеет шкалу и указатель. На шкалу нанесены отметки в виде коротких черточек, соответствующих определенным значениям измеряемой величины. Интервал между соседними отметками шкалы называют делением.

ЗАПОМНИТЕ

Шкалы могут быть равномерными (деления постоянной длины) и неравномерными (деления непостоянной длины). Наименьшее значение, указанное на шкале, называется начальным, наибольшее — конечным. Область между начальным и конечным значениями называют диапазоном показаний прибора. Значение измеряемой величины отсчитывается с помощью указателя. Как правило, указатели выполняют в виде стрелок, чаще всего клиновидных или ножевидных, жестко скрепленных с подвижной частью измерительного механизма.

►В зависимости от физических явлений, положенных в основу создания вращающего момента, различают магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, индукционные и электростати ческие измерительные меха низмы, или преобразователи Аналогичное название в за висимости от вида используемого преобразователя имеют электромеханические измерительные приборы. Принцип действия прибора возможность его работы в тех или иных условиях, возможны предельные погрешности прибора могут быть установлены по условным обозначениям, нанесенным на циферблат прибора. Так электроизмерительному прибору шкала которого изображена на рис. 107, можно дать следующую техническую характеристику: вольтметр (V) для Измерения переменного напряжения (~) в пределах от 0 до 150 в, электромагнитной системы ( ) вертикального положения ( ) класса точности 1,0. Изоляция прибора испытана на напряжение 2 кВ ( ), год выпуска 1975, заводской номер 3275, эксплуатационная группа Б ( ).