Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2017-11-28 | 452 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Принцип работы электростатических измерительных приборов основан на взаимодействии электрически заряженных электродов, разделенных диэлектриком.
Рис. 5.17. Устройство электростатического ИМ
Конструктивно электростатические приборы представляют собой разновидность плоского конденсатора, так как в результате перемещения подвижной части изменяется емкость системы. Практическое применение нашли приборы с поверхностным механизмом (изменение емкости осуществляется за счет изменения активной площади электродов) и с линейным механизмом (изменение емкости осуществляется за счет изменения расстояния между электродами).
На рис. 5.17 представлен прибор с поверхностным ИМ. Он состоит из неподвижных 1 и подвижных 2 электродов, укрепленных на оси. Электроды выполняют из алюминия. Измеряемое напряжение U, приложенное к неподвижным и подвижным электродам, создает между ними электростатическое поле, энергия которого wэ = CU2/2, где С — емкость между электродами.
Электростатические силы взаимодействия заряженных электродов создают вращающий момент, под действием которого подвижные электроды втягиваются в пространство между неподвижными и изменяют активную площадь электродов, т. е. изменяют емкость С:
М = ∂wэ/∂α = (U2/2)(∂C/∂α). (5.38)
Подвижные электроды втягиваются до тех пор, пока вращающий момент не станет равен противодействующему моменту. Из условия равенства моментов следует, что
α = (0,5/W) U2(∂C/∂α). (5. 39;
Шкала прибора квадратичная, поэтому изменение полярности приложенного напряжения не изменяет направления вращения. При приложенном переменном напряжении прибор реагирует на среднее значение момента за период
|
где u(t) = Umsinωt — мгновенное значение переменного напряжения; U — среднеквадратическое значение напряжения.
Достоинства электростатических приборов — высокое входное сопротивление; малая, но переменная входная емкость; малая мощность потребления; возможность использования как в цепи постоянного, так и в цепи переменного токов; широкий частотный диапазон; независимость показаний от формы кривой измеряемого напряжения. Показания прибора соответствуют среднеквадратическому значению измеряемого напряжения.
Недостатки— квадратичная шкала; малая чувствительность из-за слабого собственного электрического поля; невысокая точность; возможность пробоя между электродами; необходимость экрана.
Электростатические вольтметры применяют для измерения в цепях с маломощными источниками и при лабораторных исследованиях в цепях высокого напряжения. В совокупности с электронными усилителями их используют как высокочувствительные электрометры и вольтметры переменного тока.
Логометры
Логометры — приборы электромеханической группы, измеряющие отношение двух электрических величин Y1 и Y2:
α = F(Y1/ Y2)n, (5.41)
где n — коэффициент, зависящий от системы ИМ.
Особенность логометров заключается в том, что вращающий М и противодействующий Мα моменты в них создаются электрическим путем, поэтому логометр имеет два воспринимающих элемента, на которые воздействуют величины Y1 и Y2, составляющие измеряемое отношение. Направления величин Y1 и Y2 должны выбираться такими, чтобы моменты М и Мα, действующие на подвижную часть, были направлены навстречу друг другу; при этом подвижная часть будет поворачиваться под действием большего момента. Для выполнения этих условий моменты М и Мα должны по-разному зависеть от угла отклонения подвижной части прибора.
Источниками погрешности логометра служат неидентичное выполнение двух воспринимающих элементов, особенно при наличии ферромагнитных материалов; наличие в логометре дополнительных моментов Мдоп (от трения в опорах, безмоментных подводок, неуравновешенности подвижной части). Следовательно,
|
M = Мα + Мдоп. (5.42)
Присутствие дополнительного момента Мдоп делает показания логометра зависящими от побочных факторов (например, напряжения). Поэтому на шкале логометра указывают рабочий диапазон напряжения, в пределах которого градуировка шкалы справедлива. Верхний предел напряжения определяется максимальной мощностью, выделяемой в цепях логометра, а нижний — Мдоп. Стрелка, не включенного под напряжение логометра, из-за отсутствия механического противодействующего момента занимает безразличное положение.
Рис. 5.18. Устройство механизма магнитоэлектрического логометра
Действие магнитоэлектрического логометра заключается в следующем.
В неравномерное магнитное поле постоянного магнита (рис. 5.18) помещают подвижную часть ИМ, содержащую две рамки, жестко скрепленные под углом d = 30°-90° и насаженные на общую ось. Токи I1 и I2 подводят к рамкам с помощью безмоментных токоподводов. Направление токов таково, что ток I1 создает вращающий, а I2 — противодействующий моменты:
M = I1 (∂Ψ1/∂α); Mα = I2(∂Ψ2/∂α), (5.43)
где Ψ1, Ψ2 —потоки, создаваемые магнитом и сцепленные с рамками.
Моменты М и Mα изменяются в зависимости от изменения угла α. Максимальные значения моментов будут сдвинуты на угол d, что позволяет получить на рабочем участке уменьшение М и увеличение Mα. При равновесии I1(∂Ψ1/∂α) = I2(∂Ψ2/∂α), откуда
где f1(α), f2(α) — величины, определяющие скорость изменения потокосцепления.
Из равенства моментов следует, что
α = F(I1/ I2) (5.45)
Если отношение токов выразить через искомую величину X, то
α = F1(X). (5.46)
Существование данной функциональной зависимости возможно при выполнении основного условия работы логометра, т.е. при ∂Ψ1/∂α ≠ ∂Ψ2/∂α, которое обеспечивается при искусственно созданной неравномерности магнитного поля в воздушном зазоре логометра. Магнитоэлектрические логометры применяют для измерения сопротивлений, частоты и неэлектрических величин,
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!