8.6.Индукционные приборы

Назначение – измерение электрической энергии

П ринцип действия: основан на взаимодействии переменных магнитных потоков с токами, индуктированными в подвижном алюминиевом диске.

Вращающий момент обусловлен взаимодействием тока в диске, индуктированного обмоткой напряжения, с магнитным потоком обмотки тока.

Противодействующий момент создается постоянным магнитом.

Должно быть не менее двух переменных магнитных потоков, пересекающих диск и сдвинутых в пространстве и по фазе.

Вращающий момент .

Область применения: в качестве однофазных и трехфазных счетчиков электрической энергии.

Счетчики электрической энергии

В счетчике: ; ; . Вращающий момент: .

П ротиводействующий (тормозной) момент:

При ,скорость вращения диска ,

; ; ;

Число оборотов диска , – действительная постоянная счетчика.

Уравнение преобразования:

Энергия, регистрируемая счетчиком: W_изм = C_нN, Погрешность счетчика: .

Трехфазный счетчик состоит из двух или трех однофазных механизмов, действующих на общую ось.

Счетчики активной и реактивной энергии отличаются передаточным числом счетного механизма и схемами включения в цепь нагрузки.

9 Регистрирующие приборы (рп)

понятия; преобразователи; регистрирующие органы; приборы

1. ПОНЯТИЯ

Регистрирующий прибор – выполняет запоминание и представление величины, изменяющейся во времени.

РП выполняет три операции:

1. преобразует значение величины (напряжения, тока) в положение чего-то ( стрелки, каретки) в пространстве,

2. преобразует значение времени в положение чего то (след на бумаге, состояние триггеров) в пространстве,

3. представляет эти пространственные положения в наглядном (способном восприниматься зрением) виде - посредством регистрирующего органа (РО)

2. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

2.1. Преобразователи величины

Два типа:

магнитоэлектрические , аналого-цифровые преобразователи

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА СРАВНЕНИЯ

Схема Особенности 1.повышенная точность (класс 0,250,5) благодаря наличию интегрирующего элемента - Д;

Назначение преобразовать значение напряжения или тока в положение стрелки и РО. Принцип действия от измеряемого напряжения вычитается напряжение обрат-ной связи по положению (ОС), разница усиливается и поступает на двигатель (Д). Д вращаясь преобразует напряжение в координату (положение в пространстве) элементов: 1. стрелки, 2. РО (например, струи краски) и 3. датчика ОС -преобразователя координаты в напряжение (см. тему 11) . 2. повышенная мощность регистрирующих устройств;

2.2. Преобразователи времени – движущаяся лента

Схема

Принцип действия двигатель обеспечивает постоянную скорость движения ленты, в результате координата в направлении скорости является координатой времени Математическая модель x=vdt, при v=const x t

3. РЕГИСТРИРУЮЩИЕ ОРГАНЫ

3.1.Чернильный контактный

Схема

Принцип действия чернила вытекают из трубки, оставляя след на бумаге Особенность 1.необходимость специальных чернил; 2.большая ширина следа (инструментальная погрешность) 3.возможность засорения отверстия.

Схема

Принцип действия понятен из рисунка Особенности 1.повышенное быстродействие; 2.малые усилия для перемещения РО.

3.2. Чернильный струйный

Вариант:

Схема

Принцип действия струя чернил, измельченная вибрацией, проходит между пластинами, на которые подается ЭДС Е, пропорциональная измеряемому напряжению. Под действием Е струя отклоняется. Особенность высокое быстродействие (до 1кГц)

4. ПРИБОРЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ (РП)

4.1.Самопишущий РП

Схема - совокупность измерительного устройства сравнения, движущейся ленты и чернильного РО.

Назначение - регистрация электрических величин, изменяющихся с частотой до 1 Гц.

(контроль температуры, влажности, атмосферного давления в специальных помещениях, например, в картинных галереях, музеях и др.)

4.2. Быстродействующий самопишущий РП

Схема - совокупность магнитоэлектрического преобразовательного устройства, движущейся ленты и чернильного РО.

Назначение - регистрация электрических величин, изменяющихся с частотой до 200 Гц.

( характерный пример – электрокардиограф)