22.Индукционные приборы

Измерительный механизм прибора индукционной системы состоит из одного или нескольких неподвижных электромагнитов и подвижной части, выполненной в виде алюминиевого диска. Переменные магнитные потоки, пронизывая диск, индуцируют в нем вихревые токи. Взаимодействие этих магнитных потоков с магнитными потоками от вихревых токов вызывает вращение диска. Индукционные измерительные механизмы применяются в счетчиках активной и реактивной энергии в однофазных и трехфазных цепях переменного тока. На рис. 2.14 показано устройство счетчика индукционной системы. Вращающий момент, создаваемый электромагнитами, пропорционален активной мощности переменного тока:

, где k₁ – коэффициент пропорциональности.

Р ис. 2.14. Устройство счетчика индукционной системы:

1 – трехстержневой сердечник с катушкой напряжения;

2 – П-образный сердечник с двумя последовательно

соединенными токовыми катушками; 3 – алюминиевый

диск; 4 – постоянный магнит для создания тормозного

момента; 5 – счетный механизм

Тормозной момент, создаваемый постоянным магнитом, можно считать пропорциональным скорости вращения диска:

где k₂ – постоянный коэффициент;  – угол поворота диска.

Число оборотов диска N за время измерения t определяется интегралом по времени от частоты вращения диска ddt, т.е.

где W – энергия, прошедшая через счетчик за интервал времени t; С – постоянная счетчика.

Отсчет количества энергии производится по показаниям счетного механизма (счетчика числа оборотов). Единице электрической энергии (1 кВтч) соответствует определенное число оборотов диска.

23. Структурная схема осциллографа

Электронно-лучевой осциллограф – универсальный измерительный прибор, применяемый для визуального наблюдения на экране электрических сигналов и измерения их параметров. Основная функция осциллографа заключается в воспроизведении в графическом виде электрических колебаний (осциллограмм) в прямоугольной системе координат. Чаще всего с помощью осциллографа наблюдают зависимость напряжения от времени, причем, как правило, осью времени является ось абсцисс, а по оси ординат откладывается напряжение сигнала. С помощью осциллографа можно наблюдать периодические непрерывные и импульсные сигналы, непериодические и случайные сигналы, а также одиночные импульсы.

Основным узлом осциллографа является электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), представляющая собой стеклянную вакуумированную колбу, внутри которой размещен электронно-оптический прожектор и отклоняющие пластины, а плоская торцевая часть (экран) покрыта изнутри люминофором. Электронно-оптический прожектор излучает узкий электронный луч, при попадании которого на люминофор на экране возникает светящаяся точка. Электронный луч проходит между двумя взаимно перпендикулярными парами металлических отклоняющих пластин. Одна пара пластин (Y) предназначена для отклонения луча во вертикали, а другая (Х) – по горизонтали. Если к отклоняющим пластинам, составляющим пару, приложить электрическое напряжение, то между ними образуется электрическое поле, которое вызывает отклонение луча.

Канал вертикального отклонения луча (канал Y), канал горизонтального отклонения луча (канал Х), канал управления яркостью луча (канал Z) и калибратор амплитуды и длительности.

Канал Y состоит из аттенюатора (Атт.Y), предварительного усилителя (У_Y), линии задержки (ЛЗ) и усилителя вертикального отклонения (УВО). Аттенюатор предназначен для ослабления больших сигналов; предварительный усилитель (У_Y) для усиления слабых сигналов; линия задержки обеспечивает небольшую задержку сигнала относительно начала сигнала горизонтальной развертки; усилитель УВО обеспечивает подачу противофазного напряжения на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ.

По каналу Х на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ поступает напряжение развертки. Основным узлом этого канала является генератор развертки (ГР), вырабатывающий линейно изменяющееся (пилообразное) напряжение, поступающее на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ через усилитель горизонтального отклонения (УГО). Напряжение развертки может быть синхронизировано с исследуемым сигналом, либо с напряжением сети, либо с сигналом от внешнего источника. Кроме того есть возможность подать на отклоняющие пластины Х (через Атт.Х и УГО) исследуемый сигнал со входа Х осциллографа.

Канал Z служит для создания на осциллограмме яркостных меток и гашения луча на время обратного хода развертки и в режиме ожидания при ждущей развертке. Внешний сигнал для управления яркостью подводят ко входу Z. Канал содержит усилитель-ограничитель (У_z) и устройство управления яркостью луча (УУЯ), выходное напряжение которого поступает на управляющий электрод ЭЛТ.

Калибратор амплитуды и длительности представляет собой генератор образцовых сигналов, например прямоугольных импульсов с заданными амплитудой и частотой повторения.