Крепления подвижной части

Установка подвижной части ИМ осуществляется разными способами:

а) на кернах-подпятниках;

б) на растяжках;

в) на подвесе.

Опора керн-подпятник (рис. 3.3,а) характеризуется наличием трения, уменьшающим чувствительность прибора и увеличива­ющим его погрешность и собственное потребление. Из-за трения в опорах появляется вариация показаний. Расчет опоры на керн-подпятник сводится к определению минимального радиуса закругления керна по максимальному напряжению в опоре или же к проверке прочности опор по выбранным размерам и материалам их деталей.

Трение, как известно, направлено всегда против движения. Поэтому при движении подвижной части прибора трение будет мешать этому и искажать показания прибора. Для уменьшения трения подвижная часть в некоторых конструкциях крепится на кернах в подпятниках из камня высокой твердости (рубина, сапфира, агата). На фиг. 324 дана конструкция оси и подпятника электроизмерительных приборов. Для предохранения кернов и подпятников от разрушения при переносе или транспортировке некоторые приборы имеют приспособление, называемое арретиром, которое поднимает подвижную часть и закрепляет ее неподвижно.

Керн – наконечник, изготовленный из кобальт-вольфрамового сплава или стали. Длина 5-7 мм, диаметр 0,5-0,7 мм. Керн затачивается на концах и оканчивается закруглением с радиусом 0,01-0,15 мм. Радиус миллиметрован исходя из прочности материала. Давление в область керн-подпятник 200-200кг/мм² . Подпятник для точных приборов выполняют из корунда и агата. Для низкого класса точности – из бронзы или стекла.

В области керн-подпятник возникает сила трения, которая способствует появлению погрешности вариации. Вариация – наибольшая разность между повторными показаниями прибора при измерении одного и того значения измеряемой величины при неизменных условиях.

Источники возникновения вариации:

• трение;

• механический гистерезис (остаточное проявление пружины);

• магнитный гистерезис.

Для того чтобы избавиться от вариации, используют способ крепления на растяжках.

Опора на растяжке (рис.2.3,б) характеризуется отсутствием трения, поэтому приборы на растяжках имеют более высокую чувствительность и меньшее собственное потребле­ние мощности по сравнению с приборами на кернах. Растяжки – тонкие металлические ленты длиной до 20 мм. Материал: оловянно-цинковая или бериллиевая бронза, платиново-серебристый сплав и др.

Опоры на растяжках применяются в ИМ не только в качестве упругих опор; они создают противодействующий момент, а в ИМ с подвижной рамкой служат также для подвода тока в обмотку рамки.

Функции:

• Крепление подвижной части

• Подвод тока к рамке

• Создание противодействующего момента.

Чем длиннее растяжка, тем чувствительнее прибор.

Недостатком растяжек является наличие остаточной деформации, так называемое упругое последствие, вызывающее невозвращение указателя к нулевой отметке. Приборы на растяжках не имеют достаточной надежности при воздействии ударов и тряски, и тогда по-прежнему применяют приборы на кернах. При горизонтальном расположении подвижной части образуется ее провисание Δ.

Достоинства:

• Ликвидация трения в опорах

• Повышение чувствительности механизма

• Снижение собственного потребления мощности

• Повышения устойчивости к тряске и вибрациям.

Для достижения максимальной чувствительности используют способ крепления на подвесе.

Опора на подвесе (рис. 2.3,в) применяется в самых чувст­вительных электромеханических приборах - магнитоэлектрических зеркальных гальванометрах.

З еркальный гальванометр: 1 - осветитель (лампа); 2 - гальванометр; 3 - зеркальце; 4 - шкала.

Рамочный гальванометр: 1 - постоянный магнит; 2 - рамка; 3 - стрелка-указатель; 4 - выводы рамки; 5 - шкала

Подвес, подобно растяжкам, представляет собой упругую нить, на которой свободно подвешивается подвижная часть. В приборах на подвесах применяется световой отсчет. Чувствительность повышается в 2 раза за счет крепления с одной стороны. Подвес служит также токоподводом. В качестве второго токоподвода применяется безмоментная лен­та - пружинка.

Прибор имеет минимальный противодействующий момент и максимальную чувствительность. Такие приборы снабжены арретиром, который позволяет механически закрепить подвижную часть.