1.2. Основные электромеханические электроизмерительные приборы

Электромеханические измерительные приборы применяются для измерения тока, напряжения, мощности, сопротивления и других электрических величин на постоянном и переменном токах. Эти приборы относятся к приборам прямого действия (измерения). Они состоят из электрического преобразователя (измерительной цепи), электромеханического преобразователя (измерительного механизма) и отсчетного устройства.

Измерительная цепь обеспечивает преобразование электрической измеряемой величины (например, переменное напряжение) в некоторую промежуточную величину (например, постоянный ток), которая непосредственно воздействует на измерительный механизм (ИМ) прибора. По характеру преобразования измерительная цепь может представлять собой совокупность элементов (резисторов, конденсаторов, выпрямителей, термопар и др.).

Различные измерительные цепи, содержащие, например, шунты, добавочные сопротивления, делители, выпрямители и т.п., позволяют использовать один и тот же измерительный механизм при измерениях разнородных величин: токов, напряжений, сопротивлений и т. д., изменяющихся в широких пределах.

Измерительный механизм является основной частью конструкции прибора и преобразует электромагнитную энергию, поступающую из измерительной цепи, в механическую энергию, необходимую для отклонения его подвижной части относительно неподвижной на угол α.

В данной работе использован измерительный прибор магнитоэлектрической системы.

Отсчетное устройство содержит стрелку-указатель, связанную с подвижной частью измерительного механизма, и шкалу, на которую нанесены количественные значения измеряемой величины.

На шкале, в правой нижней ее части, как правило, указываются основные параметры измерительного прибора.

Например, совокупность следующих символов:

Они означают (слева направо): прибор предназначен для измерения постоянного тока; измерительный механизм магнитоэлектрической системы; изоляция прибора испытана напряжением 2кВ; рекомендована эксплуатация прибора в вертикальном положении; основная приведенная погрешность прибора 1,5% (класс точности).

В данной работе предлагается на основе стрелочного индикатора (измерительного механизма) магнитоэлектрической системы рассчитать элементы измерительной цепи, построить (собрать) и отградуировать измерительные приборы:

– миллиамперметр постоянного тока;

– вольтметр постоянного тока;

– вольтметр переменного тока;

– омметр активного сопротивления.

1.2.1. Основные параметры стрелочного индикатора

Основными параметрами стрелочного индикатора являются (рис.1.1):

I_пр − ток предельного отклонения стрелки по шкале прибора;

α_m− максимальное значение безразмерной шкалы прибора;

R_пр− внутреннее сопротивление измерительного механизма прибора;

U_пр− падение напряжения на внутреннем сопротивлении прибора при протекании через него тока предельного отклонения стрелки (I_пр).

Используемый в работе стрелочный индикатор имеет следующие значения этих параметров: I_пр=150 мкА= 0,15 мA., R_пр= 1,97 кОм, α_m=150, U_пр= I_пр∙R_пр ≈ 0,3 В.