Магнитоэлектрические приборы с преобразователями (выпрямительные приборы, основное уравнение, схемы, св-ва, область применения).

Выпрямительные преобразователи выполняются по схемам 2^m где m = 1,…,8,….,12 (кратность периода преобразования)

m = 1 – двухэлементный однополупериодный прибор

R _к- для симетрирования ‌‌‌‌ ‌ ветвей

i = J_msint - на входе

Mt=k₁i

М_вр=М_пр

(1)

Показания прибора пропорциональны среднему значению тока, что определяется режимом его работы

Достоинства:

-минимальное кол-во элементов;

-простота;

Недостатки:

-измерение только симметричных сигналов;

-низкий коэффициент использования ИМ (50%), что повышает стоимость измерительной информации;

В точных измерениях такая система не пригодна.

Влияние параметров ВАХ

a b-не рекомендуется его использование, т. к. нарушается равномерность шкалы и снижается точность;

bc-практически линейный участок (рабочий), определяет пределы по току и по напряжению;

ad- перегрузочная способность данного прибора, поэтому при включении этих приборов важно правильно соблюдать полярность

Использование 4-х элементной схемы (2-х полупериодная схема выпрямления)

m=2

О собенность схемы – протекание тока в течение каждого полпериода, что обуславливает высокий КПД ИМ (90%)

Так как J_ср определяется за период Т , (а не за Т/2) это дает возможность измерять в равной степени симметричные и несимметричные сигналы.

Для повышения точности все элементы должны иметь одинаковые ВАХ (или разброс в пределах ± 2,5 - 3% )

Шкала таких приборов градуируется в средних значениях, и на шкале пишется «J_ср»

Если на шкале не написано в каких значениях измеряется – это действующие значения

- для синусоиды

Тогда для переградуировки

На основе этой модификации выполняют универсальные измерители напряжения и тока на широкие пределы измерения

Измерение напряжения

R д1…. Rдn цепочка добавочных сопротивлений, что определяет пределы измерения данного прибора.

Rt – температурная стабилизация

Cf – частотная стабилизация

Измерение тока

Т 1, Т2 – токовые зажимы

П1, П2 – потенциальные зажимы

Общие св-ва приборов:

1. Универсальность, многофункциональность, многопредельность;

2. Класс точности 0,2 и ниже (дополнительная погрешность определяется не идеальностью элементов выпрямления );

3. Необходимость введения температурной и частотной компенсации

№15

Электромагнитные приборы (устройство и теория измерительных механизмов, амперметры, вольтметры, основное уравнение, область применения)

ИМ использует принцип взаимодействия магнитного поля, создаваемого катушкой стоком и магнитного сердечника.

1. катушка

2. сердечник

1. Данное уравнение подтверждает физ. принцип ;

2. Прибор измеряет постоянный и переменный ток ;

3. Шкала прибора квадратичная. Для выравнивания шкалы осуществляется математическая оптимизация формы сердечника, чтобы скомпенсировать нелинейную зависимость;

4. Так как L  K_L(W_витк)² то

Уравнение показывает, что  пропорционально ампер-виткам (JW_витков). Это дает возможность расширять пределы измерения в пределах номинальных ампер-витков, путем подбора соответствующих значений тока и числа витков (JW_витков) _ном.;

5. На базе данного ИМ выполняются измерители тока и напряжения в широких пределах;

6. Достижимый класс точности 0.5

Приборы выполняют классов 0,5; 1; …;

7. Источниками дополнительной погрешности есть:

-частота или форма измеряемого сигнала;

- внешние магнитные поля;

Для устранения влияния магнитного поля используют экранирование (это дорого) или астазирование (на шкале такого прибора пишут астатический)

8 ). На показания прибора в малой степени влияют температура, влажность, вибрации;

Сердечник должен быть магнитомягким и иметь малые потери на гистерезис и вихревые токи.

Одной из модификаций есть логометры, на базе которых могут быть выполнены фазометры и другие приборы.

№ 16