31. Эталоны и меры основной и производных единиц электрических величин.
В зависимости от степени точности меры подразделяются на: эталоны, образцовые и рабочие меры.
Эталон силы
электрического тока.
Единица силы тока – ампер – сила
постоянного тока, который, проходя по
двум параллельным проводникам бесконечной
длины и ничтожно малого круглого сечения,
расположенным на расстоянии 1 метр один
от другого в вакууме, вызывает между
этими проводниками силу, равную
Н
на каждый метр длины.
Эталоны производных единиц: ЭДС, электрическое сопротивление, индуктивность, электрическая емкость.
Эталон ЭДС состоит из 20 насыщенных элементов и устройства сравнения компараторов. Такую совокупность мер называют групповым эталоном.
Эталон индуктивности также является групповым и состоит из 4 катушек индуктивности.
Эталон электрической емкости представляет собой воздушный конденсатор переменной емкости специальной конструкции. Выходной параметр – изменение его емкости при перемещении его подвижной части на 100 мм.
Вторичные эталоны предназначены для поверки образцовых СИ. Образцовыми СИ могут быть образцовые меры и приборы.
Образцовые меры предназначены для поверки и градуировки рабочих мер и измерительных приборов. В зависимости от точности, образцовые меры делятся на 3 разряда (1-самый точный). Образцовые меры устанавливают чаще одну величину.
Рабочие меры изготавливают для широкого диапазона номинальных значений величин и используются для поверки измерительных приборов. Иногда используют для особо точных измерений.
32. Преобразователи тока и напряжений. Шунты и добавочные сопротивления (резисторы), измерительные трансформаторы.
Шунт - простейший измерительный преобразователь тока в напряжение.
Класс точности шунтов: 0,02-0,5 (показывает допустимое отклонение сопротивление шунта в % от его номинального значения). Серийные шунты выпускают для токов не более 5000А. Свыше 5000А допускается параллельное соединение шунтов.
Добавочное сопротивление – это шунты меньшего сопротивления, преобразователи напряжения в ток. Значение тока регистрируют измерительный преобразователь. Добавочное сопротивление используют для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров различных систем и других приборов, имеющих параллельные цепи, подключают к источнику напряжения(вольтметры).
Измерительный преобразователь(ИП) подразделяют на трансформаторы тока и напряжения и предназначены для преобразования больших переменных токов и напряжений в относительно малые токи и напряжения. ИП состоит из 2 изолированных друг от друга обмоток, помещенных на магнитопровод.
33. Аналоговые электроизмерительные приборы. Общие сведения и технические требования.
Аналоговые электронно – измерительные приборы (АЭП) – приборы, показания которых являются непрерывной функцией измеряемой величины. АЭП – показывающий прибор. Все аналоговые преобразователи имеют отсчетное устройство, состоит из шкалы, расположенного на циферблате прибора и указателя. Указатель отсчетного устройства жестко связан с подвижной частью прибора. Поворот подвижной части осуществляется под действием вращающего момента. Значения момента пропорциональны измеряемой величине. Чтобы уравновесить вращающий момент, нужно создавать противодействующий момент, пропорциональный углу поворота подвижной части.
Общие технические требования ко всем аналоговые приборы сформулированы в ГОСТ 22261-76. Требования к электронной прочности сопротивления изоляции установлены в ГОСТ. Для всех приборов установлены 7 групп по значениям механических и климатических влияющих величин.
Для аналоговых приборов различают 2 вида указателей:
Стрелка
Составной указатель
Устройство для создания противодействующего момента (противодействие пружины и растяжки).
Пружины выполнены в виде спирали из бронзовой вытяжки – металлические ленточки шириной 0,08 -0,35 мм, толщиной 0,01 – 0,04 мм. Материал: бронза, реже платина, сплавы Co, Ni, Cr.
Преимущества растяжек: возможность исключить трение в опорах, увеличение чувствительности.
Устройства для создания успокаивающего момента:
Воздушный момент (рис.1)
Магнитно – индукционный (рис.2)
Жидкостный
Рис.1
2 метод состоит из неподвижного постоянного магнита и крыла успокоителя (из Al).
При движении подвижной части и крыла успокоителя в крыле наводятся вихревые токи при пересечении поля постоянного магнита, тем самым создается успокаивающий момент.
“+”: проще конструктивно, но его применение возможно в приборах, где поле постоянного магнита не оказывает существенного влияния на работу механизма.
Жидкостный применяется в приборах, имеющих малый размер. Состоит из 2 дисков: 1 – не подвижной, 2 – на неподвижной части механизма. Между дисками заливается специальная маловысыхающая. Si – органическая жидкость, имеющая высокую вязкость, чтобы не вытекать из зазора между дисками. Зазор: 0,1 – 0, 015 мм. Применяется в приборах, подвижная часть которых прикреплена на растяжках.