Анализ электромеханических приборов
план-конспект занятия

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ №3

«АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ»

3.1 Краткие теоретические сведения

Для измерения тex или иных параметров в учебных лабораториях или на производстве бывает необходимо выбрать прибор, оценив его характеристики, причем не всегда на этот прибор имеется паспорт. Поэтому рассмотрим определение основных метрологических характеристик приборов, примеры расшифровки символов, изображаемых на их лицевых панелях, критерии сравнительного анализа и другие факторы.

Для примера возьмем изображения лицевых панелей двух микроамперметров, показанные на рис. 3.1.

Рис 3.1 Изображения шкал микроамперметров магнитоэлектрической и электромагнитной систем.

Определяемые характеристики этих приборов будем вносить в заранее подготовленную таблицу З.1.

* Для вольтметров составляется аналогичная таблица, в которой вместо Iном указывается Uном , вместо rа -  значение rv, а вместо Uа – значение Iv.

Необходимые характеристики найдем, используя теоретические сведения из предыдущих тем.

Определим номинальные значения токов для обоих приборов, имеющих одностороннюю шкалу:

Iном 1= 50 - 0 = 50 мкА;                             Iном 2= 50-0 = 50 мкА

Классы точности приборов указаны на лицевых панелях:

γпр 1=1,5%                                                   γпр 2=1,5%

Внутренние сопротивления микроамперметров указаны на лицевых панелях:

rа1= 2 кОм                                                rа2= 3 кОм.

Цена делений приборов:

Чувствительность микроамперметра:

Рассчитаем падение напряжений на приборах:

Определим потребляемую приборами мощность:

Вт=5мкВт

Вт=7,5 мкВт

Найдем рабочие участки шкал обоих приборов:

,   ;

,   ;

Соответственно диапазоны измерения тока у приборов следующие:

Частотные диапазоны приборов определяются аналогично диапазонам измерения тока. Отличие заключается лишь в том, что прибор магнитоэлектрической системы может использоваться только на постоянном токе, т.е. у него DF= 0, информация о чем указана на изображении лицевой панели прибора М265 символом « - «.

Частотный диапазон прибора электромагнитной системы

DF = (100 - 0) Гц = 100 Гц.

2. Знаки и символы, наносимые на лицевой панели прибора

Приведем для примера расшифровку всех знаков и символов, помещенных на изображениях лицевых панелей приборов, показанных на рис. 3.1.

Прибор М265:

М — буквенный шифр магнитоэлектрической системы;

265 — номер разработки (модели);

1983 г. — год выпуска;

μА — микроамперметр;.,

2кΩ — внутреннее сопротивление 2 кОм;

— - предназначен для использования в цепях постоянного тока;

 — графическое обозначение магнитоэлектрической системы, защищенной от действия внешних магнитных полей;

1,5 — класс точности;

┴ — рабочее положение вертикальное;

— измерительный механизм изолирован, и сопротивление изоляции испытано напряжением 2 кВ.

Прибор Э412:

Э — буквенный шифр электромагнитной системы;

412 — номер разработки;

1989 г. — год выпуска;

μА — микроамперметр;

100 Hz — верхняя частота диапазона частот;

З кΩ — внутреннее сопротивление;

— предназначен для использования в цепях переменного и постоянного тока;

£ — графическое обозначение электромагнитной системы;

4,0 — класс точности;

— измерительный механизм изолирован, и сопротивление изоляции испытано напряжением 2 кВ

3.  Сравнительный анализ приборов

По полученным в подразделах 3.1 и 3.2 характеристикам проведем сравнительный анализ рассматриваемых приборов с указанием их достоинств и недостатков.

Приведем критерии, используемые при сравнительном анализе измерительных приборов:

• класс точности (чем меньше γпр, тем прибор лучше);
• внутреннее сопротивление (чем меньше rа, тем лучше амперметр и чем больше rv, тем лучше вольтметр);
• чувствительность (чем больше S, тем прибор лучше);
• падение напряжения на амперметре (чем меньше UА, тем прибор лучше) либо потребляемый вольтметром ток (чем меньше Iv тем прибор лучше);
• потребляемая прибором мощность (чем меньше Р - тем прибор лучше);
• диапазон измерения параметра (чем он больше, тем прибор лучше);
• частотный диапазон (чем он больше, тем прибор лучше);
• вид шкалы (лучше прибор с равномерной шкалой);
• наличие защиты от внешних магнитных или электрических полей (прибор лучше при наличии такой зашиты);
• год выпуска (чем прибор новее, тем он лучик);
• рабочее положение (лучше прибор, работающий в любом вложении);
• по роду тока (лучше прибор универсальный).

На основании приведенных критериев сравним рассматриваемые приборы M265 и Э412.

Преимущества прибора M265:

• равномерная шкала;
• наличие защиты от влияния внешних магнитных полей;
• меньшая γпр
• меньшее внутреннее сопротивление;
• меньшее падение напряжения;
• меньшая потребляемая мощность;
• более широкий диапазон измерения.

Недостатки прибора M265:

• не универсальный;
• более раннего года выпуска;
• работает только в вертикальном положении
• меньший частотный диапазон.

4. Оценка погрешности измерений

Для примера оценим погрешности намерения тока 25 мкА рассматриваемыми приборами M265 и Э412, для чего используем формулу (2.4):

5. Определение значения измеряемого параметра

Для примера найдем значения измеряемого тока по положениям стрелок приборов, показанных на рис. 3.1, для чего используем данные о цене деления шкал этих приборов из табл. 3.1:

Электромеханические приборы весьма разнообразны по назначению, конструкции, принципу преобразования подводимой энергии и метрологическим характеристикам.

Специальную систему маркировки, необходимую для получения достаточной информации об измерительном приборе, устанавливает ГОСТ 1845—59.

Расшифровка условных обозначений, наносимых на шкалах приборов была выдана вам ранее.