Аналоговые электромеханические измерительные приборы

 

В аналоговых электромеханических измерительных приборах непосредственной оценки электромагнитная энергия, подведенная к прибору непосредственно из измеряемой цепи, преобразуется в меха­ническую энергию углового перемещения подвижной части относительно неподвижной. Электромеханические измерительные приборы (ЭИП) применяют для измерения тока, напряжения, мощности, частоты, фазовых сдвигов, сопротивлений и других электрических величин на постоянном и переменном токе. Они состоят из электрического преобразователя (измерительной цепи), электромеханического преобразователя (измерительного механизма), отсчетного устройства.

 

X

Измеритель­ная цепь

Y

Измеритель­ный механизм

О a

Отсчётное устройство

 

Измерительная цепь прибора обеспечивает преобразование электрической измеряемой величины в некоторую промежуточную электрическую величину Y (ток или напряжение), функционально связанную с измеряемой величиной X. Величина Y непосредственно воздействует на измерительный механизм (ИМ).

В зависимости от характера преобразования цепь может представлять собой совокупность преобразовательных элементов (резисторов, выпрямителей, термопар и др.). Различные измерительные цепи позволяют использовать один и тот же измерительный механизм при измерениях разнородных величин, напряжения, тока, сопротивления, меняющихся в широких пределах.

Измерительный механизм, являясь основной частью конструкции прибора, преобразует электромагнитную энергию в механическую энергию, необходимую для отклонения на угол a его подвижной части относительно неподвижной, т.е. a = f(Y)= F(X ).

Движение подвижной части описывается дифференциальным уравнением второго порядка .

Вращающий момент М_вр, определяемый для всех электромеханических приборов скоростью изменения энергии электромагнитного поля W_эм, сосредоточенной в механизме, по углу отклонения подвижной части, равен

Противодействующий момент M_a, создаваемый механическим путём с помощью спиральных пружин, растяжек, проводящих проводов и пропорциональный углу отклонения a подвижной части M_a=-K_пр a, где K_пр - удельный противодействующий момент на единицу угла закручивания пружины. В установившемся состоянии М_вр=- M_a. Момент успокоения .

Отсчетное устройство - указатель, шкалы.

По способу преобразования электромагнитной энергии в механическую электромеханические приборы разделяются на следующие ос­новные группы:

1) магнитоэлектрические;

2) электромагнитные;

3) электродинамические;

4) ферродинамические;

 

5) электростатические;

6) индукционные;

7)тепловые.