Устройство измерительных приборов

Устройство измерительных приборов

Устройство измерительных приборов1Приборы, которые применяются для контроля и измерений нескольких показателей электрических  величин называются универсальными, или комбинированными.Такие приборы называются еще и много предельными  приборами.

Устройство измерительных приборов магнитоэлектрической системы практически одинаково.

В одном универсальном комбинированном приборе может быть реализовано до нескольких десятков пределов измерений. Их применяют для измерения тока и напряжения, емкости, относительного уровня переменного напряжения, сопротивлению постоянному току.  Для контроля наличия, или отсутствия тока и напряжения, отыскания обрывов, или замыканий проводов в кабелях и жгутах, проверке исправности предохранителей, электрических узлов и радиоэлементов, для проверки исправности различных катушек, сопротивлений и индуктивностей.

Имея небольшое количество органов управления и настроек, такие приборы  удобны в эксплуатации и могут успешно эксплуатироваться как в домашних условиях, так и в условиях промышленного производства и электролабораториях. Вероятность неправильных действий во время проведения измерений при такой компоновке органов управления приборами, сведена к минимуму.

Устройство измерительных приборов выглядит следующим образом.

- Корпус из ударопрочного полистирола, служащий контейнером для крепления всех элементов, которые при соединении в одно целое образуют комбинированный прибор

- Непосредственно механизм визуального считывания информации стрелочного типа магнитоэлектрической системы.

-Несколько ручек переключения диапазонов, пределов, или типов измеряемых показателей, в виде тумблеров или галетных переключателей.

- Устройств защитного отключения при неправильных действиях персонала, или превышения допустимых пределов измерений.

- Набором дополнительных делителей и шунтов для расширения пределов и возможностей данного комбинированного прибора.

- Источник питания прибора в виде сухой аккумуляторной батареи или нескольких таких элементов.

Главный орган таких приборов, это конечно магнитоэлектрический измерительный механизм с внутри рамочным магнитом.

Структурный состав приборов выглядит следующим образом.

- Корпус из ударопрочного полистирола служащий контейнером для крепления всех элементов, которые при соединении в одно целое образуют комбинированный прибор

- Непосредственно механизм визуального считывания информации стрелочного типа магнитоэлектрической системы.

-Несколько ручек переключения диапазонов, пределов, или типов измеряемых показателей, в виде тумблеров или галетных переключателей.

- Устройств защитного отключения при неправильных действиях персонала, или превышения допустимых пределов измерений.

- Набором дополнительных делителей и шунтов для расширения пределов и возможностей данного комбинированного прибора.

- Источник питания прибора в виде сухой аккумуляторной батареи или нескольких таких элементов.
Ну, что же, начнем по порядку.

Корпус прибора основа каркаса формы, это дизайн и внешний вид прибора. От этого содержания зависит удобство работы с прибором, и даже настроение персонала, который работает с ним. Согласитесь, работать с прибором, который элегантен и красив не только своей формой, но и дизайном, легкостью переключения кнопок и галетников, удобным расположением ручек переключения и их внешним видом, легкостью считывания показаний со шкалы перибора.

Конечно, различные приборы имеют и разные функциональные назначения, исходя из этого и внешний вид и расположение органов управления у них различно. Поэтому не будем заморачиватся на этом, а перейдем к следующему пункту механизму визуального считывания показателей необходимых нам измерений.

В комбинированы электрических приборах применяют измерительные механизмы магнитоэлектрической системы с внутри рамочным магнитом.  Этот принцип основан на действии протекающего тока по проводникам системы  катушки.  Эта катушка подвижна и стабилизируется магнитным полем постоянного магнита, расположенного непосредственно в  теле вращающейся рамки.

 прибор с выносным магнитомСуществует два вида магнитоэлектрических приборов с внутри рамочным магнитом, и приборы на растяжках. Первый тип прибора характеризуется невысокой стоимостью изготовления и низким классом точности. Приборы, выполненные с применением растяжек более трудоемки в изготовлении и несколько дороже своих собратьев более раннего выпуска. Рассмотрим устройство обеих приборов более тщательно.

Прибор с внутри рамочным магнитом устроен следующим образом.

Прибор с внутри рамочным магнитом устроен следующим образом. Внутри цилиндра выполненного из  магнитомягкого материала расположен цилиндрический магнит из магнитотвердого материала между ними имеется определенный зазор, в котором существует   равномерное магнитное поле. Поверх цилиндрического магнита расположена рамка катушки, намотанная медным изолированным проводом небольшого сечения. Толщина провода катушки колеблется от 0,02мм до0.5 мм.

Рамка катушки имеет полуоси вращения с коническими точками крепления в гнездах корундовых, или агатовых подпятников. Если вы пользовались наручными часами маятникового типа, то там тоже все оси шестерен и маятника выполнены аналогичным образом.

К одной из полуосей крепится указательная  стрелка, выведенная над шкалой прибора. При повороте рамки вокруг своей оси  конец стрелки перемещается над шкалой, по которой производится отсчет показаний измерений. Для создания сил противодействия повороту рамки и подвода напряжения к катушке к полуосям крепятся две спиральных пружины. Одна из пружин связана с корректором, при помощи которого стрелку прибора можно установить на нулевую отметку шкалы.

Корректор, выполнен в виде эксцентричного стержня, поворачивая который можно перемещать стрелку прибора в небольших пределах шкалы, в районе нулевой отметки. В точке крепления стрелки к полуоси имеются противовесы для стабилизации положения стрелки при изменении положения прибора.

Приборы, выполненные с применением растяжек, отличаются тем, что вместо кернов осями вращения являются ленточные растяжки, выполненные из бронз, или специального сплаваПлСр-20-0.25. Такой метод крепления обеспечивает точное считывания показаний.

правило левой рукиПротекающий в катушке прибора ток создает вращающий момент, который направлен по правилу левой руки на определенный угол, преодолевший противодействующие силы пружин или растяжек. Постоянное магнитное поле, имеющееся в воздушном зазоре, создает благоприятные условия для вращающего момента поворота катушки, при котором вращающий момент и угол поворота катушки пропорциональны току, протекающему через неё.
Так как моменты действия и противодействия равны

Формула расчета угла поворота рамки в зависимости от тока, протекающего через неё.

Где а – угол поворота рамки. I - Ток, протекающий через катушку. S- Площадь сечения рамки. W- Количество витков катушки рамки.

Комбинированные приборы оснащаются измерительными головками магнитоэлектрической системы– микроамперметрами. Ток полного отклонения Iи=10–300 мкА и внутренним сопротивлением от Rи= 30 Ом до 1200 Ом. Для расширения пределов измерений по току и напряжению в устройстве приборов применяются шунты и добавочные резисторы. Если ток измерения превышает допустимое  значение для данного микроамперметра, то  параллельно ему включают дополнительный резистор называемый шунтом.

Для измерения напряжения превышающего допустимое для данного микроамперметра, последовательно с ним включают добавочный гасящий резистор, на котором происходит падение напряжения, до допустимых значений.

В продолжении, рассмотрим устройство измерительных приборов лицевой части прибора. Тумблера и галетные переключатели в различных видах приборов различны, их предназначение–выбор необходимых типов и пределов измерений, или  рода работ. Тумблера или кнопочные переключатели служат для переключения рода работ таких как вид тока или напряжения (переменный или постоянный). Измерение сопротивления, емкости, частоты, или чего – либо другого. Галетные переключатели предназначены для переключения пределов измерений. Тока, напряжения, сопротивления, ёмкости и многого другого.

Прибор 4313На лицевой части шкалы прибора, имеются, нанесены символы, которые расшифровывают назначение прибора и его технические характеристики. Внизу шкалы имеется знак магнитоэлектрической системы в виде подковы с расположенным внутри его темным квадратиком.

Горизонтальная черта рядом с таким знаком, показатель того что прибор предназначен для измерения величины постоянного тока, пятиконечная звезда с числом внутри нее указывает величину допустимого напряжения в киловольтах, которое может быть приложено между корпусом прибора и измерительным механизмом. Число от 1.5  до 4  показывает класс точности прибора в процентах.

На некоторых приборах имеются знаки в виде перпендикулярных линий или скобки они определяют положение прибора при измерении: вертикальное или горизонтальное. Так же на шкале указывается год выпуска прибора и его заводской номер. Для точной установки шкалы прибора на нулевую отметку для измерений в диапазоне Ом и Ком имеется потенциометр точной настройки.

Многие комбинированные приборы оснащаются устройствами защитного отключения при превышении определенных значений тока или напряжения и служат защитой от ошибочных действий работающего с ними персонала. Устройство защиты может быть выполнено как простым токовым выключателем, так и сложной электронной схемой выполненной на транзисторах, или микросхемах. При срабатывании защиты необходимо нажать на кнопку возврата замыкающего устройства.

Внутри прибора установлены калиброванные резисторы. Точность изготовления некоторых составляет 0,001 Ома. Такие резисторы мотаются специальным проводом типа МнМц–3–12, либо ПЭМС.  Для того чтобы сделать катушки резисторов безиндуктивными, их изготовляют методом бифилярной намотки.

Питанием большинства комбинированных приборов служат гальванические элементы типа КБС–Л–0,5 (3336) напряжением 4,5 В, аккумуляторы Д–0,1, или элементы 316, от одного, до нескольких штук.

 


Google Buzz Vkontakte Facebook Twitter Мой мир Livejournal Ruspace
Поделись с другом
Напишите свое мнение о сайте в комментариях
This entry was posted in Приборы диагностики и измерений. Bookmark the permalink.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

*

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>