Волоконно-оптические приборы Мультивибраторы Триггеры Трехфазные выпрямители Магнитное поле и магнитные цепи Электрические цепи Последовательное соединение резистора, катушки и конденсатора

Электрические средства измерениий

Электромеханические измерительные приборы

 Электромеханический измерительный прибор прямого действия представляет собой прибор, в котором положение подвижной части зависит от значения измеряемой величины. В таком приборе происходит одно или несколько преобразований сигнала измерительной информации от входа к выходу без применения обратной связи. Независимо от назначения и принципа действия такие приборы состоят из измерительной цепи, измерительного механизма и отсчетного устройства(рис. 19.1).

Рис. 19.1

 Измерительная цепь – совокупность элементов измерительного прибора, образующих непрерывный путь прохождения измеряемого сигнала одной физической величины от входа к выходу. В измерительной цепи происходит одно из ряда преобразований измеряемой величины х в функционально связанную с ней электрическую величину у.

 Измерительный механизм – часть прибора, которая вызывает необходимое перемещение его указателя (стрелки, светового пятна и др.). В измерительном механизме магнитная энергия, пропорциональная измеряемой величине, преобразуется в механическую энергию, вызывающую перемещение подвижной части на угол .

 Отсчетное устройство – часть прибора, показывающая значение измеряемой величины.

 Общими элементами аналоговых электромеханических приборов являются: корпус (из металла или пластмассы), неподвижная и подвижная части (катушка, ферромагнитный магнитопровод или алюминиевый вращающийся диск), противодействующее устройство (спиральная или ленточная пружина), успокоитель (жидкостный или магнитоиндукционный), корректор нулевого положения и отсчетное устройство (шкала и указатель).

 При включении прибора на его подвижную часть действуют два момента:

 вращающий (возникающий в результате взаимодействия электромагнитных полей, возбуждаемых подвижной и неподвижной частями)

 , (19.1)

где  – производная электромагнитной энергии  по углу перемещения подвижной части ;

 противодействующий (обусловлен противодействием закручивающейся пружины)

 , (19.2)

где  – удельный момент пружины, зависящий от ее размеров и материала.

 Под действием вращающего момента закручивается (или раскручивается) противодействующая пружина. В этом случае подвижная часть (и указатель) под действием разности моментов будет перемещаться в ту или иную сторону до их равенства.

Рис. 19.2

Катушка с ферромагнитным сердечником

Нелинейная катушка индуктивности изображена на рис. 3. Здесь R-активное сопротивление обмотки с числом витков w; Ф-основной поток, замыкающийся по сердечнику; -поток рассеяния, которому соответствует индуктивность рассеяния  и индуктивное сопротивление рассеяния .

Различают параллельную и последовательную схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником. Эти схемы, а также соответствующие им соотношения и векторные диаграммы приведены в табл. 1.



Таблица 1.  Схемы замещения, уравнения и векторные диаграммы для катушки    c ферромагнитным сердечником

        Схема замещения

   Уравнения и соотношения для параметров

      Векторная диаграмма

Параллельная


 



Последовательная



где

где


 



Примечание. 1. Если сердечник содержит воздушный зазор величиной , в схему замещения параллельно ветви, содержащей нелинейную катушку с проводимостью , включается дополнительная линейная катушка индуктивности с сопротивлением

2. При пренебрежении активным сопротивлением обмотки и потоком рассеяния связь между эквивалентным электрическим сопротивлением  катушки и комплексным магнитным сопротивлением  сердечника определяется соотношением

или

.

Трансформатор с ферромагнитным сердечником

Трансформатор с ферромагнитным сердечником изображен на рис. 4. Здесь  и  - активные сопротивления первичной и вторичной обмоток с числами витков  и  соответственно. - основной поток, замыкающийся по сердечнику.  и - потоки рассеяния первичной и вторичной обмоток, которым соответствуют индуктивности рассеяния  и  и индуктивные сопротивления рассеяния  и .

ЗАДАНИЕ N 25
Тема: Эквивалентные преобразования линейных электрических цепей
1412_193308/8AA2AA4E35F8F85792C75407E95A1463.jpg
Входное сопротивление 1412_193308/DCF62F719702B103C443B353887EB5A8.png цепи равно …

Решение:
Сопротивления 1412_193308/3FA297A0B51D25587B74966C6F86CC6A.png 1412_193308/73F642EA1C1505D594FADBCC4FE705AE.png и 1412_193308/5672F0D9BC46FD78559E57BFB6812580.png 1412_193308/56C9830A50FD244A28F772EB2C840C22.png соединены параллельно, а их эквивалентные сопротивления – последовательно, поэтому 1412_193308/980C4FDC1D02F5D7A7AA1D0F4D299A5D.png


Источники питания электронных устройств