sciaga cz1, Elektryczne, Elektrotechnika pk, METROLOGIA, Różne


MIERNIK MAGNETOELEKTRYCZNY

0x08 graphic

W mierniku magnetoelektrycznym cewka o wymiarach

a,b o z zwojach umieszczona jest w polu magnetycznym magnesu trwałego o indukcji B.

Przez cewkę płynie prąd I. Przepływ tego prądu powoduje powstanie sił działających na boki cewki b: 0x01 graphic
gdzie długość czynna cewki o z zwojach wynosi : 0x01 graphic

Siły działające na cewkę tworzą parę sił, której moment wynosi:

0x08 graphic

MIERNIK PROSTOWNIKOWY - jednopołówkowy

Mierniki prostownikowe to mierniki magnetoelektry-czny z dołączonym prostownikiem jednopołówkowym.

0x01 graphic

0x01 graphic

MIERNIK PROSTOWNIKOWY - dwupołówkowy

Mierniki prostownikowe to mierniki magnetoelektry-czny z dołączonym prostownikiem dwupołówkowym

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic
MIERNIK TERMOELEKTRYCZNY

R

Miernik termoelektryczny stanowi połączenie miernika magnetoelektrycznego z przetwornikiem termoelektry-cznym, składającym się z termoelementu i grzejnika. Grzejnik o rezystancji R mierzonym prądem nagrzewa spoinę termoelementu, różnica temperatur powoduje powstanie siły termoelektrycznej, która jest następnie mierzona.

0x01 graphic

0x01 graphic

MIENRIKI ELEKTROMAGNETYCZNE

W przetwornikach elektromagnetycznych moment napędowy powstaje w wyniku wzajemnego przyciągania się lub odpychania rdzeni wykonanych z miękkiego materiału ferromagnetycznego pod wpływem pola magnetycznego wytwarzanego przez cewkę, przez którą płynie mierzony prąd.

Prąd stały

Energia pola magnetycznego cewki określona jest wyrażeniem:

0x01 graphic

gdzie I jest prądem płynącym przez cewkę

obrót organu ruchomego o dα powoduje zmianę indukcyjności cewki o dL i przyrost energii zgromadzonej przez cewkę o dA

0x01 graphic

Praca wykonana przy obrocie cewki o kąt dα jest równa iloczynowi momentu skręcającego i kąta dα (z fizyki wiadomo że wykonanie pracy równe jest zmianie energii)

0x01 graphic

0x01 graphic

Jak widać moment skręcający jest wprost proporcjonalny do kwadratu prądu płynącego przez ustrój. Jak widać wraz ze zmiana kąta o dα następuje zmiana indukcyjności własnej o dL w wyniku wciągnięcia lub wypchnięcia z cewki blaszki wykonanej z materiału magnetycznego.

Prąd zmienny

W poprzednim podpunkcie zostało wyprowadzenie wyrażenie na moment skręcający przy prądzie stały. Analogiczne wyrażenie jesteśmy w stanie zapisać dla wartości chwilowych momentu i prądu sinusoidalnie zmiennego płynącego przez ustrój

0x01 graphic

Jednak ze względu na bezwładność ustroju należy rozważać średni moment skręcający jaki będzie działał na ustrój. Wielkość tę możemy oznaczyć jako:

0x01 graphic

gdzie:0x01 graphic
- wartość skuteczna prądu.

A wiec średni moment skręcający jest wprost proporcjonalny do kwadratu wartości skutecznej prądu, tak więc miernik wyskalowany prądem stałym powinien wskazywać przy prądzie zmiennym sinusoidalnym wartość skuteczną tego prądu, lecz nie zawsze tak jest ze względu na szerokość pętli histerezy materiałów z których ustrój pomiarowy został wykonany.

MIERNIKI ELEKTRODYNAMICZNE

Działanie miernika elektrodynamiczznego jest oparte na wykorzystaniu sił występujących między przewodami, przez które płyną prądy. W polu magnetycznym wytworzonym przez prąd płynący przez cewkę nieruchomą umieszczona jest cewka ruchoma. Prąd do cewki ruchomej jest doprowadzany za pomocą spiralnych sprężyn, które wytwarzają jednocześnie moment zwrotny. Na osi obrotu cewki ruchomej umocowana jest wskazówka oraz tłumik i korektor zera. Między blokami cewek występują siły wytwarzające moment napędowy, który powoduje obrócenie cewki ruchomej w takim kierunku, aby strumienie magnetyczne obu cewek dodawały się. Moment napędowy jest proporcjonalny do przyrostu energii magnetycznej miernika przy obrocie organu ruchomego o kąt dα. Enrgię można wyrazić za pomocą zależności:

0x01 graphic

Gdzie L1 - indukcyjność własna cewki nieruchomej, L2 - indukcyjność własna cewki ruchomej, M12 - indukcyjność wzajena obu cewek, I1 - prąd w cewce nieruconej, I2 - prąd w cewce ruchomej.

Zakładając, że prądy w cewkach są wymuszone i nie zmieniają się w czasie potrzebnym do obrotu cewki ruchomej o kąt dα, można obliczć wartość momentu napędowego:

0x01 graphic
.

0x01 graphic
.

.

WOLTOMIERZ impulsowo czasowy

0x01 graphic

Napięcie mierzone Ux jest podawane na komparator. W komparatorze napięcie Ux jest porównywane z napięciem wzorcowym UN, liniowo narastającym, z generatora napięcia wzorcowego. Początek narastania tego napięcia jest wyznaczany impulsem start (z układu sterowania). Impuls “start” powoduje wyzerowanie licznika impulsów oraz otwiera bramkę elektroniczną, dzięki czemu impulsy o częstotliwości fN z generatora impulsów wzorcowych są podawane na licznik , gdzie są zliczane. Zzliczanie impulsów trwa do momentu zrównania napięcia piłokształtnego UN z mierzonym Ux, wtedy na wyjściu komparatora pojawia się impuls “stop” zamykający bramkę. Stan licznika jest wyświetlany w postaci cyfrowej w urządzeniu odczytowym.

WOLTOMIERZ z podwójnym całkowaniem

0x08 graphic
0x08 graphic
Okład sterujący w chwili t0 zeruje licznik, otwiera układ bramkujący impulsy z generatora wzorcowego i przełącza przełącznik w pozycję 1 i podaje badane napięcie Ux na integrator czyli układ całkujący. Badane napięcie Ux jest całkowane przez stały okres T1 do chwili t1 do momentu zapełnienia licznika. Nachylenie krzywej narastającej na wyjściu integratora jest wprost proporcjonalne do napięcia

badanego Ux. W chwili t1 (po czasie T1) na wyjściu integratora panuje napięcie U1

0x01 graphic

gdzie RC jest stała integratora.

WOLTOMIERZ kompensacyjny

0x01 graphic

Woltomierze cyfrowe napięć stałych o przetwarzaniu kompensacyjnym należą do najdokładniejszych. Zasada ich pracy polega na porównywaniu napięcia mierzonego Ux ze skokowo zmieniającym się napięciem wzorcowym UN. Ze względu na algorytm zmian napięcia wzorcowego, woltomierze kompensacyjne dzieli się na woltomierze z kompensacją równomierną i na woltomierze z kompencacją wagową. W woltomierzach z kompensacją równomierną napięcie wzorcowe ma przebieg schodkowy, przy czym zmiana napięcia odbywa się równomiernymi przyrosami ΔUN. W woltomierzach z kompensacją wagową proces porównywania przypomina ważenie wedłu określonego programu.

Obwód wejściowy zawiera filtr dolnoprzepustowy, eliminujący zakłócenia zmienne. Dyskretny dzielnik napięcia to szereg oporników wzorcowych o odpowiednich wartościach zasilanych ze źródła napięcia wzorcowego. Detektor różnicowy reaguje na różnicę napięć na jego wejściach. Układ sterujący wytwarza impulsy taktowe, które powodują kolejne podawanie napięć wzorcowych odpowiadających poszczególnym wagom 23, 22, 21, 20.

GALWANOMETR statyczny

Galwanometr statyczny jest to przyrząd o ustroju magnetoelektrycznym o bardzo dużej czułości, przeznaczony do wykrywania i pomiaru małych prądów (rzędu 10-8 A) i napięć stałych (10-6 V). Różnice konstrukcyjne między miernikami magnetoelektrycznymi a galwanometrami wynikają z tego, że w konstrukcji galwanometru położono szczególny nacisk na uzyskanie dużej czułości (czułość „S” : stosunek odchylenia do prądu) rezygnując z dokładności przetwarzania. Zwiększenie czułości uzyskuje się przez zwiększenie momentu napędowego, ale przede wszystkim przez zmniejszenie momentu zwrotnego. W tym celu sprężyny zwrotne zastąpiono taśmami z brązu berylowego, a tradycyjną wskazówkę - wskazówką świetlną, która umożliwia pomiar małego kąta wychylenia: układ optyczny może być wewnętrzny lub zewnętrzny. Zewnętrzny jest lepszy ze względu na dłuższą drogę optyczną.

0x08 graphic
gdzie 0x01 graphic
l- długość (aktywna) cewki l=2b*z

V- prędkość poruszania się cewki 0x01 graphic

A więc siła elektromotoryczna indukowana w poruszającej się cewce wynosi:

0x01 graphic

Wprowadzając pojęcie strumienia skojarzonego Φ0=B*ab*z

0x01 graphic

Jednocześnie ponieważ obwód pomiarowy jest zamknięty to pod wpływem siły elektromotorycznej popłynie prąd i możemy zapisać równanie:

0x01 graphic

gdzie L - indukcyjność cewki galwanometru

Jednocześnie należy zauważyć że 0x01 graphic
wiec z pewnym przybliżeniem możemy zapisać:

0x01 graphic

Kierunek prądu i jest taki że współdziałając z polem magnetycznym magnesu trwałego wytwarza moment hamujący:

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
METKA -ściaga z wykładu, Elektrotechnika PŁ, Inżynierskie, I st, 3 semestr, Metrologia elektryczna 2
MIERNIK ELEKTRODYNAMICZNY, Studia, Metrologia
TechInf, Materiały PWR elektryczny, semestr 3, METROLOGIA (miernictwo elektroniczne i fotoniczne), s
Fale elektromagnetyczne - praca klasowa , Różne Spr(1)(2)
ściąga metro elektr kolos
Cw2 mostek thomsona, Elektrotechnika, SEM4, Metrologia Krawczyk
sciaga luc, Elektronika i telekomunikacja WAT, Semestr V, SKM, Wykład
Cw1 pom mocy, Elektrotechnika, SEM4, Metrologia Krawczyk
Cw3.mostek Wheanstona, Elektrotechnika, SEM5, Metrologia Krawczyk
Ściąga układy elektroniczne I
sciaga odpoweidzi elektra
sciaga na elektre moja, Politechnika Poznanska, SEMESTR 1, Teoria obwodów, wykłady, Teoria Obwodów,
elektra sciaga, Inżynieria Elektryczna
ściąga TWN 1-3, Elektrotechnika AGH, Semestr IV letni 2013-2014, TWN, Technika wysokich napięć - SEM
sciaga na elektre, AGH, AGH, Elektrotechnika, sciagi elektra, ściągi elektra
sciaga transport elektronów i fosforylacja oksydacyjna, Biochemia

więcej podobnych podstron