Instrumenttijärjestelmät

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 18.5.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 3 muokkausta .

Mittauslaitejärjestelmät - sähköisten mittauslaitteiden  luokittelu (sähkömekaaninen toiminta) mittausmekanismin fyysisen periaatteen mukaan , toisin sanoen menetelmän mukaan, jolla sähkömäärä muunnetaan liikkuvan osan mekaaniseksi siirtymäksi.

Yleiset toimintaperiaatteet

Kaikki sähkömekaaniset mittauslaitteet on varustettu kiinteällä asteikolla, mitatun arvon lukeminen tapahtuu yleensä indeksin liikkuvan nuolen sijainnin mukaan (joskus - valopisteen sijainnin mukaan: valonsäde taittuu pyörivä peili), nuolen sijainti asteikolla määräytyy vääntömomentin ja vastusmomentin yhtäläisyyden mukaan. Yleensä vastusmomentti syntyy litteästä kierrejousesta tai vääntöjousesta (venytys), joka toimii vääntönä. Ratiometrisissä ja induktiojärjestelmissä vastusmomentti luodaan muilla tavoilla. Värähtelytyyppisissä laitteissa ei ole liikkuvaa osoitinta ja niiden ilmaisuperiaate perustuu mekaanisen resonanssin ilmiöön (ks. värähtelyjärjestelmä). Yleensä eri instrumenttijärjestelmät eroavat toisistaan ​​siinä, miten ne luovat vääntömomentin ja suunnitteluominaisuudet.

Erilaisia ​​instrumentointijärjestelmiä

Huomautus: Toimintaperiaatteensa mukaisesti magnetosähköiset laitteet mittaavat virran keskiarvoa ja nuolen poikkeaman suunta riippuu virran keskimääräisestä suunnasta silmukassa, joten niillä voidaan mitata vain virtoja, joilla on vakio. komponentti ja edellyttävät liitännän napaisuuden noudattamista [2] . Magnetosähköiset laitteet eivät sovellu suoraan vaihtovirran mittaukseen, koska kun vaihtovirta syötetään sellaiseen instrumenttiin, neula värähtelee lähellä nollaa vaihtovirran taajuudella. Tämän tyyppisten laitteiden toimintaperiaate on virran ja ferromagneettisen kappaleen vuorovaikutus. Tällaisten laitteiden ominaisuus on vääntömomentin neliöllinen riippuvuus käämin virrasta, ja tällaisia ​​järjestelmiä voidaan käyttää sekä tasa- että vaihtovirtojen mittaamiseen. Analogi tällaiselle järjestelmälle on suihkumoottori, joka toimii liikemäärän säilymislain mukaisesti . Sähkömagneettisten järjestelmien laitteiden etuja ovat alhainen hinta ja ylikuormituksenkestävyys, mikä johti niiden laajaan käyttöön teollisuuden sähköasennuksissa. Näiden laitteiden haittoja ovat alhainen tarkkuus ja epätasainen mittakaava. Vaikka sähkömagneettiset instrumentit soveltuvat tasavirran mittaamiseen, niitä käytetään harvoin, koska tasavirtaa voidaan mitata tarkemmin magnetosähköisen järjestelmän instrumenteilla. Elektrodynaamisia ja ferrodynaamisia järjestelmiä käytetään voltti- ja ampeerimittareissa , mutta useimmiten watti- ja varmetreissä .

Lisäelementit

Laitteiden lisäelementteinä käytetään hydraulisen, pneumaattisen ja sähkömagneettisen toimintaperiaatteen liikkuvan järjestelmän tärinänvaimentimia, jotka rauhoittavat osoitinta nopeasti vakaassa asennossa asteikon suhteen.

Lisäelementtejä ovat laitteen suojaus ferromagneettisella näytöllä ja astaattisten laitteiden käyttö suunnittelussa.

Koska sähkömagneettiset instrumentit luovat pienen sisäisen kentän mittauksen aikana, ulkoiset magneettikentät voivat vaikuttaa suuresti niiden lukemiin. Tätä varten käytetään ns. astaattisia laitteita, joissa on kaksi kiinteää käämitystä ja kaksi sydäntä kytkettynä niin, että niiden mekaaniset momentit summautuvat. Ulkoinen magneettikenttä heikentää yhden käämin kenttää ja vahvistaa toisen käämin kenttää ja kokonaisvääntömomentti pysyy lähes vakiona.

Lisäelementtinä ovat myös lämpösähköiset muuntimet, esimerkiksi termoparit  - niiden avulla ei mitata johtimen läpi kulkevan virran arvoa, vaan sen lämpövastaavuutta. Kun magnetosähköinen laite kytketään tällaiseen muuntimeen, se voi mitata riittävän korkeataajuisia vaihtovirtoja suurella tarkkuudella (ilman tällaista muuntajaa magnetosähköisen laitteen lukemat ovat nolla). Lämpösähköisiä muuntimia voidaan käyttää myös laitteen mittausosan galvaaniseen eristykseen piiristä, jossa virtaa mitataan.

Vaihtovirtojen mittaamiseen magnetosähköisten laitteiden avulla käytetään myös tasasuuntauspiirejä (ns. "ilmaisinjärjestelmiä") - käytetään pääasiassa osoitinyleismittareissa ja virtapihtimissä . Tässä tapauksessa laite näyttää tehollisen arvon tarkan arvon vain mitatun signaalin sinimuotoisella muodolla , jos laitteen asteikko on kalibroitu tehollisilla arvoilla, ei-sinimuotoisella signaalimuodolla tapahtuu merkittäviä virheitä laitteen lukemat.

Laitteiden käyttö laitteen suunnittelussa astatismiin, lämpösähkömuunnoksiin, tasasuuntaajiin ja vahvistimiin osoitetaan yleensä laitteen mittakaavaan painetuilla erikoissymboleilla, jotka täydentävät mittalaitteen järjestelmätyypin pääsymbolia.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ GOST 23217-78 Analogiset sähköiset mittauslaitteet suoralla lukemalla. Käytetyt symbolit. . Haettu 1. syyskuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 25. lokakuuta 2020.
  2. ↑ On olemassa malleja magnetosähköisistä laitteista, joiden keskellä on nolla ja joissa nuoli voi poiketa sekä oikealle että vasemmalle riippuen virran keskimääräisestä suunnasta. Niitä käytetään esimerkiksi akun lataus- ja purkausvirran ohjaamiseen .

Kirjallisuus