1. Средства измерения, их характеристика, разновидности, области применени


Структурные схемы измерительных приборов. Последовательное соединение преобразователей



страница9/19
Дата17.10.2016
Размер1.13 Mb.
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   19

13. Структурные схемы измерительных приборов. Последовательное соединение преобразователей.

14. Структурные схемы измерительных приборов. Схема с дифференциальным соединением преобразователей.

15. Структурные схемы измерительных приборов. Компенсационное включение преобразователей.



16. Аналоговые электромеханические измерительные приборы. Обобщенная структурная схема, уравнение преобразования.


Электромеханические измерительные приборы.

Это приборы, в которых электрическая энергия преобразуется в механическую энергию перемещения подвижной части. Это приборы прямого преобразования и непосредственной оценки.



Состоят из 3 узлов:



1. Измерительная цепь (ИЦ)

2. Измерительный механизм (ИМ)

3. Отсчётное устройство (ОУ)

ИЦ – обеспечивает преобразование электрической величины Х в промежуточную электрическую величину Y, функционально связанную с величиной Х и пригодную для непосредственной обработки измерительным механизмом (это количественные преобразования или качественные)

ИМ – основная часть прибора, предназначенная для преобразования электромагнитной энергии в механическую, необходимую для создания угла поворота α.

Отсчетное устройство – состоит из указателя, связанного с измерительным механизмом и шкалы.

Большинство приборов использует угловое перемещение  при анализе рассматриваются моменты, действующие на подвижную часть.

Моменты, действующие в ИМ, делятся на: статические и динамические.



Статический – действует в механизме всегда при наличии измеряемой величины.

Динамические – действуют на подвижную часть только во время её движения.

Статические:



1. Вращающий момент.

2. Противодействующий

Вращающий – возникающий в ИМ под действием измеряемой величины, поворачивающий подвижную часть в сторону возрастающих показаний.

M=F(x,), где  - угол отклонения, x – измеряемая величина, F – функция от x и .

M=dWэ/d, где Wэ – электрокинетическая энергия. (обобщённое выражение вращающего момента)

Если бы повороту подвижной части ничто не препятствовало бы, то при любом изменении измеряемой величины, отличном от нуля, подвижная часть отклонилась бы до упора.

Для того чтобы угол отклонения  зависел от измеряемой величины в механизме создаётся противодействующий момент, зависящий от  – Mпр=F()

По способу создания противодействующего момента (Мпр) приборы делятся на 2 вида:

А) С механическим противодействием

Б) С электрическим.

Для создания мех. противодействия момента используются упругие элементы 3 видов:

а) Спиральные пружины (Середина укрепляется, как и второй конец)

б) Растяжки(На 2-х упругих нитях (более чувствительно))

в) Подвес (Одна нить (ещё более чувствительно))

Во всех случаях Мпр пропорционален : Мпр=-W, W – удельный противодействующий момент. «-» – так как в другую сторону.

В приборах с электрическим противодействующим моментом он создаётся также, как и вращающий: M=dWэ/d

При равенстве моментов М и Мпр – динамическое равновесие, так что: М+Мпр=0

Во время движения подвижной части действуют два динамических момента:

1. Момент сил инерции (МY)

2. Момент успокоения (Мр)

(условие ускорения)

(т. к. подвижная часть имеет массу)



р – коэффициент успокоения (трение о среду, или эл.-индукционное торможение) (угловая скорость)

17. Уравнения преобразования различных измерительных механизмов, возможности их применения для измерения параметров постоянных и переменных сигналов.

18. Электромеханические амперметры постоянного и переменного тока, способы расширения диапазона измерений.

19. Электромеханические вольтметры постоянного и переменного тока, способы расширения диапазона измерений.



20. Электронные аналоговые приборы, общая характеристика. Электронные вольтметры постоянного тока.


Обобщённая структурная схема АЭП

В структурах АЭП выделяют сходные по функциональному признаку узлы, что позволяет пользоваться обобщённой структурной схемой (рисунок 1.2.).

 

http://it.fitib.altstu.ru/neud/aiu/images/lekzii.files/image002.gif

 

Условные обозначения:



УП -  устройство преобразования;

ОУ -  отсчетные устройства;

ОС -  образцовые средства;

ВУ -  вспомогательные устройства.

 

Рисунок 1.2 - Обобщенная структурная схема АЭП



 

Устройство преобразования (УП) состоит из одного или нескольких измерительных преобразователей (ИП), предназначенных для преобразования измеряемой величины x в такой сигнал y, параметры которого соответствуют входным  характеристикам отсчётного устройства. В УП могут входить масштабные, функциональные и другие виды ИП.

Отсчетные устройства (ОУ) предназначены для преобразования сигналов измерительной информации y в форму, доступную для считывания значений измеряемой величины.

Образцовые средства (ОС) используют для калибровки АЭП (генератор меток в электронных осциллографах).

Вспомогательные устройства (ВУ) не принимают непосредственного участия в преобразовании сигналов, но обеспечивают необходимые условия работы других узлов (источники питания).

Устройства преобразования и отсчёта являются необходимой принадлежностью структуры АЭП, в то время как, наличие образцовых средств и вспомогательных устройств не является обязательным.

1.3 Классификация АЭП

 

Классификация АЭП представлена на рисунке 1.3.



 

http://it.fitib.altstu.ru/neud/aiu/images/lekzii.files/image003.gif

 

Рисунок 1.3 - Классификация АЭП



 

В АЭП прямого преобразования входной сигнал х преобразуется одним или несколькими преобразователями П1,….,Пn в одном направлении от входа к выходу.

 

http://it.fitib.altstu.ru/neud/aiu/images/lekzii.files/image004.gif

Рисунок 1.4 - Структурная схема АЭП прямого преобразования

 

В АЭП уравновешенного (компенсационного) преобразования входная величина x компенсируется величиной x′, представляющей собой выходную величину y, преобразованную цепью обратного преобразования. В этой группе АЭП вся цепь прямого преобразования охвачена отрицательной обратной связью (ООС).



http://it.fitib.altstu.ru/neud/aiu/images/lekzii.files/image005.gif 

Рисунок 1.5 - Структурная схема АЭП компенсационного преобразования

 

Если в структуру АЭП введена ООС, охватывающая не все звенья цепи прямого преобразования, то такие АЭП следует отнести к разряду приборов смешанного преобразования (рисунок 1.6).



http://it.fitib.altstu.ru/neud/aiu/images/lekzii.files/image006.gif 

Рисунок 1.6 - Структурная схема АЭП смешанного преобразования


Вольтметры постоянного тока. Упрощенная структурная схема таких вольтметров показана на рис. 5.1, где ВД – входной делитель напряжения; УПТ – усилитель постоянного тока; ИМ – магнитоэлектрический измерительный механизм; Ux – измеряемое напряжение.

Рис. 5.1. Структурная схема электронного вольтметра постоянного тока

Последовательное соединение делителя напряжения и усилителя позволяет делать вольтметры высокочувствительными и многопредельными за счет изменения в широких пределах их общего коэффициента преобразования. Повышение чувствительности вольтметров постоянного тока путем увеличения коэффициента усиления УПТ kУПТ наталкивается на технические трудности из-за нестабильности работы УПТ, характеризующейся изменением kУПТ и самопроизвольным изменением выходного сигнала усилителя (дрейф "нуля"). Поэтому в таких вольтметрах kУПТ≈1, а основное назначение УПТ – обеспечить большое входное сопротивление вольтметра.


Каталог: ld
ld -> Информация относительно прав пожилых людей
ld -> «Великая Отечественная война» Воспитательная. Воспитание патриотизма, нравственное воспитание на примерах героев войны
ld -> В русском бардовском творчестве
ld -> 4. предприятия и заводы оборонной промышленности
ld -> Информация о Сибае (Республика Башкортостан)
ld -> Внутренний предиктор СССР
ld -> [26/01/2009] Атомная энергетика для подводного флота
ld -> Отчет о деятельности Федерального государственного учреждения науки
ld -> Научная подготовка, степень и звание: Доцент по специальности 07. 00. 07 – «Этнография, этнология и антропология»
ld -> Cет Муратовна сатира и юмор в устном народном творчестве адыгов


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   19


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал