Достоинства и… (электрические измерения (электротехника))

№ Достоинства и недостатки измерительного механизма логометра магнитоэлектрической системы

⚠️

Пункт («интерпретируйте условные обозначения на шкале логометра») не решён: самой шкалы на фото нет. Таблицы и , рисунок и индивидуальное задание тоже не видны, верх страницы обрезан. Чтобы решить их, пришлите фото шкалы прибора и предыдущей страницы работы крупнее, по – пункта на фото. Предмет не из школьной программы – классов (колледж).

Достоинства и недостатки измерительного механизма логометра магнитоэлектрической системы.

Решение

Устройство. Логометр содержит две жёстко скреплённые рамки, расположенные под углом друг к другу, в неравномерном магнитном поле постоянного магнита. Токи и подводятся к рамкам безмоментными токоподводами (тонкими ленточками). Механической пружины нет.

Принцип действия. Рамки создают два встречных момента: и . Подвижная часть останавливается при . Угол поворота зависит от отношения токов:

Достоинства:

показания не зависят от напряжения источника питания, потому что угол определяется отношением токов;
высокая чувствительность и точность (как у всех магнитоэлектрических приборов);
малое собственное потребление мощности;
слабое влияние внешних магнитных полей, так как собственное поле магнита сильное;
хорошее успокоение колебаний подвижной части.

Недостатки:

без тока стрелка остаётся в произвольном положении, потому что нет противодействующей пружины;
работает только на постоянном токе; для переменного нужен выпрямитель;
шкала неравномерная;
токоподводы вносят погрешность;
температурная погрешность (нужны термокомпенсирующие резисторы);
более сложная конструкция и малая перегрузочная способность.

💡 Почему так

У логометра нет механического противодействующего момента. Положение подвижной части определяется равновесием двух электромагнитных моментов.

Ответ

Достоинства: независимость от напряжения питания, высокая чувствительность и точность, малое потребление мощности, слабое влияние внешних полей. Недостатки: стрелка без тока не возвращается на нуль, работа только на постоянном токе, неравномерная шкала, погрешность от токоподводов и температуры, сложность конструкции.

№ Контрольные вопросы по электромеханическим измерительным приборам

1 Назовите элементы, которые содержат электромеханические измерительные приборы.
2 Поясните, почему приборы магнитоэлектрической системы обладают высокой чувствительностью и точностью.
3 Назовите свойства прибора электродинамической системы.
4 Расскажите принцип действия приборов электромагнитной измерительной системы и область применения этих приборов.
5 Назовите свойства и область применения электростатических приборов.

Решение

. Электромеханический прибор состоит из измерительной цепи и измерительного механизма. Механизм включает:

неподвижную часть (магнит, катушки, электроды);
подвижную часть (рамку, катушку, сердечник) на оси с кернами и подпятниками или на растяжках;
указатель (стрелку) со шкалой;
устройство создания противодействующего момента (спиральные пружины или растяжки);
успокоитель (воздушный или магнитоиндукционный);
корректор нуля, противовесы и корпус.

. Постоянный магнит создаёт в рабочем зазоре сильное магнитное поле. Поэтому вращающий момент велик даже при малом токе, а значит, чувствительность высокая. Собственное потребление мощности мало. Внешние поля почти не влияют. Шкала равномерная, успокоение хорошее. Отсюда высокая точность, классы до ,–,.

. Электродинамический прибор состоит из неподвижной и подвижной катушек. Вращающий момент создаётся взаимодействием их токов: . Свойства:

работает на постоянном и переменном токе;
высокая точность на переменном токе (классы ,–,);
применяется как ваттметр;
у амперметров и вольтметров шкала квадратичная, неравномерная;
большое собственное потребление мощности;
сильное влияние внешних полей (нужен экран);
чувствителен к перегрузкам.

. Ток в неподвижной катушке создаёт магнитное поле, которое втягивает (или отталкивает) ферромагнитный сердечник на оси подвижной части. Момент , поэтому прибор работает на постоянном и переменном токе, а показывает действующее значение. Применяют как щитовые амперметры и вольтметры промышленной частоты. Они просты, надёжны, выдерживают перегрузки. Недостатки: низкая точность (классы ,–,), неравномерная шкала, влияние внешних полей и гистерезис.

. Принцип действия: взаимодействие заряженных электродов, подвижного и неподвижного. Момент . Свойства:

измеряют только напряжение;
работают на постоянном и переменном токе, в том числе высокой частоты;
очень большое входное сопротивление, мощность практически не потребляют;
шкала неравномерная;
чувствительность низкая;
нужна экранировка от внешних полей.

Область применения: измерение высоких напряжений (киловольтметры) и напряжений в цепях очень малой мощности.

Ответ

Измерительная цепь и механизм: неподвижная и подвижная части, указатель со шкалой, противодействующий момент (пружины, растяжки), успокоитель, корректор нуля.
Сильное поле постоянного магнита даёт большой момент при малом токе. Потребление малое, внешние поля слабо влияют, шкала равномерная.
Работает на постоянном и переменном токе, высокая точность, ваттметры, квадратичная шкала у амперметров и вольтметров, чувствителен к внешним полям и перегрузкам.
Ферромагнитный сердечник втягивается в катушку с током, . Применяют как щитовые амперметры и вольтметры переменного тока.
Измеряют напряжение на постоянном и переменном токе, мощность не потребляют, чувствительность низкая. Применяют для высоких напряжений и в маломощных цепях.

Помогло?

Достоинства и недостатки измерительного механизма логометра…