Электромеханические приборы с преобразователями

Для использования магнитоэлектирч. ИМ в приборах для измерения в цепях переменного тока применяют соответствующие преоб-тели:

- термоэлектрические

- выпрямительные

Электромеханический прибор с преобразователем состоит из ИМ магнитоэлектрической системы с ОУ и соответствующего преобразователя переменного тока в постоянный, выполненных в одном корпусе.

Термоэлектрические измерительные приборы

Термоэлектрический прибор состоит из термопре­образователя, ИМ магнитоэлектрической системы и ОУ.

Упрощенная схема:

Термоэлектрический преобразователь в структуре со­стоит из термопары и нагревателя. Нагреватель изготовляют из материала с большим удельным сопротивлением (вольфрам, нихром). При протекании тока через нагреватель, подключенный в ИЦ, он нагревается. Термопара состоит из двух разнородных проводников, соединенных между собой в точке спая. Точка горячего спая термопары либо механически крепится к нагревателю, либо располагается вблизи его.

При протекании тока через нагреватель точка спая термопары нагревается. Возникает разность температур между точкой горячего спая и свободными концами термопары, за счет этого на свободных концах возникает термо-ЭДС, которая измеряется с помощью измерительного механизма магнитоэлектрической системы.

Термо-ЭДС определяется как:

От способа нагрева точки спая различают контактные и бесконтактные преобразователи. В контактных точка горячего спая находится либо в непосредственной близости к нагревателю, либо может быть механически закреплена на этом преобразователе (припаяна). В бесконтактных точка горячего спая отделена от нагревателя изоляционным материалом или стеклом. Для контактных термопреобразователей требуется высокочувствительный измерительный механизм, т.к. термо-ЭДС у термопары невелика.

В бесконтактных преобразователях термо-ЭДС можно повысить за счет подключения батареи термопар, которые соединены между собой последовательно. В них ухудшаются условия термопередачи, что приводит к снижению общей чувствительности.

Для повышения чувствительности и снижения влияния температуры окружающей среды на резудьтаты измерения термопреобразователи помещают в стеклянный баллон из которого откачивают воздух. Такой термопреобразователь называется вакуумным. Основной недостаток приборов с вакуумными преобразователями – недопустимость перегрузок.

Достоинства:

- Термоэлектрические приборы применяют в цепях постоянного и переменного тока.

- Шкала неравномерна, приближена к квадратичной.

- Применяют для измерения токов и напряжений в цепях повышенных и высоких частот.

- Приборы могут быть щитовыми или переносными.

Расширение пределов измерений возможно за счет подключения к одному измерительному механизму набора термопар. У термоэлектрических приборов включение в измерительную цепь добавочных резисторов или шунтов не имеет смысла.

Основное преимущество термоэлектрических приборов - пригодность работы на повышенных частотах.

Недостатки:

1. Чувствительность к колебаниям температуры окр. среды

2. Не допускают перегрузок

3. Неравномерная шкала

4. Собственное потребление мощности по измерительной цепи значительно

5. Ограниченный срок службы термопреобразователя