Аналоговые электро-механические измерительные приборы (аэмип).

В АЭМИП непосредственной оценки электромагнитная энергия, подведенная к прибору непосредственно из измеряемой цепи, преобразуется в механическую энергию углового перемещения подвижной части относительно неподвижной. ЭМИП измеряют ток, напряжение, мощность, сопротивление и другие электрические величины постоянного и переменного тока. Эти приборы являются приборами прямого действия. Они состоят из электрического преобразователя (измерительная цепь), электромеханического преобразователя (измерительный механизм) и из отсчетного устройства.

Измерительная цепь

Измерительный механизм

Отсчетное устройство

Х Измерительная У Измерительный  Отсчетное

Цепь механизм устройство

Измерительная цепь обеспечивает преобразование электрической измеряемой величины Х в некоторую промежуточную электрическую величину Y, функционально связанную с измеряемой величиной Х. Величина Y непосредственно воздействует на измерительный механизм.

Измерительный механизм преобразует электромагнитную энергию в механическую энергию, необходимую для угла отклонения  подвижной части относительно неподвижной:

Подвижная часть измерительного механизма – это механическая система с одной степенью свободы относительно оси вращения. Момент количества движения равен сумме моментов, действующих на подвижную часть. На подвижную часть измерительного механизма при его движении воздействуют:

вращательный момент М, определяемый для всех ЭМИП скоростью изменения энергии электромагнитного поля _Э, сосредоточенной в механизме, по углу отношения  подвижной части.

, n=1,2.

противодействующий момент М, создаваемый механическим путем с помощью спиральной пружины и другими способами и пропорциональный углу отклонения  подвижной части.

, где W_– удельный противодействующий момент на единицу угла закручивания пружины.

момент успокоения М_усп– это момент сил сопротивления движению, всегда направленный навстречу движению и пропорциональный угловой скорости отклонения

, где P – коэффициент успокоения (демпфирования).

Дифференциальное уравнение моментов, описывающих работу ИМ:

, где J – момент инерции подвижной части измерительного механизма, - угловое ускорение. Подставляя, получаем:

В зависимости от способа преобразования электромагнитной энергии в механическое угловое перемещение подвижной части измерительного механизма ЭМИП делят на магнитоэлектрические, электродинамические, электромагнитные, ферродинамические и т.д.

Отсчетное устройство – состоит из указателя, жестко связанного с подвижной частью ИМ, и неподвижной шкалы. Указатели могут быть стрелочные или световые. Шкала - это совокупность отметок, последовательно расположенных вдоль какой либо линии и изображающих ряд последовательных чисел, соответствующих значениям измеряемой величины. Шкалы бывают: прямолинейные, дуговые (при дуге не более 180⁰ ), и круговые (при дуге более 180⁰ ). По характеру расположения отметок бывают равномерные, неравномерные; односторонние, двусторонние и безнулевые шкалы. Классы точности ЭМИП - от 0,05 до 4,0.

Узлы и детали ЭМИП.

Общие узлы и детали: устройство для установки подвижной части измерительного механизма, устройства для создания противодействующего момента, для уравновешивания и успокоения.

Подвижная часть устанавливается на опорах, на растяжках или на подвесе.

подшипники;
ось;
стрелка;
корректор;
спиральные пружины для создания противодействующего момента;
вилка;
палец, эксцентрично расположенный;
винт;
грузки для уравновешивания подвижной части.

ИМ считается уравновешенным, когда центр тяжести подвижной части совпадает с осью вращения. Для создания ускорения служат ускорители, развивающие момент, направленный навстречу движения. Время успокоения 4 с. Успокоители бывают магнитоиндукционные, воздушные и жидкостные, когда требуется большое ускорение.

Магнитоэлектрические приборы.

Работа основана на принципе взаимодействия катушки с током и магнитного потока с постоянным магнитом. Один из взаимодействующих элементов подвижный. Наиболее распространены с подвижной рамкой и внешним магнитом. При протекании по обмотке рамки постоянного тока I на активные стороны обмотки рамки действует поле силы F, создавая вращательный момент.