Тема 2.4. Электромеханические приборы

Они отличаются от электронных относительной простотой и высокой надёжностью. Класс точности достигает 0,05.

Конструкция этих приборов содержит следующие общие элементы:

- измерительная цепь

- измерительный механизм

- демпирующее устройство (стрелка, шкала, дополнительное устройство и корпус)

Измерительная цепь предназначена для преобразования измеряемой величины в величину, которая воздействует на измерительный механизм.

Измерительный механизм преобразует поступающую из измерительной цепи величину в механическое перемещение (обычно угловое)

Демпфирующее устройство служит для устранения колебаний стрелки возле положения равновесия, оно создаёт момент, который действует только во время движения стрелки и исчезает при отсчёте результата (остановке стрелки)

Корпус прибора защищает механизм от влаги, механических повреждений. В некоторых приборах корпус играет роль экрана от электромагнитных полей.

Дополнительные устройства создают противодействующий момент, обеспечивают свободное вращение подвижной системы со стрелкой, балансира, установку нуля и др.

В зависимости от физического явления в основе принципа действия измерительные приборы бывают следующих систем:

- магнитоэлектрической

- электромагнитной

- электродинамической

- индукционной

- электростатической

- термоэлектрической

Приборы магнитоэлектрической системы

Применяют их обычно в качестве амперметров, вольтметров и омметров в цепях постоянного тока.

1 – стрелка, 2 – шкала, 3 – полюсные

наконечники, 4- постоянный магнит,

5,9 – пружины, 6 – подвижная катушка,

7 – неподвижный цилиндр, 8 – ось,

10 – устройство установки нуля, 11 – противовесы

Состоит из постоянного магнита с полюсными наконечниками. Между ними расположен неподвижный цилиндр, изготовленный из магнитной стали. В этом поле находится подвижная катушка, которая укреплена на оси. Концы обмотки, с помощью спиральных пружин, создающих противодействующий момент, соединены электрически с измерительной цепью. Каждый виток катушки может быть представлен в виде двух проводников.

Достоинства: приборы магнитоэлектрической системы имеют высокую точность, малую потребляемую мощность, равномерную шкалу.

. Приборы электромагнитной системы

Такие приборы используют для измерения в цепях постоянного и переменного тока в качестве амперметров, вольтметров и фазометров. Широко применяются в качестве щитовых.

1 – стрелка, 2 – катушка, 3 – ферромагнитный

сердечник, 4 – ось, 5 – пружина, 6 – демпфер

Принцип действия основан на взаимодействии магнитного поля и ферромагнитного сердечника. В качестве источника магнитного поля служит катушка, по которой протекает ток. Ферромагнитный сердечник под действием магнитного поля втягивается в катушку и поворачивает ось, на которой закреплена стрелка. Противодействующий момент создаётся спиральной пружиной и пропорционален углу поворота стрелки. Для устранения колебаний стрелки используют демпфер.

Достоинства: приборы просты по устройству.

Недостатки: имеют невысокие точность и чувствительность, шкала электромагнитного прибора является неравномерной.