ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
1.1. Классификация электроизмерительных приборов
Принцип измерения электрических величин был впервые предложен
М .В.Ломоносовым, сделавшим вывод о том, что «электричество взвешено быть
может» . Первый электроизмерительный прибор был сконструирован совре-
менником М .В. Ломоносова Г.В. Рихманом. Это был электрометр , принцип
действия которого положен в основу устройства большинства современных из-
мерительных приборов.
Измерительным прибором называется средство измерений, предназначенное
для выработки сигнала измерительной информации в форме , доступной для не -
посредственного восприятия. Измерительный прибор, показания которого яв-
ляются непрерывной функцией измеряемой величины, называется аналоговым
измерительными прибором. Структурная схема аналогового электромеханиче -
ского измерительного прибора содержит измерительную цепь, измерительный
механизм и отсчетное устройство (рис.1).
Рис.1
Измерительная цепь прибора служит для преобразования измеряемой вели-
чины х в электрическую величину у, непосредственно воздействующую на
измерительный механизм . В измерительном механизме электрическая энергия
преобразуется в механическую энергию перемещения подвижной части . У
большинства измерительных механизмов перемещение подвижной части со -
стоит в повороте относительно неподвижной оси на угол
α
. Отсчетное устрой-
ство состоит из указателя и шкалы и преобразует угловое перемещение под-
вижной части в перемещение указателя ℓ, которое выражается в делениях или в
миллиметрах шкалы. Таким образом, чувствительность аналогового электроме -
ханического измерительного прибора равна:
S=S
1
·S
2
·S
3
= (dy/dx)·(d
α
/dy·(dℓ/d
α
),
где S
1
=dy/dx, S
2
=d
α
/dy, S
2
= dℓ/d
α
- чувствительности соответственно измери-
тельной цепи, измерительного механизма и отсчетного устройства .
3
1. КЛАССИФ ИКАЦ ИЯ И О СНО ВНЫ Е УЗЛЫ
ЭЛЕКТРО М ЕХАНИЧЕСКИХ ИЗМ ЕРИТЕЛЬ НЫ Х П РИБ О РО В
1.1. Кла сси ф и ка ц и я эле ктр о и зм е р и те льных п р и б о р о в
П р и нц и п и зм е р е ни я эле ктр и че ски х ве ли чи н б ыл вп е р вые п р е д ло ж е н
М .В.Ло м о но со вым , сд е ла вши м выво д о то м , что «эле ктр и че ство взве ше но б ыть
м о ж е т». П е р вый эле ктр о и зм е р и те льный п р и б о р б ыл ско нстр уи р о ва н со вр е -
м е нни ко м М .В. Ло м о но со ва Г .В. Ри хм а но м . Это б ыл эле ктр о м е тр , п р и нц и п
д е йстви я ко то р о го п о ло ж е н в о сно ву устр о йства б о льши нства со вр е м е нных и з-
м е р и те льных п р и б о р о в.
Изм е р и те льным п р и б о р о м на зыва е тся ср е д ство и зм е р е ни й, п р е д на зна че нно е
д ля выр а б о тки си гна ла и зм е р и те льно й и нф о р м а ц и и в ф о р м е , д о ступ но й д ля не -
п о ср е д стве нно го во сп р и яти я. Изм е р и те льный п р и б о р , п о ка за ни я ко то р о го яв-
ляю тся не п р е р ывно й ф ункц и е й и зм е р яе м о й ве ли чи ны, на зыва е тся а на ло го вым
и зм е р и те льным и п р и б о р о м . Стр уктур на я схе м а а на ло го во го эле ктр о м е ха ни че -
ско го и зм е р и те льно го п р и б о р а со д е р ж и ти зм е р и те льную ц е п ь, и зм е р и те льный
м е ха ни зм и о тсче тно е устр о йство (р и с.1).
Ри с.1
Изм е р и те льна я ц е п ь п р и б о р а служ и тд ля п р е о б р а зо ва ни я и зм е р яе м о й ве ли -
чи ны х в эле ктр и че скую ве ли чи ну у, не п о ср е д стве нно во зд е йствую щ ую на
и зм е р и те льный м е ха ни зм . В и зм е р и те льно м м е ха ни зм е эле ктр и че ска я эне р ги я
п р е о б р а зуе тся в м е ха ни че скую эне р ги ю п е р е м е щ е ни я п о д ви ж но й ча сти . У
б о льши нства и зм е р и те льных м е ха ни зм о в п е р е м е щ е ни е п о д ви ж но й ча сти со -
сто и тв п о во р о те о тно си те льно не п о д ви ж но й о си на уго л α . О тсче тно е устр о й-
ство со сто и т и з ука за те ля и шка лы и п р е о б р а зуе т угло во е п е р е м е щ е ни е п о д -
ви ж но й ча сти в п е р е м е щ е ни е ука за те ля ℓ, ко то р о е выр а ж а е тся в д е ле ни ях и ли в
м и лли м е тр а х шка лы. Та ки м о б р а зо м , чувстви те льно сть а на ло го во го эле ктр о м е -
ха ни че ско го и зм е р и те льно го п р и б о р а р а вна :
S=S1·
S2· (d α /dy·
S3 = (dy/dx)· (dℓ/d α ),
гд е S1=dy/dx, S2=d α /dy, S2= dℓ/d α - чувстви те льно сти со о тве тстве нно и зм е р и -
те льно й ц е п и , и зм е р и те льно го м е ха ни зм а и о тсче тно го устр о йства .
