Курахтина Г.С. Общая электротехника: Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

Абсолютная п гре ность е характер

вается относительной погрешностью

о ш н изует качества измерения. Последнее оцени-

ной погрешности к действительному значени

представляющей собой отношение абсолют-

ю измеряемой величины:

%.100%10%

пр

∂

−

=Δ

Согласно существующему стан

дарту электроизмерительные приборы по степени

точности делятся на восемь классов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Числа, указы-

вающие класс точности прибора, обозначают наибольшую допустимую погрешность,

выражаемую в процентах от номинального предела измерения прибора, т. е. они казы-

вают так называемую наибольшую допустимую приведенную погрешность.

) называют отношение абсолютной погреш-

прибора. Приведенная погрешность выража-

Приведенной погрешностью γ (гамма

ности к номинальному пределу измерения

ется в процентах:

%.100%100

пр

ном

−

=γ

∂

едел измерения прибора. По классу точно-

да можно подсчитать наибольшую возможную абсолютную погреш-

ность (в %):

Номинальный предел – наибольший пр

сти прибора всег

показания

%100

ном

A γ=Δ

Для лучшего использования точности прибора им следует производить измерения

величин, значения которых лежат во второй половине шкалы. В этом легко убедиться,

исходя из следующих соображений. Как указывалось, точность измерения определяется

относительной погрешностью:

%.100%

∂

=Δ

Умножим и разделим правую часть на А

ном

. Тогда

.%100%

ном

∂

=Δ

Поменяв местами множители в знаменателе, получим

.%100%

ном

∂

=Δ

Однако

,%100

ном

γ=

следовательно,

ном

∂

γ=Δ

Последняя формула показывает, что погрешность измерения равна погрешности

прибора (классу точности), умноженной на отношение номинального предела прибора

к показанию прибора.

121

Электроизмерительные приборы классифицируются по системам в зависимости от

того, какое физическое явление приборе для целей измерения,

или иначе – по способу преобразования измеряемой величины во вращающий момент.

.2. Системы электроизмерительных приборов

используется в данном

К важнейшим системам электроизмерительных приборов относятся:

Магнитоэлектрическая система, приборы которой имеют знак , если в при-

боре противодействующий момент создается спиральной пружиной или растяжкой. Ло-

гометры этой системы имеют знак

. Принцип действия приборов основан на взаимо-

действии магнитного поля постоянного магнита с проводником, по которому проходит

измеряемый ток.

Электромагнитная система, приборы которой имеют знак , если в приборе

противодействующий момент создается спиральной пружиной, или знак для ло-

гометров. Принцип действия приборов основан на втягивании ферромагнитного сердеч-

ника в катушку, по которой течет измеряемый ток.

Электродинамическая система, приборы которой имеют знак , если в при-

боре противодействующий момент создается спиральной пружиной, или знак

для

логометров. Принцип действия приборов основан на взаимодействии проводников, по

которым проходит измеряемый ток.

Ферродинамические приборы имеют знак , если противодействующий

момент создается спиральной пружиной, или знак

для логометров. Ферродинами-

ческие приборы отличаются от электродинамических наличием ферромагнитного сер-

дечника.

Индукционная система, приборы которой имеют знак , а логометры – знак

. Принцип действия этих приборов основан на взаимодействии магнитных полей

электромагнитов с токами, индуктируемыми в подвижной части прибора.

Термоэлектрические приборы имеют знак или . Приборы этой системы

представляют собой сочетание механизма магнитоэлектрической системы с термопарой.

Выпрямительная система, приборы которой имеет знак и представляют

собой сочетание измерительного механизма магнитоэлектрической системы с полупро-

водниковым выпрямителем.

Вибрационная система, приборы которой имеют знак . Принцип действия

основан на увеличении амплитуды колебаний стальной пружины при совпадении собст-

венной частоты с частотою вынужденных колебаний.

Электростатическая система имеет знак . Принцип действия приборов этой

системы основан на взаимодействии электрически заряженных проводников.

4.3. Маркировка электроизмерительных приборов

рибор (0,05; 0,1; 0,2; 0,5 т.

Для того чтобы легко получить необходимые сведения об электроизмерительном

приборе, установлена специальная система маркировки. Согласно ГОСТ на лицевой

стороне прибора, обычно на шкале, должны быть указаны при помощи условных обо-

значений следующие данные:

– род измеряемой величины (например, WVA ,,);

– класс точности п а и д.);

122

– ГОСТ, по которому прибор изготовлен (ГОСТ 8711–60 и т. д.);

– род измеряемого тока: постоянный (–), переменный (~), постоянный и пере-

менный (

),трехфазный ( );

– система прибора ( ).

– рабочее положение прибора: вертикальное ( ),горизонтальное ( ),под углом

60° ( 60º);

∠

– испытательное напряжение изоляции (знак – цифра в звездочке, обозначающая

киловольты (

));

– защита прибора от магнитных электрических полей (по защищенности

от внешних полей приборы разделены на две категории – I и II: категория защиты от

магн

или ; от электрических полей – знаками итных полей обозначается знаками

или );

– тип (шифр) прибора ( Э 330 и т. п.);

– год выпуска и заводской номер прибора (1992,11275 и т. п.);

– фабричная марка завода-изготовителя;

– частота, при которой может работать прибор (50, 45–1 500).

М 154, Э 309, Д 533, Ц 315).

В зависимости от условий эксплуатации приборы делятся на три группы:

– группа А – приборы, предназначенные для работы в закрытых, сухих, отапли-

ваемы

Б), но может стоять и отдельно.

4.4. Требования, предъявляемые к измерительному прибору

Включение приборов в цепь не должно изменять режима работы цепи.

Погрешность показаний не должна превышат допустимых величин.

Отсчет показаний должен быть предельно прост (желательно иметь отсчет не-

посре

Энергия, потребляемая прибором, должна быть мала.

Показание прибора не должно зависеть от внешних факторов.

Прибор по конструкции должен быть прост, дешев, надежен в эксплуатации и

не бо егрузок.

лка прибора должна быстро устанавливаться на соответствующем показании.

4.5. Общее устройство, детали и узлы электроизмерительных приборов

Во всяком электроизмерительном приборе имеются подвижная и неподвижная сис-

темы. Подвижная часть прибора под действием измеряемой электрической величины

относительно неподвижной. По углу отклонения подвижной системы су-

дят о

бора давала определенное отклонение, а не уходила за край шка-

лы при наличии любого вращающего момента, необходимо, чтобы на подвижную сис-

Отечественные заводы при составлении шифров приборов обозначают систему

прибора следующими буквами: М – магнитоэлектрическая, Д – электродинамическая,

Э – электромагнитная, Ц – выпрямительная, Т – термоэлектрическая. После буквы

обычно ставят цифры (

х помещениях;

– группа Б – в закрытых, неотапливаемых помещениях;

– группа В – приборы для работы в полевых или морских условиях.

Буква, обозначающая группу по условиям эксплуатации, может стоять после цифр

в шифре прибора (например, Д502

дственно в практических единицах).

яться пер

Стре7.

перемещается

численном значении измеряемой величины. Отклонение подвижной системы при-

бора из нулевого положения вызывается действием на нее вращающего момента. Для

того чтобы стрелка при

123

тему оказывал вли действующий мо-

мент, возрастающий с увеличением отклонения подвижной системы из нулевого поло-

жени

г-

яние, кроме вращающего момента, еще и противо

я. При установившемся отклонении должно быть равенство моментов

)(

ПРBP

MM = . Если вращающий момент прямо пропорционален измеряемой величине

(например, току:

IkM =

), а противодействующий момент прямо пропорционален у

1ВР

нлу откло ения подвижной системы от нулевого положения

)α(

2ПР

, то при устано-

вившемся отклонении

Ikk

α = , откуда

kII

, т. е. угол отклонения подвижной

системы прямо пропорционален измеряемой величине (току). Такой прибор будет иметь

равномерную шкалу. У равномерной шкалы расстояния между всеми ее делениями оди-

у и шкалу, чтобы со стрелкой не было видно

системе, а второй – к неподвижной части прибора (рис. 4.3).

наковы (рис. 4.1). Если вращающий момент

находится в более сложной зависимости от

измеряемой величины, то шкала будет не-

равномерной (рис. 4.2).

Для уменьшения погрешностей отсчета,

вызываемых неправильным положением гла-

за наблюдателя относительно отсчетного устройства, в точных переносных приборах

шкалы делают зеркальными. При отсчете значения измеряемой величины по зеркальной

шкале необходимо так смотреть на стрелк

Рис. 4.1 Рис. 4.2

ее изображения в зеркале.

Противодействующий момент в большинстве приборов соз-

дается спиральной пружиной из фосфористой или оловянно-

цинковой бронзы, один конец которой прикрепляется к подвижной

Противодействующий момент, развиваемый пружиной при

закручивании ее на один градус, называется удельным моментом

и подсчитывается по формуле

Рис. 4.3

уд

= , где L – общая длина

ленты пружины;

h – толщина ленты пружины; в – ширина ленты пружины; Е – модуль

упругости материала, из которого сделана пружина. Момент, развиваемый пружиной

при закручивании ее на угол

α, подсчитывается по формуле

удпр

, т. e. он прямо

пропорционален углу закручивания пружины.

Подвижная система приборов укрепляется на осях или полуосях, растяжках или под-

весках (рис. 4.4). Ось изготовляется в виде алюминиевой или латунной трубки, в которую за-

вальцовываются стальные керны (рис. 4.5). Значительно реже ось изготавливается в виде тон-

кого цилиндрического стального стержня, а керны представляют собой одно целое с осью.

Концы кернов опираются на подпятник и имеют закругленную форму. Подпятник в

нцов оси в

середине чашечки подпятника весьма важно для правильной работы прибора. Ничтожное

смещ ие концов о конца стрелки.

большинстве случаев состоит из опорного камня и винта, в котором камень закреплен (рис.

4.6). Материалом для опорного камня служат драгоценные или полудрагоценные камни

(алма , рубин, сапфир, а в большинстве приборов – агат). Точное положение коз

ен си в сторону вызывает заметное изменение положения

Рис. 4.4 Рис. 4.5. Рис. 4.6

124

Для того чтобы отклонение подвижной системы оп-

ределялось только вращающим и противодействующим

моментами, необходимо устранить влияние силы тяжести,

ижную систему авновеши-

. В результате стрелка прибора, прежде чем принять новое по-

успокоители. В воздушном успокоителе поршенек или

тся в цилиндре или коробочке и своим

ьность колебаний

индукционном ус-

, индуктируемыми

случа

ральн

чивается. Вследствие этого стрелка, поворачиваясь в ту или

иную у

ально направленное маг-

3, укрепленная

ными пружинами и корректором изображена н рис. 4.10,

в.

т. е. надо уравновесить подв . Ур

вание подвижной системы осуществляется с помощью

трех или двух грузиков – миниатюрных гаечек, навинчен-

ных н рыа чаги (рис. 4.7). Подвижная система прибора об-

ладает инерцией и вместе с упругой пружиной образует

колебательную систему

Рис. 4.7

ложение, совершает ряд колебаний около положения равновесия. Чтобы сократить про-

должительность этих колебаний, измерительные приборы снабжаются успокоителями.

Применяются воздушные и магнитоиндукционные

крылышко движу

трением о воздух сокращают продолжител

подвижной системы (рис. 4.8). В магнито

покоителе торможение создается токами

в алюминиевом диске, цилиндре или каркасе при движе-

нии их между полюсами постоянного магнита (рис. 4.8).

В результате толчков при перегрузках, остаточной деформации пружин, темпера-

турных влияний и других причин стрелка невключенного прибора может стоять не на

нулев

Рис. 4.8

ом делении. Для того чтобы иметь возможность в таких

ях у

становить стрелку в нулевое положение, прибор

снабжается корректором (рис. 4.9). Корректор состоит из ры-

чага, свободно опира

Рис. 4.9

ющегося на ось, и винта с эксцентрич-

ным пальцем. К одному концу рычага прикрепляется спи-

ая пружина, а в вилку другого конца рычага входит

эксцентричный палец. При повороте винта поворачивается

рычаг, в результате чего пружина закручивается или раскру-

сторон , устанавливается на нулевом делении.

4.6. Приборы магнитоэлектрической системы

В воздушном зазоре между стальными цилиндрами 8 и полюсными башмаками 2

постоянного магнита (рис. 4.10,

а) создается равномерное, ради

нитное поле (рис. 4.10,

б). В этом зазоре находится прямоугольная рамк

на двух полуосях. К одной из полуосей прикреплена указательная стрелка прибора

В последние годы в высокочувствительных приборах рамка укрепляется на растяжках.

Ток к м ра ке (катушке) подводится через две спиральные пружины, которые вместе с тем

создают противодействующий момент. Подвижная система прибора вместе со спираль-

а б в

Рис. 4.10

125

На каждую сторону рамки при прохождении по ней тока действует магнитное поле

постоянного магнита с силой

BILWF = , где В – магнитная индукция в воздушном зазоре;

I – ток, п оходящий через прибор; – длина стор ны рамки; W – число витков амки.

Силы

F создают вращающий момент

L о р

ВР

FM =

, где d – диаметр рамки. Подста-

вив в выражение момента значение силы

F, получим:

BdLIWM

Так как – площадь рамки, то

SdL = BSWIM

. Этот момент поворачивает рам-

ку на угол

α, при котором вращающий момент уравновешивается противодействующим

моментом, создаваемым пружинами прибора:

УдПР

. При установившемся равно-

весии

ПРBP

MM = , или

Уд

MBSWI α= , откуда Обозначив

Уд

BSW

Уд

через по-

явля постоянной). Из данно -

Это

S ,

го

ку.

лучим:

IS=α (для данн

i i

венства видно, что угол отклонения подвижной

означает, что шкала прибора будет равномерной. Величина

ого прибора

S ется величиной ра

системы прямо пропорционален то

Уд

BSW

S =

называется чувст-

вительностью прибора и равна углу отклонения подвижной системы, приходящемуся на

единицу тока:

. Чем больше чув

Величина

ствительность прибора, тем меньшей величины ток

, обратная чувствительности, называется постоянной при-

можно

бора:

им измерять.

, т. е.

. Постоянная прибора показывает цену деления шкалы.

Прибор имеет аг

ходящийся в магнит ой

дующи ры чувс е магнитное

точны, не боятся влияния внешних магнитных полей, имеют равномерную шкалу, потреб-

техническ

и-

чии тока в катушке создается магнитное поле, которое

намагничивает сердечник и втягивает его внутрь ка-

тушки, тем самым вызывая поворот подвижной сис-

темы. Каждой величине тока соответствует определенный поворот указательной стрел-

ки. Вращающий момент прямо пропорционален силе, с которой притягивается ферро-

магнитный лепесток магнитным полем катушки. Сила притяжения прямо пропорцио-

нальна квадрату т к сила притяжен ая схема

прибора приведен . 4.11,

б.)

нитоиндукционный успокоитель – алюминиевый каркас рамки, на-

поле. К достоинствам приборов этой системы можно отнести сле-

твительны, так как имеют сильно пола (

В = 0,2–0,3 Тл),

ляют мало энергии. К недостаткам относятся следующие: приборы пригодны только для

измерения постоянного тока, через рамку можно пропускать ток не более 100 мА.

Приборы применяются для контрольных лабораторных и их измерений в

цепях постоянного тока.

е: прибо

4.7. Приборы электромагнитной системы

Данные приборы состоят из катушки 1 (рис.

4.11,

а), ферромагнитного сердечника 3 (лепестка),

укрепленного на одной оси с указательной стрелкой

4. На этой же оси 2 укреплены поршенек воздушного

успокоителя

8 или алюминиевый лепесток магнито-

индукционного успокоителя. Противодействующий

момент создается спиральной пружиной

5. При нал

а б

Рис. 4.11

ока, ка

а на рис

ия электромагнита. (Принципиальн

126

Так как

, то

,10

)(

вр

SHM

FbM

где b – расстояние от точки приложения силы F до оси. П

создававшийся спиральной пружиной, определяется как

УдПP

227

clI

SbWMa

ротиводейс й момент, твующи

. При установившем-

ся отклонении

ПРBP

, или

Уд

MсI α=

, откуда

Уд

=α . Это означает, что угол от-

клонения подвижной системы

равномерной. В действительн

перемещения сердечника (леп

равномерной. Путем подбора

тельно катушки удается сдела

Так как вращающий м м

изменяется а

измерять

о мало, и большая часть

иборы, во-первых, имеют

них магнитных полей;

-витков для получе-

него обстоятельства при-

е влияния гистерезиса и

ностью выше класса 1,5.

азываем ические

лее точными (класс 0,5–1,0). В ас-

татических приборах имеются две катушки и два ферромагнитных лепестка, укреплен-

ных одной оси так момента,

направленных в п лючается влияние

внешних

темы

Электродинамический прибор состоит из двух катушек: подвижной и неподвижной

(рис. 4.12). Подвижная катушка укреплена на одной оси с указательной стрелкой и пор-

шеньком воздушного успокоителя. Ток к подвижной катушке подводится через спи-

ральные пружинки, которые вместе с тем создают противодействующий момент. Непод-

вижная катушка выполняется обычно из двух катушек, соединенных последовательно.

Через просвет между катушками проходит ось подвижной катушки. Неподвижная ка-

провода. Под-

пропорционален квадрату тока, т. е. шкала прибора будет не-

ости значение коэффициента

С сильно изменяется по мере

естка), что дает возможность приблизить шкалу прибора к

формы и расположения ферромагнитного лепестка относи-

ть шкалу электромагнитного прибора почти равномерной.

ент пропорционален квадрату тока, то его направление не

правления тока в катушке, что позволяет данным прибором

к и постоянный токи. Так как обмотка (катушка), по кото

н при изменении

ак перем к енный, та -

рой проходит измеряемый ток, неподвижна, то ее можно делать из проволоки любого

сечения, что позволяет выпускать приборы этой системы, рассчитаные на токи большой

величины (до трехсот ампер).

Количество железа в магнитном поле прибора относительн

длины магнитных линий проходит по воздуху. В силу этого пр

малую чувствительность; во-вторых, боятся влияния внеш

в-третьих, требуют значительной затраты намагничивающих ампер

ния удовлетворительного вращающего момента. В силу послед

бор потребляет значительную мощность (2–20 ватт). Вследстви

индукционных вихревых токов трудно изготовить прибор с точ

В последние годы наша промышленность выпускает так н

приборы этой системы, которые можно изготовить бо

ые астат

на , что внешнее магнитное поле создает два вращающих

ротивоположные стороны, благодаря чему иск

магнитных полей.

Приборы электромагнитной системы имеют то достоинство, что они пригодны для

измерения в цепях переменного и постоянного токов, обладают большой перегрузочной

способностью, просты по устройству, имеют невысокую стоимость.

Электромагнитные приборы применяются главным образом для технических изме-

рений в цепях переменного тока промышленной частоты.

4.8. Приборы электродинамической сис

тушка выполняется из небольшого числа витков сравнительно толстого

вижная катушка выполняется с большим витков тонкой проволоки числом

127

На рис. 4.12,

а показана принципиальная

схема устройства прибора, а на рис. 4.12,

дан эскиз конструкции этого же прибора.

При прохождении

ушке вну

е, от взаимодействия которого с

ижной катушки создается пара сил

FF. Сил взаимодействия между катушками

пропорцион

тока по неподвижной

кат три этой катушки создается маг-

нитное пол

током подв

альна произведению токов, про-

ходящих в них

)(

211

IICF

. Следовательно,

и вращающий момент пропорционален произве в в катушках )(

21вр

IкIМ = .

Кату ться межд последовательно параллельно

или см й момент ть выражен та как ук ыва-

лось ран

удпр

а б

Рис. 4.12

дению токо

шки в приборе могут соединя у собой ,

ешанно. Противодействующи может бы к же, аз

ее:

= . При установившемся равновесии

првр

ММ

, т. е.

уд21

МIкI

= ,

откуда

уд

, следовательно, шкала прибора будет квадратичной. На рис. 4.12, б

показана схема прибора, какой ее принято изображать на че амперметрах, рас-

считанных на ток более 0,5 А, катушки соединяются между собой параллельно. Через

подвижную катушку должен проходить ток не более 0,1 А. В вольтметрах катушки со-

единяются меж бой последовательно.

Магнитное поле прибора замыкается по воздуху, вследствие чего оно относительно

слабое. Для получения достаточного вращающего момента необходимо иметь значи-

тельно о амп ков, в силу чего приборы потребляют относительно б

ртежах. В

ду со

е числ ер-вит ольшое

количество энергии.

щего момента не изменяется при одновременном изменении

токов катушках.

лектродинамические приборы применяются для контрольных, лабораторных и

технических измерени астоты.

4.9. Фе

Принцип работы ферродина

ских. Они отличаются от электрод

цепи прибора. Неподвижная ка ш

Слабость собственного магнитного поля обусловливает малую чувствительность

прибора и зависимость показаний от внешних магнитных полей. Эти приборы плохо

выносят перегрузку, так как трудно обеспечить запас прочности из-за наличия тока в

подвижной системе. Прибор имеет высокую стоимость. Шкала у прибора неравномер-

ная. Благодаря отсутствию железа прибор может быть весьма точным. Электродинами-

ческие приборы пригодны для измерения в цепях переменного и постоянного токов, так

как направление вращаю

й в цепях переменного тока промышленной ч

рродинамические приборы

мических приборов такой же, как электродинамиче-

инамических приборов наличием железа в магнитной

ка укрепляется в пазах стального ярма

1. Внутри под-

вижной катушки (рис. 4.13,

а) имеется сталь-

ной сердечник

2. В принципе его конструкция

может быть сходна с конструкцией прибора

магнитоэлектрической системы (рис. 4.13,

б).

Применение стали увеличивает магнит-

ное поле прибора, что, с одной стороны, вы-

зывает увеличение вращающего момента и

позволяет делать эти приборы более надеж-

ту

а б

Рис. 4.13

128

ной констр ции, с друг применение стали связано с увеличением погрешности

из-за иса и вихре оков.

приборы применяются для технических измерений в цепях

переменного тока промышленной частоты.

1 (рис

указатель релкой

2 и ной пружи

которых параллельн

ук ой –

гистерез вых т

Ферродинамические

4.10. Приборы индукционной системы

Индукционный прибор состоит из алюминиевого диска . 4.14), укрепленного

на одной оси с ной ст спираль ной

3. Диск охватывается

двумя электромагнитами

4, обмотки соединены о. При прохождении

тока по обмоткам электромагнитов магнитные потоки этих электромагнитов

Ф и

Ф ,

пронизывая диск, при своем изменении индуктируют в диске вихревые токи

i и

i . Ток

в диске

i , наведенный потоком

Ф , находится в той части диска, которая пронизывается

потоком

Ф . Ток

i и магнитный поток

Ф взаимодействуют между собой с силой F .

Ток

i , наведенный потоком

Ф , находится в той части диска, которая пронизывается

магнитным потоком

Ф . Ток

i и магнитный поток

Ф взаимодействуют между собой с

силой

F . Под влиянием этих сил будет создаваться вращающий момент

ϕ= sin

21вр

IkIМ , где угол ϕ – угол сдвига фаз между индукционными токами диска или

токами катушек электромагнитов (рис. 4.15). На рис. 4.16 показан индукционный прибор

с одним электромагнитом. Второй электромагнит заменяет короткозамкнутый виток, ох-

ватывающий часть магнитопровода первого электромагнита. Каждому значению изме-

ряемого тока соответствует определенный угол отклонения подвижной системы, по ко-

торому и судят о значении измеряемой величины. Индукционные приборы пригодны

только для работы в цепях переменного тока строго определенной частоты. Они обла-

дают сильным магнитным полем и значительным вращающим моментом, что позволяет

иметь надежную и прочную конструкцию и снижает влияние внешних магнитных полей

и перегрузок. Индукционные приборы имеют класс точности 1,5–2,5. Индукционные

приборы применяются главным образом для измерения электрической энергии в цепях

переменного тока промышленной частоты.

Рис. 4.14 Рис. 4.16

Рис. 4.15

Электромагнитными, электродинамическими и индукционными приборами за-

труднительно измерять малые переменные токи и напряжения промышленной частоты и

практически невозможно производить измерения в цепях повышенной и высокой частот.

Для этих целей используют прибор магнитоэлектрической системы, снабженный соот-

ветствующим преобразователем, смонтированным, как правило, в одном корпусе с маг-

нитоэлектрическим прибором. Такими приборами являются термоэлектрические и вы-

прямительные.

129

4.11. Термоэлектриче

Эти ого

измерительног

образова

пользуют

ляющих

выпол н

ных м

ла, выде ателе изме

жущая сила ,

измер

чи ерм разности р т мес

дных конц лов проводников термопары

ике электри

: железо

риало

Эти приборы представляют собой соедине-

го измерительного меха-

выпрямителем.

бор только одну половину периода (рис. 4

рез прибор обе половины периода (рис. 4

прямления более чувствительны.

Шкала выпрямительного прибора рав

шкалы). Точность выпрямительных приборов нев

значительных по ешностей, класс точно

энергии являю

ных приборов. Н едел измерения в

ские приборы

приборы состоят из магнитоэлектрическ

о механизма, соединенного с термопре-

телем. В качестве термопреобразователя ис-

одну или несколько термопар, представ-

собой два проводника

А и В (рис. 4.17),

ных из разнородных материалов и соединен-

ду собой в точке спая

С. Под действием теп-

ляемого в нагрев ряемым током, в

термопаре возникает термоэлектродви

не

еж

Рис. 4.17

яемая магнитоэлектрическим прибором

И. Шкала его может быть проградуирова-

на в единицах измеряемого тока или в других величинах, функционально связанных с

током. Вели на т оэлектродвижущей силы зависит от темпе а ур та

спая и свобо ов термопары, а также от материа .

В практ ческих измерений наибольшее распространение получили следую-

щие термопары – константен, манганин – конотантан, хромель – конотантан,

хромель – копель. Допустимая температура нагрева точки спая указанных термопар со-

ставляет 200–600ºС. Величина термо-электродвижущей силы составляет 10–45 мВ. Для

нагревателей обычно используют вольфрам или нихром. Величина термоэлектродвижу-

щей силы пропорциональна квадрату тока, протекающего по нагревателю.

Термоэлектрические приборы пригодны для измерения как постоянного, так и пе-

ременного токов, при этом шкала приборов – квадратичная.

В зависимости от способа нагрева спая различают термопары контактные и бес-

контактные. В контактных преобразователях место спая приваривают к нагревателю.

У бесконтактных преобразователей спай отделен от нагревателя изоляционным мате-

м (например, стеклом). Для повышения чувствительности прибора несколько тер-

мопар соединяются между собой последовательно, для чего можно использовать только

бесконтактные термопары. Приборами термоэлектрической системы можно измерять

малые переменные токи и напряжение промышленной частоты, а также производить из-

мерения в цепях повышенной частоты. Прибор имеет класс точности 0,5–1,5. Эти при-

боры имеют малый срок службы термопары, боятся перегрузок, их показания зависят от

окружающей температуры. Данные приборы имеют неравномерную шкалу измерения.

4.12. Выпрямительные приборы

ние магнитоэлектрическо

низма полупроводниковымс

Большое применение получили полупроводнико-

вые диоды. Используются приборы с однотактной

и двухтактной схемами выпрямления. В однотакт-

ной схеме выпрямления ток проходит через при-

.18,

а). В двухтактной схеме ток проходит че-

.18,

б). Приборы с двухтактной схемой вы-

номерная, кроме начальной части (менее 10%

а б

Рис. 4.18

елика из-за многочисленных источников

и не выше 1,5. Высокая чувствительность, ма-

тся основными достоинствами выпрямитель-

ольтметров – около 0,3 В при токе 1 мкА, ам-

гр ст

лое собственное потребление

изший пр

130