Основные понятия и определения


НазваниеОсновные понятия и определения
страница4/10
Дата публикации05.04.2013
Размер1.09 Mb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Физика > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
^ КЛАССЫ ТОЧНОСТИ

Согласно стандарту пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей выражают в форме

  • приведен­ных,

  • относительных или

  • абсолютных погрешностей

в зависимости от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и назначения средств измерений.

^ Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, выраженной в единицах измеряемой величины или условно в делениях шкалы, устанавливают по формуле

х = а (*)

Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, выраженной в единицах измеряемой величины или условно в делениях шкалы, устанавливают по формуле

х = ±(а+bх), (**)

где х — значение измеряемой величины на входе (выходе) средства измерений или число делений, отсчитанных по шкале;

а, b — положительные числа, не зависящие от х.

Пределы допускаемой приведенной основной погрешности (в процентах) устанавливают по формуле

= 100x/xN

где х — пределы допускаемой абсолютной основной погрешно­сти;

xn — нормирующее зна­чение — условно принятое значение измеряемой величины, выра­женное в тех же единицах, что и x;

Нормирующее значение xn для средств измерений с равно­мерной или степенной шкалой, а также для измерительных пре­образователей, если нулевое значение входного (выходного) сиг­нала находится на краю или вне диапазона измерений, устанав­ливают равным большему из пределов измерений или равным большему из модулей пределов измерений, если нулевое значение находится внутри диапазона измерений. Для электроизмеритель­ных приборов с равномерной шкалой, практически равномерной или степенной шкалой и нулевой отметкой внутри диапазона измерений xn допускается устанавливать равным сумме модулей пределов измерений. Практически равномерная шкала — шкала, длины делений которой различаются не более чем на 30%, а цена делений постоянна.

Для измерительных приборов с существенно неравномерной шкалой (например, для омметров) нормирующее значение устанавливают равным всей длине шка­лы или ее части, соответствующей диапазону измерений. В этом случае пределы абсолютной погрешности выражают, как и длину шкалы, в единицах длины.

Пределы допускаемой относительной основной погрешности (в процентах) устанавливают по формуле

= 100x/x,

если x установлено по формуле (*), или по формуле

(***)

если x установлено по формуле (**).

В этих выражениях хк больший (по модулю) из пределов измерений;

с, аположительные числа, причем c = (b + a/xK|)100; d=100a/xK|.
Правила и примеры обозначения классов точности средств измерений

Формула для предельной основной

погрешности


Пределы допускаемой основной

погрешности, %


^ Обозначение класса

точности

в общем виде


пример


=100x/xN

± p

р или р

1,5 или 2,5


q

2,5




± q









c/d

0,2/0,1


Классы точности средств измерений, пределы допускаемой основной погрешности которых принято выражать в форме приведенной погрешности или отно­сительной погрешности , обозначают числами, кото­рые равны пределам, выраженным в процентах. Для средств измерений, пределы допускаемой основной погрешности которых принято выражать в форме относительных погрешностей (***), классы точности обозначают числами с и d (в процентах), разделяя их косой чертой.

^ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Общие сведения. Электромеханический прибор включает в себя измерительную цепь, измерительный механизм и отсчетное устройство.

Измерительная цепь служит для преобразования измеряемой электрической величины в другую электрическую величину, непо­средственно воздействующую на измерительный механизм.

Из­мерительный механизм преобразует электрическую величину в угол поворота подвижной части.

Отсчетное устройство служит для визуального отсчитывания значений измеряемой величины в зависимости от угла поворота подвижной части.

Несмотря на различие приборов с различными измерительными механизмами, имеется ряд деталей и узлов, общих для всех электромеханических приборов.

Корпус прибора защищает прибор от внешних воздействий, например, от попадания в него пыли.

Отсчетное устройство электромеханического прибора состоит из шкалы и указателя.

Шкала прибора обычно представляет собой пластину, на которой нанесены отметки, соответствующие определенным значениям измеряемой величины.

Указатель представляет собой перемещающуюся вдоль шка­лы стрелку, жестко скрепленную с подвижной частью измери­тельного механизма прибора. В качестве указателя применяют также световой луч, отраженный от зеркальца, укрепленного на оси подвижной части. Луч света попадает на шкалу и образует на ней световое пятно, например, с темной нитью посередине. При повороте подвижной части световой указатель перемещается по шкале.

Крепление подвижной части осуществляется с помощью опор, растяжек или подвеса.

Опоры состоят из кернов и подпят­ников.

Керны представляют собой отрезки стальной проволоки, заточенные с одной стороны на конус.

Подпятники имеют вид цилиндра с коническим углублением по оси. Они чаще всего изготовляются из агата или корунда. Керны, укрепленные на подвижной части по оси вращения, входят в углубления подпят­ников, расположенные на неподвижной части. Недостаток уста­новки на опорах — трение, которое вызывает погрешность.

Подвижная часть может быть подвешена на двух растяжках, представляющих собой упругие металлические ленты, прикреп­ляемые одним концом к подвижной части, а другим — к непо­движным деталям прибора. В случае необходимости растяжки могут быть использованы и для подвода тока в обмотку подвиж­ной части.

Подвешивание подвижной части на подвесе применяется в приборах высокой чувствительности — гальванометрах. Под­вес — тонкая, упругая лента. Приборы, в которых применен под­вес, требуют установки по уровню, поскольку подвижная часть висит свободно и отклонение положения прибора от вертикально­го может вызвать ее касание с неподвижной частью.

Необходимая степень успокоения (требуемое время успокое­ния) достигается в приборах путем применения устройств, назы­ваемых успокоителями. Применяют магнитоиндукционные, жид­костные и воздушные успокоители. Магнитоиндукционное успо­коение создается при движении металлических деталей подвиж­ной части в магнитном поле. Момент успокоения возникает в результате взаимодействия магнитных полей и наводимых то­ков, возникающих в движущихся металлических деталях.

Магнитоиндукционный успокоитель состоит из постоянного магнита и перемещающейся в его рабочем зазоре металлической пластины (из алюминия), укрепленной на подвижной части. Роль успо­коителя может играть также короткозамкнутый виток подвижной части, перемещающийся в поле магнита.

Жидкостное успокоение достигается тем, что подвижная часть измерительного механизма или ее отдельные детали поме­щаются в вязкую жидкость. Поэтому при колебаниях подвижной части расходуется энергия колебаний подвижной части, т. е. со­здается необходимое успокоение. В осциллографических гальва­нометрах с жидкостным успокоением в жидкость помещают либо всю подвижную часть, либо только часть растяжки.

Воздушный успокоитель состоит из камеры и находящейся внутри нее пластины, скрепленной с подвижной частью. При колебаниях подвижной части в камере создается разность давле­ний по обе стороны пластины. Эта разность давлений препятству­ет свободному перемещению подвижной части и вызывает ее успокоение.

Для установки указателя на требуемую отметку в электроме­ханических приборах применяют устройство, называемое коррек­тором. Корректор содержит винт, укрепленный на корпусе прибора, поворачивая который, можно закручивать пружинки, растяж­ки или подвес и тем самым поворачивать подвижную часть прибора и устанавливать указатель на требуемую отметку.

Некоторые приборы снабжают арретиром — устройством, за­тормаживающим подвижную часть прибора.

На каждый прибор наносят условные обозначения. Как пра­вило, на приборе обозначают: единицу измеряемой величины, класс точности, род тока, используемое положение прибора (го­ризонтальное или под углом), если это положение имеет значе­ние. На шкале прибора указывают также условное обозначение типа измерительного механизма.

^ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Общие сведения. Магнитоэлектрические приборы состоят из магнитоэлектрического измерительного механизма с отсчетным устройством и измерительной цепи. Эти приборы применяют для измерения постоянных токов и напряжений (амперметры и вольт­метры), сопротивлений (омметры), количества электричества (баллистические гальванометры и кулонметры). Магнитоэлек­трические приборы применяют также для измерения или индика­ции малых токов и напряжений (гальванометры). Кроме того, магнитоэлектрические приборы используют для регистрации электрических величин (самопишущие приборы и осциллографические гальванометры).

^ Измерительный механизм. Вращающий момент в измеритель­ном механизме магнитоэлектрического прибора возникает в ре­зультате взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля катушки с током. Применяют магнитоэлектри­ческие механизмы с подвижной катушкой и с подвижным магни­том. Наиболее распространен механизм с подвижной катушкой;

На рис. 1 показано устройство магнитоэлектрического изме­рительного механизма с подвижной катушкой, где 1— постоян­ный магнит, 2 — магнитопровод, 3 — полюсные наконечники, 4 — неподвижный сердечник, 5 — спиральная пружинка, 6 — подвижная катушка, 7 — магнитный шунт, 8 — указатель. Ток к подвижной катушке подводится через две спиральные пру­жинки. При протекании тока I через подвижную катушку возни­кает вращающий момент. Мгновенный вращающий момент М=Bswida.

Если ток синусоидальный, то вращающий мо­мент Mi=BswIm sin wt. При этом работа механизма зависит от соотношения частоты тока и частоты собственных колебаний подвижной части механизма. У измерительных механизмов магнитоэлектрических ампер­метров, вольтметров, омметров период собственных (свободных) колебаний подвижной части примерно одна секунда. Следовательно, отклонение подвижной части изме­рительного механизма при частоте тока более 10 Гц практически равно нулю. В диапазоне частот до 10 Гц подвижная часть ко­леблется с частотой входного тока, причем максимальное откло­нение зависит от частоты. Поэтому приборы с такими измеритель­ными механизмами применяют в цепях постоянного тока.

При протекании через катушку постоянного тока враща­ющий момент M=BswI.

Если противодействующий момент создается упругими эле­ментами, a=Bswi/W=S,!,

где Si=Bsw/W чувствительность, измерительного механизма к. току.

Из выражения следует, что при постоянной индукции В в зазоре угол отклонения подвижной катушки пропорционален току в катушке, а знак угла отклонения меняется при изменении направления тока.

Магнитный шунт 7 в виде пластины из ферромагнитного материала (см. рис. 1) используют для рулировки индукции в воздушном зазоре механизма путем перемещения шунта. При этом происходит перераспределение магнитных потоков через воздушный зазор и шунт. Это необходимо, например, для измене­ния чувствительности механизма.

В магнитоэлектрических логометрических измерительных ме­ханизмах подвижная часть выполняется в виде двух жестко скрепленных между собой катушек 1и 2, по обмоткам которых протекают токи i1 и i2 (рис. 2).Ток к катушкам подводится с помощью металлических лент, практически не имеющих проти­водействующего момента. Моменты Мвр и Мпр, создаваемые взаи­модействием магнитного поля постоянного магнита и токов кату­шек, направлены навстречу друг другу. Так как хотя бы один из моментов должен зависеть от угла поворота подвижной части, то для этого, например, зазор выполняют неравномерным. В этом случае при равенстве моментов получаем

=f(i1/i2)

В магнитоэлектрических механизмах осуществляется магнитоиндукционное успокоение за счет взаимодействия токов, наво­димых в дюралюминиевом каркасе подвижной катушки при ее перемещении, и поля постоянного магнита и за счет взаимодейст­вия токов, наводимых в цепи катушки, и поля магнита.

Магнитоэлектрические измерительные механизмы имеют не­которые особенности, которые придают магнитоэлектрическим приборам определенные положительные свойства. Магнитоэлек­трические измерительные механизмы имеют высокую чувстви­тельность и малое собственное потребление энергии, имеют ли­нейную и стабильную номинальную статическую характеристику,что объясняется стабильностью свойств применяемых материалов. У этих механизмов отсутству­ет влияние электрических полей и мало влияние магнитных полей из-за достаточно сильного поля в воздушном зазоре (0,2— 1,2 Тл). Однако эти механизмы имеют малую перегрузочную способность по току, относительно сложны и дороги. Недостаток их также в том, что обычные механизмы реагируют только на постоянный ток.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Похожие:

Основные понятия и определения icon1. основные понятия в области метрологии
Основные термины и определения в области метрологии регламентируются рекомендациями по межгосударственной стандартизации рмг 29 –...
Основные понятия и определения icon1 Предмет теории вероятностей
Случайные события, виды случайных событий, основные понятия и определения
Основные понятия и определения iconЭкзаменационные вопросы по курсу “Теория вероятностей и математическая статистика”
Предмет теории вероятностей, элементарные исходы, случайные события, виды случайных событий, основные понятия и определения, вероятность...
Основные понятия и определения iconВопросы к экзамену по курсу “Информационные системы маркетинга” Основные...
Локальная сеть. Основные понятия локальных сетей. Отличительные особенности локальных сетей
Основные понятия и определения iconВопросы к экзамену по Электрической части гэс для студентов дфо, 4 курс, 7 семестр
Электрическое оборудование распределительных устройств: основные понятия и определения
Основные понятия и определения iconОсновные понятия и определения
Ос – организованный набор программ и данных, обеспечивающий управление всеми ресурсами вычислительной системы (ВС) и предоставляющий...
Основные понятия и определения iconОсновные понятия и определения
Ос – организованный набор программ и данных, обеспечивающий управление всеми ресурсами вычислительной системы (ВС) и предоставляющий...
Основные понятия и определения iconОсновные понятия и определения
Ос – организованный набор программ и данных, обеспечивающий управление всеми ресурсами вычислительной системы (ВС) и предоставляющий...
Основные понятия и определения iconИзмерение давления краткие теоретические сведения
Основные понятия и определения. Давлением p называется отношение нормальной составляющей силы Fn к единице площади S, на которую...
Основные понятия и определения iconОсновные понятия и определения
Туристская деятельность туроператорская и турагентская деятельность, а также иная деятельность по организации путешествий
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница