Главная -> Книги (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) ( 10 ) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (10) Электростатический механизм, в котором емкость изменяется при изменении расстояния между двумя неподвижными пластинами 9, 11 и подвижной пластиной 10, подвешенной на тонких ленточных подвесках, показан на рис. 10,6. При подаче измеряемого напряжения U подвижная пластина отталкивается от соединенной с ней и одноименно заряженной пластины 11 и притягивается к разноименно заряженной пластине 9. При перемене полярности измеряемого напряжения направление движения подвижной пластины не изменяется, следовательно, электростатический механизм работает на постоянном и переменном токе, причем во втором случае угол отклонения подвижной пластины пропорционален квадрату действующего напряжения и не зависит от его формы. Перемещение подвижной пластины тягой 8, проходящей в отверстие неподвижной пластины 9, преобразуется в поворот оси 5 с жестко укрепленными на ней алюминиевыми сектором и стрелочным указателем 4. Постоянный магнит 6 создает успокоение движущегося между его полюсами алюминиевого сектора 7. Приборы такой конструкции применяют для измерения напряжений порядка единиц и десятков киловольт. Электростатические вольтметры потребляют ничтожно малую мощность, имеют очень большое входное сопротивление (до десятков гигаом), работают на постоянном токе и переменном в диапазоне частот до десятков мегагерц, измеряют очень большие напряжения без использования громоздких добавочных резисторов и не подвержены влиянию внешних магнитных полей. Примером таких приборов может служить киловольтметр С96, имеющий пределы измерений 7,5; 15 и 30 кВ и работающий в диапазоне частот от О до 20 МГц. Основная погрешность 1,5% возрастает до 5% для частот выше 5 МГц. Входная емкость не выше 12 пФ, входное сопротивление не менее 10 ГОм. Вращающий момент мал, поэтому подвижную часть крепят на растяжках и применяют световой указатель, для питания осветительной лампочки которого необходимо напряжение сети 220 В или 6 В от любого источника. Измеряемое напряжение подают на вводной штырь, размещенный в фарфоровом изоляторе. Для перестановки предела измерений штырь перемещают, при этом изменяется расстояние между пластинами. Прибор заключен в литой металлический корпус, который служит электростатическим экраном и устраняет влияние внешних электрических полей. При работе с прибором его корпус следует заземлять и соблюдать правила техники безопасности. 3-123 33 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Каково устройство электромеханических измерительных приборов? 2. Каковы принцип действия и особенности конструкции измерительных механизмов магнитоэлектрической системы с внешним и внутрирамочным магнитом? 3. Как устроены и работают электромагнитные измерительные механизмы с плоской катушкой и магнитной системой? 4. Как создается вращающий момент при взаимодействии магнитных полей в измерительных механизмах электро- и ферродинами-ческой систем? 5. Какова конструкция измерительного механизма индукционной системы и где его применяют? 6. Как создается вращающий момент при взаимодействии электрических полей в измерительном механизме электростатической системы? ГЛАВА ТРЕТЬЯ ИЗМЕРЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ § 10. Измерение постоянного тока магнитоэлектрическим прибором Для питания коллекторных (стоковых) цепей аппаратуры на транзисторах необходимо сравнительно низкое напряжение (6-24 В), а анодно-экранных цепей ламповой аппаратуры - сравнительно высокое (100-500 В). Питающие напряжения подают от химических источников-сухих элементов и аккумуляторов, преобразующих энергию химических реакций в электрическую, и выпрямителей, преобразующих переменное напряжение сети в постоянное. Выявить неисправную цепь и проверить работоспособность аппаратуры можно, измерив соответствующие токи и напряжения. Для измерения силы тока магнитоэлектрический прибор \iA, параметры которого /„ и Ry,, включают последовательно в разрыв исследуемой цепи (рис. И, а). Ток в цепи зависит от напряжения источника U и сопротивления нагрузки R. Увеличение тока в цепи до /„ вызывает возрастание показаний прибора до полного отклонения указателя, следовательно, прибор является микроамперметром с пределом измерения /„. Включение прибора вызывает некоторое уменьшение тока в цепи, поскольку общее сопротивление цепи возрастает до R + R. Этим уменьшением гока можно пренебречь и считать, что при включении прибора ток не изменяется, если i?„«R„. Дополнительную погрешность, вызванную влияние) включения при- -U3M it 0\ U3M + 0- -0-t J-0- Рис. 11. Измерение постоянного тока: а-магнитоэлектрическим прибором, б-магнитоэлектрическим прибором с шунтом бора, можно рассчитать по формуле у = RJ (R +R). Так, при R„ = 2000 Ом дополнительная погрешность меньше 5% для нагрузок 40 кОм и выше. В зависимости от чувствительности приборов (тока полного отклонения) их пределы измерений различны и обычно составляют 50-500 мкА (см. табл. 5). Применение совместно с магнитоэлектрическим прибором шунта (рис. 11,6) позволяет определять токи, превышающие 500 мкА, т. е. расширить предел измерений. Шунт имеет сравнительно малое, точно подобранное сопротивление Ri, подключается параллельно прибору и последовательно в цепь измеряемого тока. При этом измеряемый ток /„зм разветвляется на две неравные части: большая часть проходит через шунт, а меньшая-через прибор, вызывая отклонение указателя. При полном отклонении указателя измеряемый ток достигает предельного значения /„зм = /пред = Im + h, ОТКуда /ш = /пред - /и • Падения напряжений на выводах шунта и измерительного прибора равны и составляют Uy, = IRy, = IшRш Таким образом, сопротивление шунта i?ui =/и/и/(/пред ~" -/и) = йи/(/пред/и-1)- Следовательно, для расчета сопротивления шунта необходимо знать ток полного отклонения /и и сопротивление R измерительного прибора и выбрать предел измеряемого тока /пред- Пример 3. Рассчитаем сопротивление двух шунтов для пределов измерений 1 и 5 мА. Параметры измерительного прибора: 7„ = 50 мкА и К„ = 2000 Ом. Для предела 1 мА сопротивление шунта Кц, = 50-2000/(1000- - 50) = 105,2 Ом, а для предела 5 мА - = 50 • 2000/ (5000 - - 50) = 20,2 Ом. Таким образом, чем больше выбранный предел измерения, тем меньше должно быть сопротивление шунта. Для больших (0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) ( 10 ) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) |
|