Magnetoelektrické měřící přístroje
Základním prvkem magnetického obvodu magnetoelektrických MP je permanentní magnet. Na něj dosedají dva pólové nástavce, jejichž konce jsou vhodně vytvarovány. Ve válcové dutině pólových nástavců je uložen váleček z magneticky měkkého materiálu (ze železa). Ve vzduchové mezeře mezi válečkem a pólovými nástavci je otočně uložena cívka s mnoha závity tenkého měděného drátu.
Funkce je založena na využití sil působících v magnetickém poli na vodiče cívky, jimiž protéká proud. Cívka je umístěna ve vzduchové mezeře mezi pólovými nástavci a válcovým feromagnetickým jádrem.
Prochází-li cívkou, která je v magnetickém poli permanentního magnetu, stejnosměrný proud, budí v něm magnetické pole. Tak vzniká síla, které vytváří moment soustavy a pootáčí cívkou, tomuto pootáčení cívky odporuje řídící moment přívodních pružin. Úhel pootočení cívky a tedy i výchylka ručky na stupnici závisejí vždy na velikosti proudu, který prochází cívkou.
Magnetoelektrické přístroje rozlišují polaritu proudu a napětí – při změně polarity proudu bude mít přístroj zápornou výchylku.
Pro měření střídavých proudů bývá přístroj doplněn usměrňovačem (přístroj měří střední hodnotu usměrněného proudu). Protože jsme zvyklí používat efektivní hodnoty,
jsou magnetoelektrické přístroje s usměrňovačem kalibrovány v efektivních hodnotách
sinusového proudu..
Tlumení magnetoelektrických přístrojů je magnetické.
Vlastnosti:- používají se pro měření stejnosměrného proudu a napětí ve velmi širokých rozsazích (μA až kA, μV až kV)
- při malé hmotnosti otočného ústrojí mají velký pohybový moment což dovoluje přístroje vyrábět v třídě přesnosti 0,1
- mají malou vlastní spotřebu
- vnitřní odpor bývá 5kΩ/V (až 100kΩ/V)
- v praxi nejčastěji používaná soustava
- rušivým elementem je vliv teploty na přesnost měření
- poměrně dobře snášejí přetížení
Elektromagnetické měřící přístroje
Měřící ústrojí této soustavy je založeno na působení dvou feromagnetických plíšků nacházejících se v magnetickém poli cívky.
Skládají se z pevné válcové cívky, na jejíž vnitřní straně je umístěn plíšek. Druhý, pohyblivý plíšek je umístěn na hřídelce otočného ústrojí, které má zpravidla hrotové uložení. Protéká-li cívkou proud, dojde k tomu, že oba plíšky se vlivem magnetického pole zmagnetují souhlasně a začnou se odpuzovat. Pohyblivý plíšek se začne pevnému vzdalovat a tím natáčí ručku. Direktivní moment ústrojí je vyvozován spirálovou pružinou. Dojde-li k vyrovnání pohybového momentu vyvozeného odpudivou silou plíšků a direktivního momentu pružiny, ručka se ustálí.
Tlumení se používá vzduchové pomocí křidélka pohybujícího se v uzavřené vzduchové komůrce.
Výchylka je úměrná druhé mocnině proudu protékajícího cívkou, stupnice je tedy nerovnoměrná.
Vlastnosti:
- měří efektivní hodnotu proudu a napětí
- používají se téměř výhradně pro měření střídavých veličin
- vyrábějí se pro proudy 0,1 – 100A, napětí 600V
- mají vyšší spotřebu a nižší přesnost než feromagnetické (0,5-1)
- stupnice je na počátku zhuštěná
- používají se pro kmitočty do několika set Hz
Elektrostatické měřící přístroje
Elektrostatické měřící přístroje využívají pro měření napětí silových účinků elektrostatického pole, na rozdíl od všech dosud probraných soustav, které využívají účinku elektrického proudu, tedy pole elektromagnetické.
Měřící ústrojí je tvořenou soustavou pevných a pohyblivých elektrod. Připojíme-li na tyto elektrody napětí, začnou na sebe působit přitažlivou silou a pohyblivé elektrody se začnou natáčet, aby co největší svou plochou zapadaly mezi elektrody pevné. V okamžiku, kdy dojde k vyrovnání pohybového a direktivního momentu (bývá vyvozen závěsem či pružinou, která zároveň slouží k přivedení napětí na pohyblivé elektrody) se výchylka přístroje ustálí.
Vlastnosti:
- pouze k měření napětí
- dosahují třídu přesnosti 1
- jsou choulostivé na zacházení
Rezonanční měřící přístroje
Využívají rezonance některé části své soustavy s kmity měřené střídavé veličiny.
Průchodem proudu cívkou začne na jazýčky působit síla, která má střídavou složku s kmitočtem rovným dvojnásobku kmitočtu měřeného proudu. Tato síla rozkmitá jazýčky, jejichž kmitočet je blízký dvojnásobku kmitočtu měřeného proudu. S největší amplitudou kmitá ten jazýček, který je v elektro-mechanické rezonanci s kmity proudu.
Vlastnosti:
- pouze k měření kmitočtu
- třída přesnosti bývá 0,5 (vynímečně 0,2)
Žádné komentáře:
Okomentovat