МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИРЕСПУБЛІКИ БІЛОРУСЬ
Установаосвіти "Брестський державний університет
іменіА.С. Пушкіна "
Курсоваробота на тему:
"Електровимірювальніприлади "
Зміст
Історичнідані
Деталіелектровимірювальних приладів
Електромагнітніприлади
магнітоелектричніприлади
Електродинамічніприлади
ферродинамическийприлади
Термоелектричніприлади
детекторніприлади
ІСТОРИЧНІ ДАНІ
У 1733 - 1737 рфранцузький вчений Ш. Дюфе створив електроскоп. У 1752-1754 р його роботипродовжили М. В. Ломоносов і Г. В. Ріхман в процесі досліджень атмосферногоелектрики. У середині вісімдесятих років 18 століття Ш. Кулон винайшовкрутильні ваги-електростатичний вимірювальний прилад.
В першій половині 19 століття,коли вже були закладені основи електродинаміки (закони Біо-Савара і Фарадея,принцип Ленца), побудовані гальванометри і деякі інші прилади, винайденіосновні методи електричних вимірювань - балістичний (Е. Ленц 1832 р.),мостовий (Крісті, 1833 р.), компенсаційний (І. Поггендорф, 1841 р.). В середині19 століття окремі вчені в різних країнах створюють заходи електричних величин,прийняті ними в якості еталонів, виробляють вимірювання в одиницях,відтворюваних цими заходами, і навітьпроводять звірення заходів в різних лабораторіях. У Росії в 1848 р. Академік Б. С.Якобі запропонував в якості еталону одиниці опору застосовувати міднудріт довжиною 25 футів (7,61975 м) і вагою 345 гран (22,4932 г), навитіспірально на циліндр з ізолюючого метала. У Франції еталоном одиниціопору служила залізний дріт діаметром в 4 мм і завдовжки в 1км (одиниця Бреге). У Німеччині таким еталоном був стовп ртуті довжиною 1 м іперетином 1 при 0 Лљ С. Другаполовина 19 століття була періодом зростання нової галузі знань-електротехніки.Створення генераторів електричної енергії та застосуванняїх для різних практичних цілей спонукали найбільших електротехніків другуполовини XIX ст. зайнятися винаходом і розробкою різнихелектровимірювальних приладів, без яких стало немислимо подальший розвитоктеоретичної та практичної електротехніки. У 1871 році А. Г.Столєтов вперше застосував балістичний для магнітних вимірювань і досліджувавзалежність магнітної сприйнятливості феромагнетиківвід напруженості магнітного поля, створивши цим основи правильного підходу дорозрахунку магнітних ланцюгів. Це метод використовується в магнітнихвимірах і в даний час. У 1880 - 1881 рр.. французькі інженер Депре іфізіолог д'Арсонваль побудували ряд високочутливих гальванометров здзеркальним відліком. У 1881 р. Німецький інженер Ф. Уппенборн винайшовелектромагнітний прилад з еліптичним сердечником, а в 1886 р. Він жезапропонував електромагнітний прилад з круглою котушкою і двома циліндричнимисердечниками. У 1894 р. Німецький інженер Т. Бругер винайшов логометр.
У розвиткуелектровимірювальної техніки кінця другої половини XIX і початку XX ст.значні заслуги належать М.О.Доливо - Добровольському.Він розробив електромагнітні амперметри та вольтметри, індукційні прилади зобертовим магнітним полем (ватметр, фазометр) і ферродинамический ватметр.
Принцип вимірюванняелектричних величин був вперше запропонований основоположником російської науки М.В.Ломоносовим. Який експериментально прийшов до висновку, що "Електриказважено бути може ". Перший електровимірювальніприлад був побудований в Росії сучасником Ломоносова Г. В. Ріхманом. Це бувелектрометр зі шкалою і стрілкою, принцип дії якого покладений в основупристрої більшості сучасних приладів.
Електровимірювальніприлади - технічний пристрій за допомогою якого відбувається вимірелектричних величин.
Електровимірювальніприлади класифікують за такими ознаками:
vЗароду вимірюваної величини: для вимірювання струму-амперметри, міліамперметри,гальванометри; для виміру напруги - вольтметри, мілівольтметри,гальванометри; для вимірювання потужності - ватметри, кіловаттметри; для вимірюванняенергії - лічильники; для вимірювання зсуву фаз і коефіцієнта потужності -фазометри; для вимірювання частоти - частотометри; для вимірювання опорів -омметри і мегомметри.
vЗароду вимірюваного струму: для вимірювання в колах постійного, змінного,постійного і змінного струмів, а також в трифазних ланцюгах.
vЗаступеня точності: прилади ділять не вісім класів точності - 0,05; 0,1; 0,2;0,5, 1,0, 1,5, 2,5; і 4,0. Клас точності - відношення граничної абсолютноїпохибки до максимального (номінального) значення вимірюваної величини,виражене у відсотках.
vЗапринципом дії: магнітоелектричні, електромагнітні, електродинамічні,індукційні, теплові, термоелектричні, електростатичні, електронні,електролітичні, фотоелектричні.
ДЕТАЛІЕлектровимірювальні прилади
Пристрійдля створення протидіючого моменту.
Принципроботи більшості електровимірювальних стрілочних приладів заснований на поворотірухомий їх частини під дією обертового моменту. Останній створюєтьсяструмом, пов'язаним певною залежністю з вимірюваної електричноївеличиною.
Якщоцього повороту нічим не протидіяти, то рухома частина приладу абоповернеться на найбільший можливий кут, або прийде в прискоренедвижение.Противодействующий момент у більшості приладів створюєтьсязакручивающейся пружною бронзової пружиною 1,кінці якої прикріплені: один - до осі рухомої частини приладу 2, а інший - донерухомої частини приладу (до вилки пружінодержателя) 3. Очевидно, щочим більше струм, що проходить через прилад, тим більше обертаючий момент,чинний на рухому частину приладу. Під дією цього моменту, що обертаєрухома частина приладу повертається, закручуючи спіральну пружину. Пружина,в свою чергу, перешкоджає цьому повороту. Поворот буде відбуватися до тихпір, поки обертає і протидіє моменти не зрівняються:.Крім того, спіральна пружина повертає рухому частину приладу впочаткове (нульове) положення після того, як прилад вимкнений з ланцюга.
Дляурівноваження стрілки приладу іноді застосовують важки 4 (противаги),навінченним на стрижні з дрібною різьбою, за допомогою якої можна змінювативідстань тягарців від осі вращенія.Для установки стрілки приладу протинульового розподілу служить коректор, що складається з повідця 5 і гвинта 6.Ексцентрично поворачивающийся виступ гвинта 6 змінює положенняпружинно-власника 3 і одного кінця спіральної пружини 1, повертаючи тим самимстрілку 7 в потрібну сторону. У багатьох приладів по дві протидіючихпружини. Вони поміщаються або поруч, або у кінців осі рухомої системи.
Шкалиприладів. Шкала приладу служить для відліку значень вимірюваної величини. Крімтого, на шкалу зазвичай наносять умовні позначення, що відповідаютьхарактеристикам даного приладу (рід вимірюваної величини, рід струму, класточності, принцип дії і т. д.). В многопредельних приладах шкала маєпевне число умовних розподілів, по яких шляхом перерахунку визначаютьвимірювану величину в потрібних одиницях. Шкали інших приладів градуюютьбезпосередньо в значеннях вимірюваної величини, - це шкали безпосередньогоотсчета.Разлічают рівномірні і нерівномірні шкали. Перевагою рівномірноїє сталість масштабу уздовж всієї шкали, що забезпечує простотувідліку вимірюваної величини в будь-якій частині шкали.Обично в стрілочних приладахстрілка знаходиться на деякій відстані від шкали, а для зняття показаньприладів доводиться проектувати положення стрілки на шкалу. При цьому положенняпроекції стрілки залежить від кута між променем зору на стрілку і площиноюшкали, тобто від положення ока відносно стрілки і шкали. Цей кут повиненбути прямим. На практиці важко домогтися такого кута, тому виходить такзвана похибка від паралакса (паралакс - видима зсув предметачерез зміни місця спостереження). Для усунення цієї паралактичноїпохибки на шкалах найбільш точних приладів зміцнюють плоску дзеркальнупластину. Відлік показань знімають одним оком, причому очей розташовуютьщодо стрілки і шкали так, щоб стрілка і її зображення в дзеркалізливалися воєдино.
