Projekt električnih merilnih instrumentov 6. razred. Predstavitev na temo električnih merilnih instrumentov. Merilniki nivoja goriva z indikatorjem elektromagnetnega sistema

Diapozitiv 4

EIP klasifikacija

Diapozitiv 5

Glede na obliko branja: Med kazalne se uvrščajo samo tisti, ki jih je mogoče samo brati. Snemalniki vključujejo tiste, ki omogočajo zapisovanje vrednosti izmerjenih količin.

Diapozitiv 6

Diapozitiv 7

Po načinu pretvorbe: naprave za neposredno pretvorbo zahtevajo zaporedno pretvorbo signala. Naprave za inverzno pretvorbo zahtevajo povratne informacije.

Diapozitiv 8

Po izmerjeni vrednosti: voltmetri (za merjenje napetosti in EMF); ampermetri (za merjenje toka); vatmetri (za merjenje električne moči); števci (za merjenje električne energije); ohmmetri, megaohmmetri (za merjenje električnega upora); frekvenčni metri (za merjenje izmenične frekvence); fazni števci

Diapozitiv 9

Na podlagi principa delovanja: magnetoelektrični; elektromagnetni; elektrodinamični; ferodinamični; elektrostatična; termoelektrični itd.

Diapozitiv 10

Magnetoelektrična naprava je naprava, katere delovanje temelji na interakciji magnetnega polja, ki ga povzroča tok v tuljavi, s poljem trajnega magneta. Elektromagnetna naprava je naprava, katere delovanje temelji na privlačnosti med premikajočim se jedrom iz "mehkega" feromagnetnega materiala in poljem, ki ga ustvarja tok, ki teče v mirujoči tuljavi (možne so tudi druge izvedbe).

Diapozitiv 11

elektrodinamična naprava: naprava, katere delovanje temelji na interakciji magnetnega polja, ki ga povzroča tok v gibljivi tuljavi, z magnetnim poljem, ki ga povzroča tok v eni ali več fiksnih tuljavah. ferodinamična naprava (elektrodinamična naprava z železnim jedrom): elektrodinamična naprava, v kateri je elektrodinamični učinek spremenjen z uporabo "mehkega" ferodinamičnega materiala v magnetnem vezju.

Diapozitiv 12

elektrostatična naprava: naprava, katere delovanje temelji na učinkih elektrostatičnih sil med fiksnimi in gibljivimi elektrodami. termoelektrična naprava: termična naprava, ki uporablja EMF enega ali več termočlenov, ki jih segreva tok, ki ga je treba meriti.

Diapozitiv 13

ELEKTROMEHANSKE naprave za neposredno pretvorbo

Diapozitiv 14

Funkcionalni diagram

V najsplošnejšem primeru je elektromehanska naprava za direktno pretvorbo sestavljena iz treh glavnih delov: Merilnega vezja Merilnega mehanizma Bralne naprave V merilnem mehanizmu se električna energija pretvarja v mehansko energijo, ki premika gibljivi del.

Diapozitiv 15

Merilno vezje - del električnega tokokroga, ki je notranji za napravo in njene pomožne dele, vzbujen z napetostjo ali tokom. Merilno vezje lahko opravlja tri funkcije: Služi za pretvorbo izmerjene količine v drugo fizikalno količino, ki neposredno deluje na merilni mehanizem; Spremeni lestvico izmerjene vrednosti; Popravi napake instrumenta.

Diapozitiv 16

Merilni mehanizem: Skupek tistih delov merilne naprave, na katere vpliva izmerjena vrednost, kar povzroči gibanje gibljivega dela, ki ustreza vrednosti te vrednosti. Čitalna naprava: del merilnega instrumenta, ki prikazuje vrednost merjene količine.

Diapozitiv 17

TRENUTKI

Običajno EIP uporablja rotacijsko gibanje gibljivega dela, zato bodo pri obravnavi funkcije merilnega mehanizma upoštevani momenti, ki delujejo na gibljivi del. V običajnem merilnem mehanizmu obstajajo trije glavni momenti: vrtenje, nasprotovanje in umirjanje.

Diapozitiv 18

Navor je moment, ki se pojavi v merilnem mehanizmu pod vplivom izmerjene vrednosti in obrne gibljivi del v smeri povečevanja odčitkov. Navor mora biti enolično določen z merjeno količino in je na splošno lahko odvisen od položaja gibljivega dela glede na začetni.

Diapozitiv 19

Če nič ne preprečuje vrtenja gibljivega dela, potem bi se gibljivi del vrtel do konca, to pomeni, da bi bilo gibanje omejeno samo z zasnovo merilnega mehanizma. Da bi odklon gibljivega dela ustrezal določeni vrednosti, je treba ustvariti še en trenutek. Tak moment se ustvari v merilnem mehanizmu in se imenuje protiukrep. Protimoment se uporablja tudi za gibljivi del. Usmerjen je proti navoru in je odvisen le od položaja gibljivega dela.

Diapozitiv 20

Glede na način ustvarjanja nasprotnega momenta so naprave razdeljene v dve skupini: Z mehanskim nasprotnim momentom; Z električnim protimomentom - raciometri. Če moment spada v skupino 1, potem je ustvarjen z elastičnimi elementi, ki vključujejo spiralno vzmet, opornike in vzmetenje. Raciometer je naprava, v kateri se nasprotni moment ustvari električno.

Diapozitiv 21

Funkcija pretvorbe

Diapozitiv 22

V trenutku ravnovesja gibljivi del zamrzne. To možnost imenujemo stacionarni odklon gibljivega dela merilnega mehanizma. Če poznamo analitične izraze za oba momenta, lahko odstopanje od začetnega položaja izrazimo kot funkcijo izmerjene vrednosti. Ta izraz se imenuje transformacijska funkcija merilnega mehanizma. Za določitev numerične vrednosti merjene količine so vsi instrumenti opremljeni z napravami za branje, ki vključujejo lestvico in indikator. Oznake so postavljene na lestvici. Narava lokacije oznak na lestvici je odvisna od transformacijske funkcije mehanizma in nekaterih konstrukcijskih značilnosti mehanizma. Kazalec je puščica, ki se premika nad lestvico, ki je togo pritrjena na gibljivi del naprave.

Diapozitiv 23

POMIRJEVANJE

Po priključitvi naprave na tokokrog izmerjene vrednosti ali po spremembi slednjega, dokler se ne vzpostavi kazalec, ko je mogoče odčitati, preteče nekaj časa (prehodni čas), odvisno od vrste merjenega mehanizma in njegove zasnove. Zaželeno je, da je ta zamuda čim manjša. Zakasnitev odčitkov instrumentov je označena s tako imenovanim časom poravnave. Čas uravnavanja je čas, ki preteče od trenutka, ko se izmerjena vrednost spremeni, do trenutka, ko se kazalec instrumenta ne odmakne od končnega položaja za več kot 1,5 % dolžine skale. Čas uravnavanja za večino vrst elektromehanskih naprav ne sme presegati 4 s.

Diapozitiv 24

Za zagotovitev zahtevanega časa usedanja so vse naprave za neposredno ocenjevanje opremljene s posebnimi napravami, ki znatno skrajšajo čas usedanja naprave. To so tako imenovana pomirjevala. Blažilniki ustvarijo pomirjujoč trenutek, ki se pojavi le, ko se gibljivi del premika. Obstajajo naslednje vrste loput: zračne, tekoče in magnetne indukcije. Najpogosteje se uporabljajo zračne in magnetne indukcijske lopute.

Ogled vseh diapozitivov

Če želite uporabljati predogled predstavitev, ustvarite Google račun in se prijavite vanj: https://accounts.google.com

Podnapisi diapozitivov:

Električni merilni instrumenti so razred naprav za merjenje veličin: toka, napetosti, frekvence, kapacitivnosti, upora, induktivnosti ...

Električni merilni instrumenti se uporabljajo v industriji, energetiki, znanosti in vsakdanjem življenju. Električni merilni instrumenti so razvrščeni po različnih kriterijih. 1. Po namenu: za merjenje napetosti, za merjenje toka, za merjenje moči, za merjenje upora itd.

2. Glede na princip delovanja: magnetoelektrični, elektromagnetni, elektrostatični, toplotni, indukcijski, elektronski, vibracijski, snemalni, digitalni itd.

Magnetoelektrični sistem Načelo delovanja temelji na interakciji toka, ki teče skozi navitje gibljive tuljave, z magnetnim poljem trajnega magneta. Glavni deli: trajni magnet in gibljiva tuljava (okvir), skozi katero teče tok, vzmeti. Ko tok teče skozi okvir, nastane navor, pod vplivom katerega se gibljivi del naprave vrti okoli svoje osi za določen kot φ. Z vrtenjem tuljava odkloni puščico naprave. Magnetoelektrične naprave se uporabljajo samo za merjenje enosmernega toka in napetosti, saj je smer vrtenja okvirja odvisna od smeri toka v njem. Če skozi tuljavo spustimo izmenični tok s frekvenco 50 Hz, se bo smer navora spremenila stokrat na sekundo, gibljivi del ne bo dohajal toka in igla ne bo odstopala. Naprave tega sistema so primerne za uporabo v enosmernih tokokrogih.

Elektromagnetni sistem Načelo delovanja temelji na interakciji magnetnega polja stacionarne tuljave z jedrom iz feromagnetnega materiala, vnesenega v to polje. Glavni deli: fiksna tuljava in gibljivo feromagnetno jedro. Ko je gibljivi del naprave v ravnovesju, se izkaže, da je kot vrtenja sorazmeren s kvadratom toka. Posledično je lestvica instrumentov elektromagnetnega sistema neenakomerna. Zaradi kvadratne odvisnosti smer odklona puščice naprave ni odvisna od smeri toka, zato se lahko uporablja v tokokrogih enosmernega in izmeničnega toka.

Elektrodinamični sistem Načelo delovanja temelji na interakciji dveh tuljav (okvirjev), skozi katere teče tok. Eden od njih je negiben, drugi pa gibljiv. Gibanje tuljav med seboj določa dejstvo, da se vodniki, skozi katere tečejo tokovi v eno smer, privlačijo, tisti s tokovi v nasprotnih smereh pa se odbijajo. Iz pogoja ravnotežja je enostavno ugotoviti, da je kot vrtenja igle sorazmeren s tokovi, ki tečejo skozi tuljave, lestvice ampermetra in voltmetra elektrodinamičnega sistema pa so neenakomerne, pri vatmetrih pa so enotne.

Elektrostatični sistem Princip delovanja temelji na delovanju elektrostatičnega polja, ki nastane med dvema fiksnima elektrodama, na premično elektrodo. Pri napetosti na stacionarnih elektrodah se gibljiva elektroda postavi v položaj, kjer je električna kapaciteta največja, zaradi česar gibljivi del odstopa od prvotnega položaja. Navor, ki deluje na gibljivi del naprave, je sorazmeren s kvadratom napetosti. Posledično je lestvica instrumentov elektrostatičnega sistema neenakomerna.

Digitalni merilniki Osnova digitalnega voltmetra je analogno-digitalni pretvornik (ADC). Trenutno obstaja veliko načel zasnove vezja za izdelavo ADC, vendar je skupno primerjava izmerjene količine z nizom standardov. Glavni značilnosti ADC sta natančnost pretvorbe (število bitov v izhodni kodi) in hitrost. ADC lahko pogojno razdelimo na dva razreda: serijsko štetje, ko je izhodna koda določena z enakostjo izmerjene napetosti z diskretno naraščajočo referenčno napetostjo, in vzporedno štetje, ko signal primerjamo z nizom referenčnih napetosti. Digitalni ampermeter lahko izvedemo tako, da na vhod digitalnega voltmetra vgradimo majhen kalibriran upor, skozi katerega teče izmerjeni tok. Padec napetosti na vhodnem uporu, sorazmeren s tekočim tokom, se meri z digitalnim voltmetrom, katerega zaslon je ustrezno umerjen.

Pogosti elementi instrumentov Lestvica Lestvica je običajno svetla površina s črnimi razdelki in številkami, ki ustrezajo določenim vrednostim količine, ki se meri. Na lestvici vsake naprave so označeni naslednji simboli: Oznaka enote merjene vrednosti. Simbol sistema naprave (ali principa delovanja naprave). Oznaka razreda točnosti naprave. Simbol za položaj naprave. Simbol stopnje zaščite pred magnetnimi in drugimi vplivi. Velikost preskusne napetosti izolacije merilnega tokokroga glede na ohišje. Leto izdelave in serijska številka. Oznaka vrste toka. Vrsta naprave. Vrednost toka, ki ustreza določenim vrednostim napetosti, in vrednost napetosti, ki ustreza določenim vrednostim toka. Kazalec je lahko izdelan v obliki puščice ali svetlobne točke s temno nitjo na sredini. Oblika puščic je nitasta, nožasta in suličasta.

Cena razdelitve lestvice Tehtnice za instrumente imajo razdelke. Za pretvorbo števila razdelkov v enote izmerjene vrednosti je treba odčitek lestvice pomnožiti z vrednostjo razdelka lestvice za dano mejo merjenja. Cena razdelka je število enot izmerjene vrednosti na en razdelek lestvice. Če želite določiti ceno razdelka lestvice, morate mejo merjenja naprave deliti s skupnim številom razdelkov lestvice. Primer: trenutna mejna vrednost I limit. = 75 A, ampermetrska lestvica ima 150 razdelkov. V tem primeru je cena delitve lestvice: C I = 0,5 A/div.

Razred točnosti Označen na sprednji strani naprave s številkami: 0,05; 0,1; 0,2; 4,0 itd. Te številke označujejo velikost možne relativne napake v odstotkih, ko se igla instrumenta odkloni na celotno skalo. Stopnja zaščite Glede na stopnjo zaščite pred zunanjimi vplivi so naprave razdeljene v tri kategorije, ki so označene z rimsko številko na sprednji strani naprave. .

Diapozitiv 1

Opis diapozitiva:

Diapozitiv 2

Opis diapozitiva:

Diapozitiv 3

Opis diapozitiva:

Diapozitiv 4

Opis diapozitiva:

Diapozitiv 5

Opis diapozitiva:

Diapozitiv 6

Opis diapozitiva:

Diapozitiv 7

Opis diapozitiva:

Vzemite lahek pravokoten aluminijast okvir 2 in okoli njega navijte tanko žično tuljavo. Okvir je nameščen na dveh pol-oseh O in O", na kateri je pritrjena tudi puščica instrumenta 4. Os držita dve tanki spiralni vzmeti 3. Prožnostne sile vzmeti, ki vračajo okvir v ravnovesje položaj v odsotnosti toka, so izbrani tako, da so sorazmerni s kotom odstopanja puščice od položaja ravnotežja Tuljava je nameščena med poloma trajnega magneta M s konicami v obliki votlega valja. tuljava je valj iz mehkega železa 1. Ta zasnova zagotavlja radialno smer linij magnetne indukcije v območju, kjer se nahajajo zavoji tuljave (glej sliko). Kot rezultat, pri katerem koli položaju sile tuljave, magnetno polje, ki deluje nanj, je največje in pri konstantni jakosti toka je konstantno. Vzemite lahek aluminijast okvir 2 pravokotne oblike, okoli njega navijte tuljavo tanke žice. Okvir je pritrjen na dve polosi O in O ", na katero je pritrjena tudi puščica naprave 4. Os držita na mestu dve tanki spiralni vzmeti 3. Izbrane so prožne sile vzmeti, ki vrnejo okvir v ravnotežni položaj v odsotnosti toka tako, da so sorazmerni s kotom odstopanja puščice od ravnotežnega položaja. Tuljava je nameščena med poloma trajnega magneta M s konicami v obliki votlega valja. Znotraj tuljave je valj 1 iz mehkega železa. Ta zasnova zagotavlja radialno smer linij magnetne indukcije v območju, kjer se nahajajo zavoji tuljave (glej sliko). Posledično so v katerem koli položaju tuljave sile, ki nanjo delujejo iz magnetnega polja, največje in pri konstantni jakosti toka konstantne.

Diapozitiv 8

Opis diapozitiva:

Diapozitiv 9

Opis diapozitiva:

Diapozitiv 10

Opis diapozitiva:

Diapozitiv 11

Diapozitiv 2

Kaj je to?

Diapozitiv 3

Naprava

• Instrument je naprava za merjenje fizikalnih količin.
• Imenovali so ga merjenje, ker se uporablja za merjenje nečesa.
• Meriti pomeni primerjati eno količino z drugo.

Diapozitiv 4

• Vsaka naprava ima lestvico (delitev). Vrednosti se primerjajo z njim.
• Vzemimo najpreprostejšo napravo - ravnilo in jo razmislimo. Je ravna in ima lusko.
• Merilo ravnila ni preprosto, vsebuje dve fizikalni količini, centimeter in milimeter. Torej ima petcentimetrsko ravnilo

Diapozitiv 5

• Petdeset kratkih črt, vsaka po en mm, med seboj razmaknjenih (to je približno enako debelini žice mrežne ograje) in pet dolgih črt, vsaka en cm (to je približno enako širini nohta mezinca) .
• To pomeni, da je 1 cm 10 mm. Podpisani so samo centimetri. Ker milimetri so neprijetni za uporabo.

Diapozitiv 6

Diapozitiv 7

Namen

• Torej ima ravnilo dva namena:
  • 1) risanje ravnih črt in preverjanje črt (ali so ravne).
  • 2) merjenje dolžine predmetov

Diapozitiv 8

dinamometer

• Dinamometer je naprava za merjenje sile.
• Cena enega delitve je enaka enemu Newtonu (napisano 1N)
• Z dinamometrom lahko merimo silo trenja in vlečno silo.

Diapozitiv 9

Vrste dinamometrov

• Medicinski dinamometer (za merjenje moči različnih človeških mišičnih skupin)
• Ročni dinamometer-silometer. (za merjenje moči roke)
• Vlečni dinamometer. (za merjenje velikih sil)

Diapozitiv 10

To napravo uporabljajo športniki

Diapozitiv 11

Silomer

• Merilnik moči je sestavljen iz dveh ovalnih ročajev, povezanih z vzmetjo
• Ko so stisnjene, kovinska plošča prenese delovanje na puščico. Cena ene delitve je enaka 1 kg.

Diapozitiv 12

Diapozitiv 13

S to napravo lahko napovedujete vreme

Diapozitiv 14

Aneroidni barometer

Diapozitiv 15

Barometer

• Barometer je kovinski instrument za merjenje atmosferskega tlaka.
• Cena enega razdelka je enaka dvema mm Hg. Umetnost.
• Njegova zgradba je podobna monometru.

Diapozitiv 16

Aneroidni barometer

• Struktura: to je kovinska škatla, iz katere je izčrpan zrak. Nanj je pritrjena vzmet, da ga atmosferski tlak ne stisne. Vzmet je pritrjena na puščico z dodatnim mehanizmom.

Diapozitiv 17

Diapozitiv 18

Zakaj ne bi izmeril tlaka v pnevmatikah?

Diapozitiv 19

Manometer

• Manometer se uporablja za merjenje tlaka, ki je višji ali nižji od atmosferskega.
• En del manometra je atmosfera.
• 2 atmosferi pomeni, da je tlak večji od atm. 2-krat.

Diapozitiv 20

• Naprava deluje zaradi elastičnosti.
• Struktura: to je ukrivljena kovinska cev, zaprta na eni strani. Na puščico je pritrjen z zobatim zobnikom. Če se tlak poveča

Diapozitiv 21

• - sveti, nato se cev zravna in premakne puščico. Začne se premikati v desno. Če se tlak zmanjša, se cev upogne nazaj (zaradi elastičnosti), dokler ne zavzame prvotne oblike. Puščica se nenehno premika za cevjo.