Файл: Попов В.С. Электрические измерения (с лабораторными работами) учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 172

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

кость Сх подбираются с таким расчетом, чтобы первая параллельная ветвь находилась в режиме, соответствую­ щем восходящей части резонансной кривой тока. В этом случае незначительное изменение частоты сильно изменяет сопротивление этой ветви (zx), а следовательно, и угол поворота подвижной части частотомера.

Прибор включается через фильтр (на рис. 10-11 не показан), уменьшающий влияние формы кривой напря­ жения на показание прибора.

 

10-7. МОСТ Д Л Я

И З М Е Р Е Н И Я Ч А С Т О Т Ы

Схема одного из мостов для измерения частоты дана на

рис. 10-12. Равновесие

моста

определяется

условием:

Z X Z 4 =

Z 2 Z 3 .

 

Для

рассматри­

 

 

ваемой

схемы

 

имеем:

 

 

 

 

 

^- = 7- +

/иС 1 ;

Z 2 =

r 2 ;

 

 

 

 

Z 3 = r 3 _ / ( ^ )

и

Z* =

r *

 

 

 

 

Условия

равновесия

моста

 

 

примут

вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

Г 4 1 + / с о С Л

 

 

 

СйС;

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

Р и с . 10-12. Схема моста для

 

 

 

 

 

 

 

^ = ,7 + 8 + ? К г ' - г < Ы -

измерения

частоты.

 

 

 

 

 

 

 

 

Приравняв

вещественные

и

мнимые части,

получим

и

 

 

ri/-r2 =

r3/ri

+

C1/C3

 

(10-2)

 

 

©CV3 — l/(co6Vi) =

0;

(10-3)

 

 

 

из последнего

 

равенства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со =

1/У

13СхС3.

 

 

Выполнив

 

условия

 

 

 

 

 

 

 

 

П = г3 = г я С1 = С3 = С

 

согласно (10-2), получим:

 

 

 

 

 

 

 

rjr2

= 2 или

г4 =

2 ,

 

а измеряемая

частота

 

 

 

 

 

 

 

 

£ = со/(2я) =

 

1/(2л.гС).

(10-4)

279



V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Емкость

С

постоянна,

поэтому

измеряемая

частота

 

 

 

f==k(l/r)

= kg,

 

 

 

 

 

т. е. она пропорциональна проводимости g.

 

 

Рукоятки

магазинов резисторов

i\

и

г3

связываются

механически

для

выполнения условия

гх

=

г3 .

которого

Гармоники

в

кривой напряжения,

частота

измеряется-, затрудняют уравновешивание моста. Включе­ ние фильтра последовательно с индикатором облегчает уравновешивание моста. При применении в качестве нуле­ вого индикатора телефона уравновешивают мост только по звуку основного тона. Погрешность измерений таким мостом 0 , 1 — 0,5%, область применения его 100 Гц—100 кГц.

Глава одиннадцатая

РЕГИСТРИРУЮЩИЕ

ПРИБОРЫ

А . САМОПИШУЩИЕ

ПРИБОРЫ

1 1 - 1 . Н А З Н А Ч Е Н И Е С А М О П И Ш У Щ И Х ПРИБОРОВ

Для нормальной эксплуатации установки или для правильного ведения технологического процесса часто бывает необходимо производить запись той или иной изме­ ряемой величины. Приборы для записи измеряемой вели­ чины в течение длительного времени называются самопи­ шущими приборами.

Сам01жшущий прибор имеет измерительный механизм с указателем, положение которого фиксируется на бумаге, перемещающейся с постоянной скоростью.

По способу записи приборы делятся на приборы с непре­ рывной записью и приборы с точечной записью.

11-2. П Р И Б О Р Ы С Н Е П Р Е Р Ы В Н О Й З А П И С Ь Ю

Устройство одного из приборов с непрерывной за­ писью дано на рис. 11-1. На оси измерительного механизма укреплен дугообразный держатель 1 с капиллярным пером и указательной стрелкой. Капиллярное перо (рис. 11-2, а)

280


представляет собой тонкую стеклянную Г-образную трубку, нижний конец которой расположен в неподвижной чернильнице 3, а верхний прикасается к бумаге 2. Капил­ лярные силы поднимают чернила к верхнему концу трубки, оставляя след в точке соприкосновении пера с бумагой. Перо

Р и с . 1 1 - 1 .

Устройство самопишущего

прибора

с непрерывной записью.

может вращаться вокруг оси подвеса, прижимаясь к бу­ маге силой тяжести.

Диаграммная бумага при помощи небольшого син­ хронного двигателя или часового механизма с постоянной скоростью перемещается сверху вниз (ось у), а перо — в перпендикулярном направлении (ось х), при этом перо

вычертит

кривую

регистрируемой • величины в системе

координат

у — х.

- '

281

На рис. 11-2, б показано перо-чернильница. Оно пред­ ставляет собой тонкостенный конус с двумя отверстиями, одно — для заполнения пера чернилами, другое — для пода­ чи чернил на бумагу. Это перо также подвешивается свободно, с тем чтобы оно имело возмож­ ность легко перемещаться по бумаге. Применяются перья и

 

других

конструкций.

 

 

 

 

На

 

,рис.

11-3

дана

схема

 

устройства лентопротяжного ме­

 

ханизма Краснодарского

завода

 

электроизмерительных

прибо­

б)

ров

(ЗИП).

Перфорированная

бумага

с

рулона

1,

пройдя

 

ролик

2, поступает на тянущий

Р и с . 11-2. Капиллярное пе -

б

а р

а б а

н

3 с о

штифтами для пер-

ро с неподвижной черниль-

,

*

 

 

 

*

*

ницей (а) и перо с черниль- форационных отверстии и, на- ипцеп (б). конец, собирается на катушку

Схема движения диаграммной ленты

Рис . i l - З . Схема устройства лентопротяжного мехапизма красно ­ дарского завода З И П .

4. Эта катушка и тянущий барабан приводятся в движение от синхронного двигателя. Запись производится на гори­ зонтально расположенной части бумаги.

282


Выпрямляющее устройство, применяемое в некоторых самопишущих приборах, показано на рис. 11-4. На оси подвижной части 1 измерительного механизма укреплен рычажок, шарнирно связанный со стрелкой в точке 4. Верхний конец стрелки перемещается между параллелями 5 в вертикальном направлении, а нижний конец с конусным

пером 2 перемещается в горизонтальной плоско­ сти. При этом движении перо вычерчивает кривую измеряемой величины в

Р и с . 11-4. Выпрямляющее эл­

Рпс . 11-5. К р у г о в а я диа­

липтическое устройство .

грамма.

прямоугольных координатах, если одновременно с пером происходит движение бумаги 3 в перпендикулярном на­ правлении (сверху вниз).

Кроме рассмотренных, применяются приборы, у кото­ рых запись измеряемой величины производится на круг­ лой бумажной диаграмме'(рис. 11-5). Бумага укрепляется на диске прибора, приводимом во вращение от часового механизма или синхронного электродвигателя. Диск обыч­ но делает один оборот в сутки, так что получается нагляд­ ная суточная диаграмма измеряемой величины. Отсутствие дорогостоящего лентопротяжного механизма значительно снижает стоимость прибора.

11-3. П Р И Б О Р Ы С Т О Ч Е Ч Н О Й ЗАПИСЬЮ

Схема устройства самопишущего прибора с точечной записью дана на рис. 11-6. На оси подвижной части изме­ рительного механизма укреплена стрелка С. Под стрелкой

283

Рпс . 11-6. Схема самопишуще ­ го прибора с точечной записью.

параллельно верхнему валику, через который переброшена диаграммная бумага А, расположена красящая лента Л. Стрелка всегда занимает положение, соответствующее значению измеряемой вели­ чины. Над стрелкой распо­ ложена дуга Д, которая пе­ риодически несколько раз в минуту падает на стрелку и поднимается. При падении дуга прижимает стрелку к красящей ленте и бумаге, в результате чего на бумаге появляется точка, отмечаю­ щая значение измеряемой ве­ личины. Диаграммная бума­ га перемещается с постоян­ ной скоростью, так же как и в приборах с непрерывной

записью.

Точечная запись даёт воз­ можность одним прибором

прозводить измерение и запись нескольких величин. У такпх приборов одновременно с подключением измери­ теля к той пли иной измеряемой цепи происходит пере­ мещение красящих лент, так что каждая измеряемая величина будет записываться точками определенного цвета, что облегчает чтение кривых.

11-4. П Р И Б О Р Ы Д Л Я ЗАПИСИ Н О Р М А Л Ь Н Ы Х И А В А Р И Й Н Ы Х Р Е Ж И М О В Р А Б О Т Ы

Для записи электрических величин при нормальных режимах работы установки достаточно иметь скорость движения диаграммной бумаги около 20—60 мм/ч. При аварийных режимах скорость движения бумаги должна быть значительно большей.

Отечественная промышленность изготовляет самопи­ шущие приборы, предназначенные для работы при нор­ мальных и аварийных режимах, например амперметры и вольтметры типа Н385, частотомер типа И388. Это — выпрямительные приборы, у которых измерительный меха­ низм магнитоэлектрической системы имеет дополнитель­ ную рамку, замкнутую на резистор, обеспечивающую быстрое успокоение (0,2 с).

284