Файл: Векслер, М. С. Измерительные приборы с электростатическими механизмами.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 52

Скачиваний: 1

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

ского механизма 5, с укрепленной на его оси кодовой маской 3, с одной стороны которой размещен источник светового излуче­ ния 2, а с другой стороны — приемниксветового излучения 4, выполненный на фотодиодах.

При измерении на верхний элемент 7 преобразователя 8 и электростатический механизм 5 подается измеряемое напряже­ ние переменного тока Uu под действием которого подвижные части обоих механизмов отклоняются от положения равновесия.

1

Рис. 5-17. Структурная схема цифрового прибора с дополнитель­ ным механизмом

Угол поворота подвижной части механизма 5 преобразуется кодовой маской 3 и фотодиодами 4 в циклический код, кото­ рый и подается в блок управления грубой оценки измеряемого параметра 16. Блок управления 16, получая комбинацию сигна­ лов в циклическом коде и преобразуя их в двоично-десятичный взвешенный код, удобный для управления дискретным делите­ лем, выявляет наиболее близкое к измеряемой величине значе­ ние и управляет одновременно необходимыми ступенями стар­ ших декад дискретного делителя 15.

На элемент 6 преобразователя 8 с дискретного делителя 15 поступает компенсационное напряжение U2, близкое по вели­ чине к измеряемому Ui.

Под действием напряжения U2 происходит грубое уравнове­ шивание подвижной части преобразователя 8. Полное уравно­

165

вешивание происходит за счет напряжения разбаланса U3 на выходе фотопреобразователя 9.

Напряжение разбаланса U3 после усиления фазочувствитель­ ным усилителем 10 подается на реверсивный электродвига­ тель 11, угол поворота которого преобразуется с помощью кодо­ вого диска на его оси устройством, аналогичным блоку 1. Блок задержки 13 осуществляет включение электродвигателя после грубой оценки измеряемого параметра. Сигналы от приемника светового излучения блока 11 в виде циклического кода поступают

в блок управления точной отработки

12, который преобразует

 

эти

сигналы

в

двоично-десятич­

j

ный взвешенный код, управляю­

 

щий одновременно необходимыми

 

ступенями младших декад де­

 

лителя 15 до равенства моментов,

 

создаваемых

измеряемым напря­

 

жением

Ui

и

компарирующим

 

напряжением U2. При идентично­

 

сти

элементов

преобразователя

 

будут равны напряжения, созда­

 

ющие моменты.

В момент равно­

 

весия значение

компарирующего

 

напряжения U2 = Ui. Наличие де­

Рис. 5-18. Структурная схема циф­

шифратора с отсчетным устройст­

вом 14 обеспечивает возможность

рового электростатического прибо­

цифрового отсчета U2, а следо­

ра пространственного кодирования

вательно, и измеряемого напря­ жения Ui переменного тока.

Приборы третьей группы построены на базе электромехани­ ческих механизмов и сохраняют их положительные свойства.

Одним из методов построения таких приборов является метод пространственного кодирования [55]. Использование метода про­ странственного кодирования в сочетании с применением из­ мерительного механизма представляется весьма рациональным, так как измерительные механизмы показывающих приборов достигли к настоящему времени большого совершенства в кон­ структивном и технологическом отношении. Известны предло­ жения для реализации метрологических возможностей элек­ тростатического механизма в цифровых приборах с простран­ ственным кодированием [108]. Схема прибора фирмы «Электрик Мюзикал Инд.» (Англия) приведена на рис. 5-18. Прибор пред­ ставляет собой электростатический вольтметр с оптическим устройством для преобразования измеряемой аналоговой вели­ чины — угла поворота подвижной части 1 — в цифровую форму. На растяжках укреплено плоское зеркальце 2, на него падает луч света от лампы 6 и затем отражается на вогнутое сфериче­ ское зеркало 4. Отражаясь от последнего, луч попадает на фо­ тоэлемент 3, управляющий через усилитель электромагнитным

166


реле. Между плоским и вогнутым зеркалами на пути луча по­ мещен вогнутый по форме второго зеркала решетчатый экран 5 с чередующимися вертикальными прозрачными и непрозрач­ ными полосами. При подаче измеряемого напряжения подвиж­ ная часть вольтметра отклоняется на угол, пропорциональный поданному напряжению. При этом луч движется в горизонталь­ ной плоскости по решетчатому экрану, поочередно проходя через его прозрачные полосы и отражаясь от вогнутого зеркала, и по­ падает в виде последовательности световых импульсов на фото­ элемент. Последний преобразует световые импульсы в электри­ ческие, которые возбуждают электромагнитное реле на входе счетчика импульсов. Полученное на нем число импульсов про­ порционально углу поворота светового луча и, следовательно, величине измеряемого напряжения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Альбрандт Р. Э. Основы расчета электростатических измерительных приборов.— «Электричество», 1939, № 9, с. 70—71 с ил.

2.Арутюнов В. О. Расчет и конструирование электроизмерительных при­ боров. М.— Л., Госэнергоиздат, 1956. 552 с. с ил.

3.Арутюнов В. О. Электромеханические логометры. М.—Л., Госэнерго­ издат, 1956. 292 с. с ил,

4.Аршинов С. С. Температурная стабильность частоты ламповых генера­ торов. М.—Л., Госэнергоиздат, 1952. 176 с. с ил.

5.Баюнов В. И., Демидов М. И. Устройство для измерения малых по­

стоянных электрических напряжений. А. С. № 129746 (СССР). Кл. 21е 36/01. Опубл.— «Бюл. изобрет.», 1960, № 13, с. 17.

6. Беленький Б. И., Минц М. Б. Высокочувствительные усилители по­ стоянного тока с преобразователями. Л., «Энергия», 1970. 374 с. с ил.

7.Беспалов В. К. и др. Ваттметр активной мощности переменного тока. А. С. № 211654 (СССР). Кл. 21е 36/02. Опубл. в бюл. «Изобретения. Про­ мышленные образцы. Товарные знаки», 1968, № 8, с. 59.

8.Быков М. А. О беспотерьных воздушных конденсаторах и об одном

опыте применения их. М., Машгиз, 1950, с. 39—49 с ил.

9.Борисенко Н. А., Зеленевский В. С., Беспалов В. К. Высокоточный электронный вольтмиллиамперметр действующих значений.— «Приборы и си­ стемы управления», 1969, № 9, с. 48—49 с ил.

10.Бэннер Е. Электронные измерительные приборы. М., Машгиз, 1961. 452 с. с ил.

11. Векслер М. С., Альянова Л. Г. Устройство для измерения действую­ щего значения параметров переменного тока. А. С. № 206715 (СССР). Кл. 21е 36/01. Опубл. в бюл. «Изобретения. Промышленные образцы. Товар­ ные знаки», 1968. № 1, с. 77.

12.Векслер М. С., Козлов Ю. П., Жданович Л. Т. Цифровой прибор переменного тока. А. С. № 356575 (СССР). Кл. 21е 36/01. Опубл. в бюл. «Открытия. Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки», 1972,

32, с. 129.

13.Векслер М. С., Минц М. Б. Полуавтоматический компаратор для из­ мерения напряжения переменного тока. А. С. № 167243 (СССР). Кл. 21е

5/04. Опубл.— «Бюл. изобрет. и товарных знаков», 1965, № 1, с. 20.

14.Векслер М. С., Пигин С. М., Старикова Л. П. Измерительный меха­ низм квадрантного электрометра. А. С. № 184336 (СССР). Кл. 21-е 5/04. Опубл. в бюл. «Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки», 1966,

15, с. 54.

15.Векслер М. С. Теоретическое и экспериментальное исследование элек­ тростатических преобразователей компараторов напряжения высокой точ­ ности. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук, Л., ЛЭТИ им. В. И. Ульянова (Ленина), 1968. 32 с.

16.Векслер М. С. Устройство для измерения действующего значения на­ пряжения переменного тока. А. С. № 359600 (СССР). Кл. 21е 36/01. Опубл.

вбюл. «Открытия. Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки», 1972, № 35.

168


17.Векслер М. С. Электростатические приборы. М.—Л., «Энергия», 1964. 96 с. с ил.

18.Волин М. Л. Паразитные связи и наводки. М., «Советское радио», 1965. 232 с. с ил.

19.Вольперт А. Р. Влияние диэлектрической проницаемости воздуха на

устойчивость частоты колебательных контуров.— «Электросвязь», 1941, № 1, с. 31—38 с ил.

20.Воробьев А. А. Техника высоких напряжений. М.—Л., Госэнергоиздат, 1945. 520 с. с ил.

21.Горев А. А., Рябов Б. М. Биквадрантный электрометр для измерения потерь при малых коэффициентах мощности в цепях высокого напряжения.— «Труды ЛПИ», 1954, № 1, с. 415—422 с ил.

22.Грибанов Ю. И. Измерение слабых токов, зарядов и больших со­ противлений. М.—Л., Госэнергоиздат, 1962. 80 с. с ил.

23. Григоровский Б. К. Фотоэлектрометрический усилитель. А. С. № 218397 (СССР). Кл. 21е 5/04. Опубл. в бгол. «Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки», 1966, № 17, с. 57.

24. Гуторова А. Н. Новый метод построения электростатических вольт­

метров

с цифровым

отсчетом. — «Измерительная техника», 1963,

№ 7,

с. 32—34 с ил.

М. Высоковольтные измерения. Л., КУБУЧ,

1932.

25.

Залесский А.

116 с.

с ил.

 

 

26.Зеленевский В. С., Борисенко Н. А., Пилатовский Г. И. Автокомпенсационный малокосинусный микроваттметр Ф585.— «Приборы и системы уп­ равления», 1971, № 10, с. 45—46 с ил.

27.Зеликовский 3. И. Входные делители напряжения для цифровых вольтметров и их поверка. — В кн.: «Микропровод и приборы сопротивления». Вып. 1. Кишинев, КНИИЭП, 1962, с. 36—41 с ил.

28.Зорин Д. И., Таубе Б. С. Анализ погрешностей автоматических ком­ параторов одновременного сравнения.— «Труды институтов Комитета Стан­

дартов», 1968, вып. 98 (158), с. 57—65 с ил.

29.

Илюкович А. М., Клемин Л. В. Электростатические электрометры.—

«Измерительная техника», 1966, № 7, с. 52—54 с ил.

30.

Иоффе А. Ф. Физика кристаллов. М.—Л., Госиздательство, 1929.

174 с.

с ил.

31.Иоффе А. Ф. Физика полупроводников. М.—Л., Изд-во АН СССР, 1957. 491 с. с ил.

32.Карандеев К. Б. Методы электрических измерений. М.—Л., Госэнерго­

издат, 1952. 335 с. с ил.

33. Кессель Н. В., Конькова Э. Г., Матвеев М. С. Измерительный меха­ низм электростатического киловольтметра. А. С. № 222522 (СССР). Кл. 21е 5/01. Опубл. в бюл. «Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки», 1968, № 23, с. 46.

34.Клисторин И. Ф. Способ компенсационного измерения напряжения переменного тока. А. С. № 201535 (СССР). Кл. 21е 36. Опубл. в бюл. «Изо­ бретения. Промышленные образцы. Товарные знаки», 1967, № 18, с. 73.

35.Клисторин И. Ф. Цифровые вольтметры действующих значений,—

«Автометрия», 1966, № 2, с. 3—11 с ил.

36. Конькова Э. Г. Некоторые особенности работы электростатических киловольтметров. — «Измерительная техника», 1971, № 5, с. 56—57 с ил.

37.Криксунов В. Г. Реостатно-емкостные генераторы синусоидальных колебаний. Киев, Гостехиздат УССР, 1958. 206 с. с ил.

38.Куликовский К. Л. Электрометрические преобразователи постоянного

напряжения. М., «Энергия», 1968. 80 с. с ил.

39. Куликовский Л. Ф., Залит Р. А. Приспособление для компенсации противодействующего момента растяжек в гальванометрах и электрометрах.

А. С. № 120259

(СССР). Кл. 21е 25/01. Опубл.— «Бюл. изобрет.», 1959, № 11,

с. 24.

40. Куликовский Л. Ф. и др. Гальванометрические компенсаторы. М.—Л.,

«Энергия», 1964.

280 с. с ил.

169


41. Кутателадзе С. С., Боришанский В. М. Справочник по теплопередаче. М. — Л., Госэнергоиздат, 1959. 414 с. с ил.

42. Леб Л. Статическая электризация. М.—Л., Госэнергоиздат, 1963. 408 с. с ил.

43.Левич В. Г. Введение в статистическую физику. М., Гостехиздат, 1954. 528 с. с ил.

44.Маликов М. Ф. Основы метрологии. М., Комитет по делам мер и из­ мерительных приборов при СМ СССР, 1949. 480 с. с ил.

45.Машек Ч. М., Дмитриев А. В. Электростатический прибор для изме­

рения высоких напряжений. А. С. № 143137 (СССР). Кл. 21е 5/01. Опубл.— «Бюл. изобрет.», 1961, № 23, с. 29.

46.Мильштейн В. Н. Энергетические соотношения в электроизмерительных приборах. М.—Л., Госэнергоиздат, 1960, 312 с. с ил.

47.Миролюбов Н. Н. и др. Методы расчета электростатических полей. М., «Высшая школа», 1963. 415 с. с ил.

48.Михеев М. А., Михеева И. М. Краткий курс теплопередачи. М. — Л.,

Госэнергоиздат, 1960. 208 с. с ил. ,

49.Михеев Н. И. Устройство для расширения пределов измерения элек­ тростатических вольтметров. А. С. № 140896 (СССР). Кл. 21е 5/01. Опубл.— «Бюл. изобрет.», 1961, № 17, с. 21.

50.Нейман Л. Р., Калантаров П. Л. Теоретические основы электротех­

ники. Ч. 2. М.—Л., Госэнергоиздат, 1959. 444 с. с ил.

51.Нетребенко К. А. Цифровые автоматические компенсаторы. М.—Л., Госэнергоиздат, 1961. 174 с. с ил.

52.Обрам Г. К. Метод расчета вольтметров электростатической системы

с равномерной шкалой,— «Труды ВНИИЭП», 1959, вып. 1, с. 135—148 с ил.

53.Огорелин М. А., Беспалов В. К. Электростатический ваттметр. А. С.

245890 (СССР). Кл. 21е 5/04. Опубл. в бюл. «Открытия. Изобретения.

Промышленные образцы. Товарные знаки», 1969, № 20, с. 42.

54. Огорелин М. А., Борисенко Н. А., Беспалов В. К. Электростатический измерительный механизм. А. С. № 239422 (СССР). Кл. 21е 5/04. Опубл. в бюл. «Открытия. Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки», 1969, № 11, с. 58.

55.Ориатский П. П. Автоматические измерительные приборы. Киев, «Тех­ ника», 1965. 422 с. с ил.

56.Ориатский П. П. Анализ погрешностей электростатического ватт­

метра.— «Известия Киевского политехнического института». [Сборник трудов электротехнического факультета]. Т. 22, Киев, 1957, с. 47—59 с ил.

57.Пигин С. М. и др. Компенсация температурной погрешности в при­ борах на растяжках. А. С. № 140489 (СССР). Кл. 21е 25/02. Опубл.— «Бюл. изобрет.», 1961, № 16, с. 19.

58.Пигин С. М. и др. Способ компенсации контактной разности потен­

циалов в электростатических приборах. А. С. № 160221 (СССР). Кл. 21е 5/01. Опубл.— «Бюл. изобрет. и товарных знаков», 1964, № 3, с. 29.

59. Пигин С. М. Влияние формы кривой напряжения на погрешность

электростатических

вольтметров. — «Измерительная техника», 1963, № 9,

с. 38 с ил.

Выбор длины растяжек. — «Измерительная техника»,

60. Пигин С. М.

1961, № 2, с. 36—38 с ил.

61.Пигин С. М. Растяжки в приборах.— «Труды ВНИИЭП», вып. 3, М., ОНТИПрибор, 1960, с. 25—40 с ил.

62.Пигин С. М. Применение электростатических приборов.— В кн.: Элек­ тростатические приборы. М., ОНТИПрибор, 1967, с. 85—99 с ил.

63.Пигин С. М. Частотная погрешность электростатических приборов.—

Вкн.: Автоматические и показывающие электроизмерительные приборы и но­ вые материалы. М., ОНТИПрибор, 1962, с. 68—78 с ил.

64.Пигин С. М. Электростатические приборы высокой точности. Авто­ реферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. Л., ЛЭТИ им. В. И. Ульянова (Ленина), 1962. 17 с.

170