Электромеханик туридаги ўлчаш асбобларининг турлари, метрологик тавсифлари режа

Электромеханик туридаги ўлчаш асбобларининг турлари, метрологик тавсифлари

РЕЖА:

1. 
   Электромеханик турдаги асбоблар
   
2. 
   
   

Электромеханик турдаги асбоблар магнитоэлектрик, электромагнит, электродинамик, ферродинамик, электростатик ва индукцион тизимли асбобларга бўлинади. Бу тизимдаги асбоблар нисбатан кенг тарқалган бўлиб, қуйидаги 8.1-жадвалда уларнинг тавсифлари келтирилган.

8.1-жадвал.

Асбоб тизими

Шартли белгиси

Ток тури

Частота диапазони

Айлантирувчи момент тенгламаси

Шкала тенгламаси

Аниқлик класслари

Вазифаси

Мα мех

Мα эл

МЭ

−

0

BswI

KX

0,1;0,2;0,5

А, V, Ω, G

−

0

BswI

KX

-//-

-//-

ЭМ

~

kHz

KX^2

0,5;1;1,5

A, V, Hz, φ

ЭД

~

Бир неча ўн kHz ларда

KX1X2

0,05;0,1;0,2

A, V, W, Hz, φ

ФД

~

- // -

KI1I2

KX1X2

0,5;1;1,5

-//-

ЭС

~

MHz

KX^2

0,5;1;1,5

V

И

~

50 Hz

KN

1;1,5;2

W, Wh

8.5.1. Магнитоэлектрик ўлчаш асбоблари

8.3-расм. Магнитоэлектрик ўлчаш асбоби.

Магнитоэлектрик ўлчаш асбоби 1-доимий магнит; 2-магнит қутб учликлари; 3-ўзак; 4-чулғам (қўзғалувчан рамка); 5, 6-ўқ; 7, 8-спиралсимон пружиналар; 9-стрелка; 10-посонгилардан тузилган.

Рамкадан ўтаётган ток билан доимий магнит майдонининг ўзаро таъсирида рамкани ҳаракатга келтирувчи жуфт куч F=BIlw ҳосил бўлади. Ифодадаги В-қутб учликлари ва цилиндрсимон ўзак оралиғидаги магнит индукцияси; w-рамканинг ўрамлар сони; l- магнит майдонида жойлашган рамка фаол қисмининг узунлиги; I-рамкадан ўтадиган ток. Бу кучларнинг йўналиши чап қўл қоидасига биноан топилади ва улар ҳосил қилган айлантирувчи момент қуйидагича ифодаланади:

(8.4)

бу ерда b-рамканинг кенглиги; s-рамканинг юзаси.

Айлантирувчи момент таъсирида рамка ўқ атрофида айланганида спираль пружиналар буралиб тескари таъсир этувчи момент M_ –ҳосил қилади.

 (8.5)

бу ерда W-солиштирма тескари таъсир этувчи момент бўлиб, спирал пружинанинг материали ва ўлчамларига боғлиқ;  - рамканинг бурилиш бурчаги (асбоб кўрсаткичининг шкала бўйлаб сурилишини кўрсатадиган бурчак ёки бўлаклар сони.)

Рамкага таъсир этаётган икки момент (айлантирувчи ва тескари таъсир этувчи) ўзаро тенглашганда (М=М_) рамка ҳаракатдан тўхтаб, мувозанат ҳолатида бўлади (ёки бу ҳолатни асбоб қўзғалувчан қисмининг турғун мувозанат ҳолати дейилали)

, (8.6)

бундан

(8.7)

Охирги ифода магнитоэлектрик ўлчаш асбобларининг шкала тенгламаси деб аталади. Агар магнит индукцияси B ни, рамканинг юзаси S ни, унинг ўрамлар сони w ва солиштирма тескари таъсир этувчи момент W ларнинг ўзгармаслигини ҳисобга олиб, Bsw/W=S_I десак, у ҳолда S_I ни ўлчаш механизмини ток бўйича сезгирлиги дейилади, яъни S_I=const.

Шуни ҳисобга олиб, (8.7) ни қуйидагича ёзиш мумкин:

α= S_II, (8.8)

яъни рамканинг бурилиш бурчаги α ўлчанадиган токнинг қийматига тўғри пропорционал, бундан чиқадики, токнинг йўналиши ўзгарса, α нинг ҳам йўналиши ўзгаради. Шу сабабли магнитоэлектрик ўлчаш асбоблари ўзгармас ток занжирида ишлатилади ва уларнинг шкаласи бир текис даражаланади.

Магнитоэлектрик ўлчаш механизмлари амперметр, вольтметр, омметр ва гальванометрлар сифатида ишлатилади.

Афзалликлари:

• шкаласи тўғри чизиқли;

• сезгирлиги юқори;

• ўлчаш хатолиги кичик.

Камчиликлари:

• фақат ўзгармас ток занжирларидагина ишлай олади;

• бевосита катта қийматдаги токларни ўлчай олмайди;

• таннархи баланд.

8.5.2. Электромагнит тизимли ўлчаш асбоблари






8.4-расм. Электромагнит ўлчаш асбоби

Электромагнит ўлчаш механизми 1 - қўзғалмас электромагнит ғалтаги; 2- ўзак; 3- спиралсимон пружина; 4-тинчлантиргичдан иборат.

Электромагнит ўлчаш механизмлари ясси (8.4-а расм) ва думалоқ (8.4-б расм) ғалтакли қилиб тайёрланади. Бу ғалтаклар қўзғалмас бўлиб, улардан ўлчанувчи ток ўтади. Бунда ҳосил бўлган магнит майдони қўзғалувчан икки ўзакка таъсир этиши оқибатида (8.4-б расм) бу ўзак ғалтак ичига тортилади. Натижада ўқ айланиб кўрсаткични бирор бурчакка буради. 8.4-б расмда кўрсатилган механизмда қўзғалмас ва қўзғалувчан ўзаклар бир хилда магнитланади. Натижада қўзғалувчан ўзак қўзғалмас ўзакдан итарилиб ўқни айлантиради.

Умуман айлантирувчи момент М магнит майдони энергиясидан қўзғалувчан қисмнинг бурилиш бурчаги бўйича олинган ҳосиласига тенг:

М=dW_e/dα.

Ферромагнит ўзакли ғалтак магнит майдонининг энергияси:

W_e= ,

бу ерда L ғалтак индуктивлиги, у ўзакнинг ҳолатига ва ғалтакнинг ўлчамларига боғлиқ.

I – ғалтакдан ўтаётган доимий ток.

Қўзғалувчан қисм мувозанат ҳолатида бўлганда:

М = М_ ёки  =Wα, (8.9)

бундан

α =  (8.10)

(8.10) ифода электромагнит ўлчаш механизмларининг шкала тенгламаси деб аталади. Бурилиш бурчаги α ўлчанаётган токнинг квадратига тўғри пропорционал. Ғалтакдан ўзгарувчан ток ўтганда ҳам α учун бир хил (8.10) ифодага эга бўламиз. Бу ҳолда (8.9) ифодадаги I – токнинг эффектив қийматидир, шу сабабли электромагнит ўлчаш асбоблари ўзгарувчан ва ўзгармас ток занжирларида қўлланилиши мумкин. Уларнинг шкаласи нотекис бўлиб, квадратик характерга эга ва бундай шкаланинг бошланғич қисмидан фойдаланиш анча ноқулай.

Электромагнит ўлчаш механизмлари амперметр, вольтметр сифатида ва логометрик механизми принципида ясалганда эса фазометр, фарадометр ва чатотомерлар сифатида ишлатилади.

Афзалликлари:

• ҳам ўзгарувчан, ҳам ўзгармас ток занжирларида ишлатилади;

  
  

• бевосита катта қийматдаги токларни ҳам ўлчаши мумкин;

  
  

• конструкцияси нисбатан содда.

  
  

Камчиликлари:

• шкаласи нотекис (квадратик) даражаланади;

  
  

• ўлчаш хатолиги бироз катта (магнитоэлектрикка нисбатан);

  
  

• сезгирлиги юқори эмас.