Основные характеристики электроизмерительных приборов. Надежное и бесперебойное электроснабжение сельскохозяйственных потребителей в производстве. Графики электрических нагрузок. Предохранители, тепловое реле, их устройство, принцип действия, применение.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства»

1. Общие сведения об электроизмерительных приборах и методах измерения. Конструкция, принцип действия ЭИП

Средствами измерения электрических величин называют технические устройства, используемые при измерениях и имеющие заданные метрологические характеристики.

В общем случае к средствам измерений относятся: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы и установки.

Мера предназначена для воспроизведения физической величины заданного значения.

К. основным мерам электрических величин относятся меры: эдс, электрического сопротивления, индуктивности, электрической емкости и др. Меры высшего класса называются образцовыми. Они служат для проверки и градуировки рабочих мер и измерительных приборов.

Измерительные преобразователи предназначены для выработки электрического сигнала в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию.

Различают преобразователи электрических величин в электрические - шунты, добавочные сопротивления, делители напряжения и т.д., а также преобразователи неэлектрических величин в электрические - первичные преобразователи.

Измерительные приборы предназначены для выработки сигналов в форме, доступной для непосредственного наблюдения

К ним относятся, например, амперметр, вольтметр, ваттметр и др.

Электроизмерительная установка представляет собой совокупность мер, измерительных преобразователей и приборов, расположенных в одном месте и предназначенных для выработки сигналов в форме, удобной для непосредственного наблюдения.

Все средства измерений, и в частности электроизмерительные приборы, можно классифицировать по следующим признакам: виду получаемой информации, методу измерения, способу представления и регистрации информации.

По виду получаемой информации электроизмерительные приборы делятся на приборы для измерения электрических (ток, напряжение, мощность и др.) и неэлектрических (температура, давление, влажность и др.) величин; по методу измерения - на приборы непосредственной оценки (амперметр, вольтметр и др.) и приборы сравнения (измерительные мосты и компенсаторы); по способу представления измеряемой информации - на аналоговые и дискретные (цифровые). Аналоговые электроизмерительные приборы, в свою очередь, могут быть электромеханическими и электронными.

Основными характеристиками электроизмерительных приборов являются: погрешность, вариация показаний, чувствительность, потребляемая мощность, время установления показаний и надежность.

Вариация показаний прибора - наибольшая разность показаний прибора при одном и том же значении измеряемой величины.

Она определяется при плавном подходе стрелки к выбранной отметке шкалы при движении стрелки один раз от начальной, а второй раз от конечной отметки. Причиной вариации является в основном трение в опорах подвижной части прибора.

Чувствительность S прибора - отношение приращения перемещения указателя Да к приращению измеряемой величины Дx:

Если чувствительность постоянна (шкала равномерная), то ее можно определить как S = а/х.

Величина, обратная чувствительности (С = 1/5), называется ценой деления (постоянной) прибора. Она равна числу единиц измеряемой величины, приходящихся на одно деление шкалы.

Например, при S=10 дел/В постоянная С = 0,1 В/дел.

Потребляемая мощность - мощность, которую потребляет прибор при включении его в цепь.

В результате этого меняется режим работы цепи, что в конечном счете приводит к увеличению погрешности измерения. Поэтому малое потребление мощности является достоинством прибора.

Время установления показаний - промежуток времени с момента включения измеряемой величины до момента, когда указатель займет положение, отличающееся от установившегося значения не более чем на 1,5%.

Время установления показаний для большинства аналоговых измерительных приборов не превышает 4 с.

Надежность - способность электроизмерительных приборов сохранять заданные характеристики при определенных условиях работы в течение заданного времени. Количественной мерой надежности является среднее время безотказной или исправной работы прибора.

Общие сведения об электромеханических измерительных приборах

Электромеханические приборы составляют большую группу электроизмерительных приборов. Их основными частями являются электроизмерительная цепь и измерительный механизм. Измерительная цепь служит для преобразования измеряемой величины х в некоторую промежуточную электрическую величину у, функционально связанную с величиной х, т.е. у = f(x). Электрическая величина у, например ток или напряжение, непосредственно воздействует на измерительный механизм; ее называют входной величиной. Входные величины создают механические силы, действующие на подвижную часть измерительного механизма и вызывающие перемещение ее (чаще всего угловое). Поэтому измерительный механизм рассматривают как преобразователь электрической величины в механическое перемещение и называют электромеханическим преобразователем.

Общими элементами электромеханических измерительных приборов являются отсчетное устройство, подвижная часть измерительного механизма, устройства для создания вращающего, противодействующего и успокаивающего моментов.

Вращающий момент М_вр, действующий на подвижную часть, является функцией измеряемой величины х (тока или напряжения) М_вр = f(x).

Подвижная часть измерительного механизма под действием М_вр поворачивается до тех пор, пока он не уравновесится противодействующим моментом М_пр, создаваемым с помощью растяжек или спиральных пружин при их закручивании и направленным навстречу М_вр. Значение противодействующего момента пропорционально углу поворота подвижной части б: М_пр = kб, где k - удельный противодействующий момент растяжки или пружины. Установившееся отклонение подвижной части и укрепленного на ней указателя характеризуется равенством

М_вр = М_пр.

Крепят подвижную часть в измерительном механизме с помощью опорного устройства, включающего, как правило, керны и подпятники.

Размещено на

Размещено на

На рисунке 1 представлено устройство подвижной части измерительного механизма, в котором противодействующий момент создается спиральными пружинами 5 и 6, выполненными из оловянно-цинковой бронзы. Пружина 6 одним концом крепится к оси 2, а другим - к поводку 4 корректора. Корректор служит для установки на нуль стрелки невключенного прибора. Он состоит из винта 9 с эксцентрично расположенным пальцем 8, вилки 7 с поводком 4. Для уравновешивания подвижной части служат грузики - противовесы 10. Ось 2 заканчивается кернами, опирающимися на подпятники 1. Жестко с осью закреплена стрелка 3.

В приборах со спиральными противодействующими пружинами чаще для создания момента успокоения применяют воздушные успокоители. Они представляют собой закрытую камеру, в которой помещается легкое алюминиевое крыло, жестко связанное с подвижной частью измерительного механизма. При перемещении воздуха из одной части камеры в другую через зазор (между камерой и крылом) тормозится движение крыла, создавая момент успокоения.

Отсчетное устройство обязательно имеет шкалу и указатель. На шкалу нанесены отметки в виде коротких черточек, соответствующих определенным значениям измеряемой величины. Интервал между соседними отметками шкалы называют делением.

Шкалы могут быть равномерными (деления постоянной длины) и неравномерными (деления непостоянной длины). Наименьшее значение, указанное на шкале, называется начальным, наибольшее - конечным. Область между начальным и конечным значениями называют диапазоном показаний прибора.

Значение измеряемой величины отсчитывается с помощью указателя. Как правило, указатели выполняют в виде стрелок, чаще всего клиновидных или ножевидных, жестко скрепленных с подвижной частью измерительного механизма.

В зависимости от физических явлений, положенных в основу создания вращающего момента, различают магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, индукционные и электростатические измерительные механизмы, или преобразователи. Аналогичное название в зависимости от вида используемого преобразователя имеют электромеханические измерительные приборы. Принцип действия прибора, возможность его работы в тех или иных условиях, возможные предельные погрешности прибора могут быть установлены по условным обозначениям, нанесенным на циферблат прибора. Электроизмерительному прибору можно дать следующую техническую характеристику: вольтметр (V) для измерения переменного напряжения (~) в пределах от 0 до 150 В, электромагнитной системы () вертикального положения (₊) класса точности 1,0. Изоляция прибора испытана на напряжение 2 кВ () год выпуска 1975, заводской номер 3275, эксплуатационная группа Б ().

2. Понятие о надежном и бесперебойном электроснабжении сельскохозяйственных потребителей...