MĚŘICÍ PŘÍSTROJE MECHANICKÉ ELEKTRICKÉ MĚŘENÍ. HLAVNÍ ČÁSTI MMP 1. MĚŘICÍ ÚSTROJÍ - elektromechanická část – převádí měřenou veličinu na mechanický pohyb.

Prezentace na téma: "MĚŘICÍ PŘÍSTROJE MECHANICKÉ ELEKTRICKÉ MĚŘENÍ. HLAVNÍ ČÁSTI MMP 1. MĚŘICÍ ÚSTROJÍ - elektromechanická část – převádí měřenou veličinu na mechanický pohyb."— Transkript prezentace:

1 MĚŘICÍ PŘÍSTROJE MECHANICKÉ ELEKTRICKÉ MĚŘENÍ

2 HLAVNÍ ČÁSTI MMP 1. MĚŘICÍ ÚSTROJÍ - elektromechanická část – převádí měřenou veličinu na mechanický pohyb pohyblivé části 2. RUČKA - spojená s pohyblivým ústrojím ukáže výchylku úměrnou velikosti měřené veličiny na stupnici 3. STUPNICE - umožňuje určit velikost výchylky a z ní hodnotu měřené veličiny nebo naopak nastavit hodnotu 4. VSTUPNÍ SVORKY - přívod měřené veličiny do přístroje 5. KRYT PŘÍSTROJE

3 MĚŘICÍ ÚSTROJÍ OBECNÉ USPOŘÁDÁNÍ – část pevná – část pohyblivá (otočná) KONKRÉTNÍ PROVEDENÍ SOUVISÍ S MĚŘICÍ SOUSTAVOU DANÉHO PŘÍSTROJE MĚŘICÍ SOUSTAVA a) princip převodu měřené veličiny na mechanický moment (pohyb otočné části) b) provedení elektromechanického ústrojí měřicího přístroje, který přeměnu elektrické veličiny na pohyb realizuje

4 MĚŘICÍ SOUSTAVY MMP ZNALOST PODSTATY, PRINCIPU A VLASTNOSTÍ MĚŘICÍCH SOUSTAV UMOŽŇUJE SPRÁVNĚ VOLIT MĚŘICÍ PŘÍSTROJE PRO MĚŘENÍ V DANÝCH PODMÍNKÁCH MĚŘICÍ SOUSTAVA DANÉHO PŘÍSTROJE JE VYZNAČENA NA STUPNICI PŘÍSTROJE MĚŘICÍ SOUSTAVA PŘEMĚNÍ MĚŘENOU VELIČINU NA MOMENT SOUSTAVY - MECHANICKÝ MOMENT, KTERÝ POHYBUJE OTOČNÝM ÚSTROJÍM SOUSTAVA MÁ DIREKTIVNÍ MOMENT, KTERÝ PŮSOBÍ PROTI MOMENTU SOUSTAVY – ZASTAVÍ RUČKU NA HODNOTĚ MĚŘENÉ VELIČINY A VRACÍ RUČKU NA NULU PO SKONČENÍ MĚŘENÍ

5 SOUSTAVA FEROMAGNETICKÁ MOMENT SOUSTAVY - na jádro z feromagnetického materiálu působí magnetické pole elektromagnetické cívky a vtahuje jádro do cívky - jiné uspořádání – uvnitř kruhové cívky na sebe odpuzováním působí stejně zmagnetovaný pevný plíšek a plíšek spojený s otočnou částí přístroje DIREKTIVNÍ MOMENT - na otočné části upevněné pružiny, které působí proti pohybu otočného ústrojí vyvolaného momentem soustavy

6 KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ 1- CÍVKA (VINUTÍ) 2- FEROMAGNET. JÁDRO 3- PRUŽINY DIR.MOMENTU 4- RUČKA 5- SMĚR OTÁČENÍ (vtažení jádra do cívky) VLASTNOSTI, VYUŽITÍ - může měřit napětí i proud - může měřit stejnosměrné i střídavé veličiny - pro měření napětí velký počet závitů tenkého vodiče (velký odpor vinutí cívky) - pro měření proudu menší počet závitů silnějšího vodiče (malý odpor vinutí) - nelineární stupnice, značná vlastní spotřeba, menší citlivost - využití pro měření v silnoproudé technice 1 2 3 4 5 U,I

7 SOUSTAVA ELEKTRODYNAMICKÁ MOMENT SOUSTAVY - vzájemně na sebe působí elektromagnetické pole dvou pevných proudových cívek a cívky napěťové upevněné na otočné části měřicího ústrojí (proudové cívky – méně závitů silnějšího vodiče, napěťová cívka velký počet závitů slabého vodiče, viz odpor cívek u feromagnetické soustavy) DIREKTIVNÍ MOMENT - stejně jako u feromagnetické soustavy, pružiny slouží současně jako přívody k napěťové cívce

8 KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ 1- OTOČNÁ NAPĚŤOVÁ CÍVKA 2- PEVNÉ PROUDOVÉ CÍVKY 3- PRUŽINY DIR. MOMENTU (také přívody k napěť.cívce) 4- RUČKA VLASTNOSTI, VYUŽITÍ - může měřit napětí (cívky do série), proud (c. paralelně) nebo výkon ( obě cívky samostatně pro U a I) - může měřit stejnosměrné i střídavé veličiny - velká vlastní spotřeba, malá citlivost, ovlivňování cizím magnetickým polem - využití s ohledem na výše uvedené vlastnosti pouze pro měření elektr.výkonu v silnoproudé technice - pro výkony 10W a více U I 1 2 2 3 4

9 SOUSTAVA FERODYNAMICKÁ MOMENT SOUSTAVY I DIREKTIVNÍ MOMENT - stejně jako u elektrodynamické soustavy ROZDÍL - proudové cívky i cívka napěťová mají jádro z feromagnetického materiálu - jádra zesilují elektromagnetická pole obou cívek - podstatné zvětšení citlivosti a zmenšení vlivu cizích magnetických polí - měří jen střídavý výkon už od 1W

10 SOUSTAVA INDUKČNÍ MOMENT SOUSTAVY - napěťová a proudová cívka mají otevřená jádra, magnetická pole se uzavírají přes hliníkový kotouč - podélné magnetické pole proudové cívky a kolmé pole napěťové cívky vytváří v hliníkovém kotouči vířivé proudy, které způsobí otáčení kotouče DIREKTIVNÍ MOMENT - ve využívaných přístrojích není – otáčení kotouče je převedeno na počítadlo otáček VYUŽITÍ - měření spotřebované energie - elektroměry

11 U I 1 2 3 4 5 6 HLAVNÍ ČÁSTI SOUSTAVY 1 – HLINÍKOVÝ KOTOUČ 2 – NAPĚŤOVÁ CÍVKA 3 – PROUDOVÁ CÍVKA 4 – OTEVŘENÉ JÁDRO NAPĚŤOVÉ CÍVKY 5 – OTEVŘENÉ JÁDRO PROUDOVÉ CÍVKY 6 – HŘÍDEL OTÁČEJÍCÍ POČÍTACÍ ÚSTROJÍ KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ

12 SOUSTAVA REZONANČNÍ MOMENT SOUSTAVY A POPIS FUNKCE - na jazýčky z feromagnetického materiálu působí střídavé elektromagnetické pole cívky s jádrem - jazýčky jsou pevně naladěny na rozdílné kmitočty s odstupem 0,5 nebo 1 Hz (pro technické kmitočty) - v okénku se nejvíc rozkmitá jazýček naladěný na stejný kmitočet, jaký má elektromagnetické pole - kmitají-li dva sousední jazýčky poloviční amplitudou, je kmitočet uprostřed vyznačených hodnot

13 KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ VLASTNOSTI, VYUŽITÍ - velká vlastní spotřeba - omezený kmitočtový rozsah - pro měření technických kmitočtů - prakticky pro měření kmitočtu v rozvodné síti a u mobilních generátorů síťového napětí JÁDRO CÍVKA JAZÝČEK 50 49 POHYB 51 f = 50Hz f = 49,5Hz

14 SOUSTAVA MAGNETOELEKTRICKÁ MOMENT SOUSTAVY - vzájemným působením magnetického pole permanentního magnetu a pole cívky uložené v otočném ústrojí se ústrojí pohybuje DIREKTIVNÍ MOMENT - na otočné části upevněné pružiny, které působí proti pohybu otočného ústrojí vyvolaného momentem soustavy. Současně slouží jako přívody k cívce

15 KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ Schéma konstrukce SJ 2 1 34 56 1.Permanentní magnet s pólovými nástavci tvaru kruhové výseče 2. Cívka na jádru z feromagnetického materiálu 3.Pružiny direktivního momentu, současně přívody k cívce 4.Vyvážení ručky a celého otočného ústrojí 5.Ručka 6. Stupnice

16 VLASTNOSTI 1. MĚŘÍ POUZE STEJNOSMĚRNÉ VELIČINY - permanentní magnet má jeden směr magnetického pole 2. VELKÁ CITLIVOST ( řádově 10 mV, 10  A na rozsah) - vlivem silného pole magnetu a zesíleného pole jádrem cívky 3. LINEÁRNÍ STUPNICE - homogenní magnetické pole mezi tvarovanými pólovými nástavci působí stejně v každé poloze cívky 4. MALÁ VLASTNÍ SPOTŘEBA (podle provedení od 100  W) - minimální mechanické tření v ložiscích, velký odpor vinutí cívky, mechanické vyvážení otočného ústrojí 5. KONSTRUKCE VOLTMETRU I AMPÉRMETRU - jedním měřicím ústrojím lze měřit napětí i proud, umožňuje konstrukci V - A -  metru (avomet)

17 V Y U Ž I T Í STEJNOSMĚRNÉ VOLTMETRY A AMPÉRMETRY - jednorozsahové, s přepínatelnými rozsahy, univerzální přístroje s možností měřit napětí, proud, odpor, základní parametry diod a tranzistorů VÝSTUPNÍ INDIKÁTORY EAMP - zobrazovače různých měřených veličin elektronických analogových přístrojů GALVANOMETRY -zvýšená citlivost pomocí speciálního uložení otočného ústrojí – řádově  A, (indikátory můstků … )

18 ZNAČKY A JEJICH VÝZNAM 1. ZNAČKA MĚŘENÉ VELIČINY - V, A, W, Hz, , ….. Zpravidla uprostřed stupnice 2. ZNAČKA MĚŘICÍ SOUSTAVY (výběr) 3. ZNAČKA TŘÍDY PŘESNOSTI (TP) 4. ZNAČKA DRUHU PROUDU (společně s TP) 5. ZNAČKA ZKUŠEBNÍHO NAPĚTÍ 2 5 500V2 kV5 kV ~ 1 STŘÍDAVÝ TP 1 (1%) 1,5 STEJNOSMĚRNÝ TP 1,5 (1,5%) ~ 0,2 SS i STŘ TP 0,2 (0,2%) FERO- MAGNETICKÁ REZONANČNÍ ELEKTRO- FERO- DYNAMICKÁ MAGNETO- ELEKTRICKÁ MAGNETO- ELEKTRICKÁ S USMĚRŇOVAČEM

19 6. DALŠÍ ÚDAJE - výrobní číslo MMP = pro identifikaci při opakování měření a pro cejchování a reklamace (stejné číslo má i příslušenství) - poloha stupnice MMP při měření - zvláštní údaje o MMP = např. 5000  / V – vlastní spotřeba voltmetru STUPNICE SVISLE STUPNICE ŠIKMO STUPNICE VODOROVNĚ