elektricni merni instrumenti 3

Download Elektricni Merni Instrumenti 3

Post on 27-Sep-2015

29 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

el. merenja

TRANSCRIPT

  • Elektrina merenjaElektrini merni instrumenti 3

  • Indukcioni merni instrumenti

    Oznaka mernog sistema:

    Princip rada:Indukcioni merni instrumenti zasnivaju rad na pojavi koja nastaje kao rezultat promenljivog magnetskog polja elektromagneta i polja indukovanog u provodnoj ploici, postavljenoj u blizini elektromagneta. Kroz ove elektromagnete proputa se struja, i to naizmenina, i promenljiva magnetna polja ovih elektromagneta indukuju u provodnoj ploi vihorne (vrtlone) struje. Iz uzajamnog dejstva ovih struja u namotajima elektromagneta i u ploi dolazi do pojave kretnog momenta.

    Indukcioni instrumenti se primenjuju samo za naizmeninu struju

  • Indukcioni merni instrumenti

    Dispozicija mernog sistemaindukcionog instrumenta

    (1), (2) elektromagneti0 osovina na kojoj se nalazi kolut

    MK1 nastaje usled uzajamnog delovanja struja I1i Iw2MK2 nastaje usled uzajamnog delovanja struja I2 i Iw1

    Iw1 i Iw2 nastaju u kolutu pod uticajem naizmeninihmagnetnih flukseva 1i 2

  • Indukcioni merni instrumenti

    1 1 1 2k Wm k i i=

    2 2 2 1k Wm k i i=

    1 1 1 1 20

    1 d sin .T

    k sr k WM m t k I IT= =

    2 2 2 2 10

    1 d sinT

    k sr k WM m t k I IT= =

    1 2ksr k sr k srM M M= +

  • Indukcioni merni instrumenti

    Ako se zna da su vihorne struje srazmerne strujama koje su ih proizvele i da jestruja I2 je deo struje Il:

    1

    1 2

    1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2 1 1 2 1 1

    21 2 1 2

    ( )sin ( )sin ( ) sin

    sin ( , )

    ksr k sr k sr

    ksr W W

    ksr

    M M MM k I I k I I k I I k I I k k I I

    M k I I I I kI

    = + = + = + = +

    = =

    Struja I1 odbija struju Iw2 , a struja I2 privlai struju Iw1.

    2oksrM M k I C= = =

    Skala indukcionih instrumenata je kvadratna.

  • Indukcioni merni instrumenti

    - Skala je kvadratna

    - Potronja indukcionih instrumenata je relativno velika:ampermetra (1 do 3)W a voltmetra (6 do 15)W, zavisno od opsegamerenja.

    - Nedostatak je i zavisnost kretnog momenta od frekvencije, to ima za posledicu da mere tano samo pri nazivnoj frekvenciji.

    - Pri merenju nesinusnih struja ili napona ine greku usled oblika krive.

    Osim kao ampermetri, indukcioni instrumenti se izrauju i kao voltmetri, vatmetri, varmetri i elektrina brojila.

    Glavne karakteristike - rezime:

  • Termiki instrumentiOznake mernog sistema

    a) Instrumenti sa vruom icom

    b) Bimetalni instrument

    c) Instrumenti sa kretnim kalemom i termopretvaraem- sa direktno grejanim termoparom

    - sa indirektno grejanim termoparom

  • Termiki instrumenti

    Princip rada:

    Zasniva se na delovanju termike energije nastale usled delovanja elektrine struje, koja predstavlja merenu veliinu.

    Toplotno dejstvo struje koristi se uglavnom na tri naina:U prva dva naina koristi se pojava da se metali pri zagrevanju ire -dilatiraju. Tako su nastali termiki instrumenti sa vruom icom i termiki instrumenti sa bimetalnom trakom. Kod treeg naina koristi se pojava elektromotorne sile na spoju dva raznorodna metala koji se izlae zagrevanju usled toplotnog dejstva struje. Tako su nastali magnetoelektrini instrumenti sa kretnim kalemom i termopretvaraem.

  • Termiki instrumenti

    ( ) ( ) ( )2 1 2 3Z Z .I f t f l f= = =

    Instrumenti sa vruom icom

    ( ) ( )2 2 0 SZ Z0 Z Z Z1R I I R t t S t t = + =

    Dolazi do izduenja provodnika kada se ovaj zagreva. Pod dejstvom zagrejanja t = t - ts, ica se izduuje za l. Da bi se ovo izduenje moglo meriti, podesnom konstrukcijom, pretvara se prvo izduenje u ugib, a potom u skretanje kretnog organa za ugao .

    Toplotna snaga proputene merene struje:

    R0 - otpornost ice pri t0 =0C

    S - povrina ice - sainitelj odavanja toplote

    t temperatura ice, tS temperatura sredine

  • Termiki instrumentiInstrumenti sa vruom icom

    Ovaj instrument je u osnovi ampermetar ali moe da se podesi primenom zatitnih otpornika da bude voltmetar.

    Glavne karakteristike:- Sopstvena potronja termikih ampermetara sa vruom icom iznosi 0,5 do 1,5W.

    - Uticaj oblika krive ne postoji i instrument tano pokazuje efektivnu vrednost merene naizmenine struje, bez obzira na njen oblik. Ovo se i moglo oekivati, jer se u ovom instrumentu koristi termiko dejstvo struje na osnovu koga je i definisana efektivna vrednost naizmenine struje.

    - Kod termikih voltmetara sa vruom icom opseg merenja je poev od 3 V pa do 600 V. Struja voltmetra je obino 0,1 A, to znai da je potronja voltmetra velika. Opseg frekvencija je poev od nule (jednosmerna struja) pa sve do 10Hz. Pri viim frekvencijama dolazi do izraaja reaktivna komponenta zatitnih otpornika.

  • Termiki instrumentiInstrumenti sa vruom icom

    Prednosti:-Tano pokazivanje efektivne vrednosti merene naizmenine veliine, struje ili napona, nezavisno od njenog oblika.

    Nedostaci:- Relativno velika potronja i- Velika osetljivost na preoptereenje, to je u velikoj meri doprinelo da je ovaj tip instrumenta potisnut iz industrijske upotrebe

  • Termiki instrumenti

    21 ,t k I=

    Bimetalni instrument

    Bimetalna traka se dobija valjanjem u vruem stanju dve trake, meusobno vrsto priljubljene, od metala razliitih sainitelja temperaturnog irenja.

    Usled toplotnog dejstva struje I proputene kroz bimetalnu spiralu, zagrejae se spirala za t i to srazmerno toplotnoj snazi struje, odnosno, kvadratu njene jaine. Usled ovog zagrevanja doi e do odvijanja bimetalne spirale za neki ugao .

    2.K l t kI

    = =

  • Termiki instrumentiBimetalni instrument

    Glavne karakteristike:

    Prednosti:- Mogu meriti i jednosmernu i naizmeninu struju.- Jednostavne konstrukcije. (Otpada potreba za organom koji e stvarati otporni momenat i za organom za umirenje kretnog organa konicom, jer sve funkcije preuzima sama bimetalna spiralna opruga). - Strana stalna polja su, praktino, bez uticaja

    Nedostaci:- Mala tanost.- Velika inertnost. Vreme postavljanja kazaljke iznosi nekoliko minuta.- Potronja termikih ampermetara sa bimetalnom trakom je velika.

    Instrumenti ovog tipa koriste se uglavnom za struje industrijskih frekvencija, 50Hz

  • Termiki instrumentiInstrumenti sa kretnim kalemom i termopretvaraem

    21 2 3tk E k t k I = = =

    Instrument sa direktnogrejanim termoparom

    Greja direktno ili indirektno zagreva termopar, iju termoelektromotornu silu meri magnetoelektrini milivoltmetar.

    t - temperatura zagrejanja toplog spoja Et - termoelektromotorna sila termopara

    S obzirom da je i u ovom sluaju iskorieno termiko dejstvo struje, instrumenat graduisan jednosmernom strujom pokazivae efektivnu vrednost naizmenine struje i to bez obzira na njen oblik.Pokazni magnetoelektrini milivoltmetar ima linearnu skalu, ali s obzirom na srazmernost skretanja kvadratu jaina merene struje, podela skale, na kojoj e se oitavati vrednost merene struje, bie kvadratna.

  • Elektrostatiki instrumentiOznaka mernog sistema:

    Princip rada:Kod elektrostatikih mernih instrumenata merni moment formira se na principu uzajamnog dejstva naelektrisanih elektroda. Ovi instrumenti spadaju u red najosetljivijih instrumenata jer im je potronja zanemarljiva.

    Merni sistem elektrostatikih instrumenata je ustvari jedan kondenzator promenljive kapacitivnosti. Ova promenljivost kapacitivnosti postie se na taj nain da se jedna od armatura kondenzatora naini pokretnom, tako da se ona pod dejstvom merenog napona moe pokretati. Na ovo ukazuje i oznaka mernog sistema.

  • Elektrostatiki instrumentiOva vrsta instrumenta bitno se razlikuje od svih vrsta do sada prikazanih instrumenata jer je u osnovi merilo napona, dok su svi ostali instrumenti bili u osnovi merila struje, a napon su ustvari, merili indirektno ( Ui = Ri Ii ).

    1. Instrumenti sa obrtnim ploama2. Instrumenti sa pokretnom ploom

    Instrumenti sa obrtnim ploama

    Nepokretna ploa (1) vezana je za prikljunicu (1') instrumenta. Pokretna - obrtna ploa (2) vezana je za prikljunicu (2'). Obrtna ploa se nalazi na osovini (3) za koju je privrena i spiralna opruga (4). Za osovinu (3) privrena je i kazaljka (5) koja pri merenju pokazuje vrednost merenog napona na skali (6).

  • Elektrostatiki instrumentiCelokupnu energiju potrebnu za obrtanje ploe i poveanje elektrostatike energije dae izvor napona koji e pod naponom Uopteretiti kondenzator sa koliinom elektriciteta Q.

    dd

    21

    21

    dd

    dd 22 CUCUWM k =

    ==

    0 1M k= 20kM M kU=

    20 1

    0

    1 dT

    k sr kM k M m t kUT= = = =

    Elektrostatiki instrument graduisan jednosmernim naponom pokazivae efektivnu vrednost merenog naizmeninog napona i to bez obzira nanjegov oblik.

  • Elektrostatiki instrumentiNedostatak elektrostatikog mernog sistema je da je moment kretnog sprega slab. Da bi se poveao i to u prvom sluaju dva puta, kretni organ je dobio simetrino jo jednu plou, a naravno i nepokretni sistem. Dalje poveavanje kretnog momenta postignuto je multipliciranjem reenja.

    simetrina konstrukcija multicelularni sistem

  • Elektrostatiki instrumenti

    Kada se na prikljunice instrumenta (1'-2') dovede napon pokrenue se pomerljiva ploa (2) i pribliiti nepokretnoj ploi (1) za neko ldoi u poloaj predstavljen na slici isprekidanom linijom. Za sredinu pokretne ploe (2) privreno je vlakno (3) obavijeno oko koluta (4) obrtnog oko osovine na kojoj je privrena i kazaljka (5) koja e se pritom obrnuti i na skali (6) pokazati veliinu napona meu elektrodama. Vlakno (3) je zategnuto oprugom (7).

    2. Instrumenti sa pokretnim ploama

  • Elektrostatiki instrumenti

    Kvadratna zavisnost pokazuje da i kod ovog tipa polaritet prikljuenog napona ne igra ulogu: skretanje kazaljke je uvek u pravi

Recommended

View more >