merni instrumenti

Download MERNI INSTRUMENTI

Post on 15-Feb-2015

245 views

Category:

Documents

6 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

VRSTE ANALOGNIH INSTRUMENATA Sa kretnim kalemom Logometarski sa kretnim kalemom Sa kretnim gvoem Elektrodinamiki Indukcioni Termiki Vibracioni

Instrumenti sa kretnim kalemom

1 2 3 4 5

-

stalni magnet polni nastavci valjak od mekog gvoa kretni kalem spiralne elastine opruge

6 - kazaljka 7 - tegovi za uravnoteenje 8 - aluminijumski ram 9 - namotana ica 10 - skala

Instrumenti sa kretnim kalemom

Ovi instrumenti rade na principu delovanja elektromagnetne sile na provodnik kroz koji protie elektrina struja, a koji se nalazi u magnetnom polju. Provodnik je u obliku pravougaonog kalemskog namotaja, pa se pri proticanju struje kroz njega javlja obrtni moment, proporcionalan jaini struje (aktivni obrtni moment). Magnetno polje stvara jak trajni magnet. U sredini otvora izmeu polova nalazi se valjak od mekog gvoa oko koga se moe slobodno obrtati kretni kalem. Kretni kalem se sastoji od pravougaonog aluminijumskog rama na kome je namotana tanka izolovana ica.

Instrumenti sa kretnim kalemom

Ukupne sile F koje deluju na strane kretnog kalema su: F=NIlBN broj navojaka kalema, I struja kroz kalem, l duine aktivnih strana kalema, B magnetna indukcija

Cilindrino obraene povrine polova obuhvataju valjak od mekog gvoa i sa njim obrazuju vazduni procep u kome postoji radijalno, praktino homogeno magnetno polje. Iako je polje radijalno, zbog male irine vazdunog procepa u odnosu na poluprenik gvozdenog valjka, linije polja meusobno su praktino paralelne.

Instrumenti sa kretnim kalemom

Instrumenti sa kretnim kalemom su izrazito kvalitetni instrumenti jednosmerne struje, veoma pogodni za laboratorijsku primenu. Iako nisu direktno upotrebljivi za merenja naizmeninih struja, to ne predstavlja nedostatak, s obzirom da postoje merni ispravljai koji omoguavaju indirektno merenje naizmeninih struja. Struja koja se moe direktno meriti je mala, poto ona prolazi kroz kretni kalem (namotan vrlo tankom icom). Granice opsega mernja napona i struje mogu se po potrebi lako proiriti, rednim ili paralelnim vezivanjem otpornika sa instrumentom.

Instrumenti sa kretnim kalemom

Prednosti: Velika tanost (prikladni za najpreciznije laboratorijske instrumenate), Velika osetljivost, Mala sopstvena potronja, Linearnost skale, Veliki aktivni obrtni moment pokretnog organa, Vrlo mali uticaj stranih magnetnih polja.

Nedostaci: Skuplja konstrukcija, Manje robustna konstrukcija u odnosu na druge instrumente (osetljivi na udare i potrese), Jako osetljivi na preoptereenja.

Logometarski instrumenti sa kretnim kalemom

Kod logometarskih instrumenata magnetno polje deluje na dva kretna kalema. Oni su unakrsno postavljeni jedan prema drugom (pod uglom od 90 ili manjim) i vrsto fiksirani. Zajedno se obru na istoj osovini u nehomogenom magnetnom polju, stvorenom naroitim oblikom povrine polova. Ovi se instrumenti razlikuju Struja se u kalemove dovodi preko uskih metalnih traka bez torzije, tako da se kretni sistem nalazi u indiferentnoj ravnotei kada kroz kalemove ne prolaze struje.

Logometarski instrumenti sa kretnim kalemom

Struje u kalemima teku tako, da momenti zakretanja na njih deluju u suprotnom smislu. Zbog toga pokazivanje kazaljke zavisi od odnosa struja u kalemima. Ugao skretanja kazaljke je:tg = K I2 I1

Logometarski instrumenti mere odnos struja, a posredno i odnose drugih veliina proporcionalnih tim strujama. Na primer, ovi se instrumenti upotrebljavaju za merenje otpora kao "ommetri" i "megometri" (jer je otpor odreen odnosom napona i struje), za merenje temperature (meri se odnos struje kroz stalni otpor i struje kroz neki otpor koji se menja sa temperaturom na mestu merenja), itd.

Instrumenti sa kretnim gvoem Veoma su rasprostranjeni u praktinoj upotrebi. principu rada su elektromagnetni instrumenti. Po

Princip merenja zasniva se na dejstvu magnetnog polja merene struje na pokretnu ploicu od mekog gvoa. Magnetno polje se dobija proputanjem struje kroz vrsti, nepomini kalem, zbog ega njegovi namotaji mogu biti izraeni od deblje ice. Robustnost nepokretnog kalema dozvoljava merenje veih struja, kao i znatna preoptereenja, to u nekim primenama moe biti od velikog znaaja. Kod ovih instrumenata ne postoji ni problem dovoenja struje u kalem.

Instrumenti sa kretnim gvoem

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Nepokretno gvoe Pokretno gvoe Osovina Kazaljka Nepokretni kalem Tegovi za uravnoteenje Krilce priguivaa oscilacija (komora nije prikazana,kao ni spiralna opruga za stvaranje reaktivnog momenta

Instrumenti sa kretnim gvoem U unutranjosti kalema nalaze se dva komadia lima od mekog gvoa, jedan fiksiran, a drugi pokretan i vezan sa osovinom pokretnog organa. Kada se propusti struja kroz kalem, oba komadia lima namagnetiu se u istom smislu, tako da dolazi do njihovog meusobnog odbijanja. Pokretno gvoze pomera se zajedno sa osovinom i dolazi do zakretanja pokretnog organa, a kazaljka pokazuje na skali odreeno skretanje. Odbijanje istoimeno namagnetisanih komadia gvoa proizvodi aktivni obrtni moment. Sila, pa i aktivni obrtni moment, zavisi od kvadrata struje koja se proputa kroz nepokretni kalem.

Instrumenti sa kretnim gvoem Listii od mekog gvoa lako menjaju namagnetisanje kada se menja magnetno polje kalema, pa obrtni moment ne promeni smisao delovanja kada se promeni smer struje. Zato se instrumenti sa kretnim gvoem mogu upotrebiti za merenje naizmeninih struja, a svakako i jednosmernih, pri emu polaritet prikljuaka nema znaaja. Pri merenju naizmeninih struja pokazuju efektivne vrednosti. Skretanje a kazaljke srazmerno je kvadratu merene struje. Priguivanje oscilacija je na principu sabijanja vazduha.

Instrumenti sa kretnim gvoem

Nedostatak instrumenata sa kretnim gvoem je to aktivni obrtni moment zavisi od kvadrata merene struje, pa im je zbog toga imajui kvadratini karakter skale. Strana magnetna polja mogu dosta poremetiti pokazivanje instrumenta sa kretnim gvoem, s obzirom da je magnetno polje njegovog kalema prilino slabo. Strana magnetnih polja najee potiu od susednih provodnika ili namotaja kroz koje protiu jae struje, od transformatorskih rasipnih polja i slinog.

Instrumenti sa kretnim gvoemDobre osobine: Jednostavnost konstrukcije i niska cena: Robustna konstrukcija (nisu osetljivi na udare i vibracije; Podnose velika preoptereenja (lako podnose 2-3 puta vee struje od nominalne); Sa kvalitetnim materijalom moe se postii i klasa 0,1. Nedostaci: Proseno, ipak manja preciznost u odnosu na neke druge vrste instrumenata; Nelinearnost skale; Slaba osetljivost za male struje; Relativno velika sopstvena potronja; Osetljivost na strana polja.

Elektrodinamiki instrumenti

Rade na principu koji je slian principu instrumenata sa kretnim kalemom. Razlika je u stvaranju magnetnog polja. Kod elektrodinamikih instrumenata proizvodi ga nepomian kalem, kroz koje protie struja. Elektrodinamiki instrumenti sastoje se iz nepokretnog kalema i pokretnog, na kome je uvrena kazaljka. U polju nepokretnog, nalazi se pokretni kalem. Na njegove strane deluju elektromagnetne sile (aktivni obrtni moment). Reaktivni moment stvaraju dve spiralne opruge, koje slue i za dovoenje struje u pokretni kalem.

Elektrodinamiki instrumenti

1. Nepokretni kalemi za stvaranje magnetnog polja (strujni kalemi) 2. Pokretni kalem (naponski kalem) 3. Gvozdeno jezgro 4. Gvozdeni deo magnetnog kola 5. Kazaljka

Zbog bolje konfiguracije polja i manjeg magnetnog rasipanja, nepokretni kalem podeljen je u dva odvojena namotaja, koja u elektrinom pogledu predstavljaju jednu celinu.

Elektrodinamiki instrumenti

Jednosmerna struja I1 kroz zavojke nepokretnog kalema stvara priblino homogeno magnetno polje indukcije B na mestu gde se nalazi pokretni kalem. Kada kroz zavojke pokretnog kalema protie struja I2, javljaju se elektromagnetne sile F koje deluju na njegove dve vertikalne strane. Ove sile stvaraju dinamiki obrtni moment Ma koji tei da zakrene pokretni kalem. Aktivnom momentu Ma suprotstavlja se reaktivni moment Mr, koji potie od spiralnih opruga kojima se dovodi struja u pokretni kalem.

Elektrodinamiki instrumenti Skretanje elektrodinamikog instrumenta srazmerno je proizvodu struja kroz nepokretni i pokretni kalem: = K1 I1 I2

gde je K1 odgovarajua konstanta. Ako se smerovi struja promene istovremeno u oba kalema, smer obrtanja pokretnog kalema se ne menja, pa ovi instrumenti mogu meriti i jednosmerne i naizmenine struje. Kada se vri merenje u kolima naizmenine struje, skretanje je: = K1 I1 I2 cos

ugao faznog pomeraja izmeu ove dve struje.

Elektrodinamiki instrumenti

Umirivanje oscilacija kod elektrodinamikih instrumenata vri se ili sabijanjem vazduha ili dejstvom elektromagnetne sile. Elektrodinamiki instrumenti mogu jednosmerne i naizmenine struje. se koristiti u kolima

Posebno znaajno kod ovih instrumenata je njihova mogunost direktnog merenja snage, a ne samo struje i napona, tako da se oni skoro iskljuivo grade kao vatmetri.

Elektrodinamiki instrumenti

Merenje snage je mogue zbog postojanja dva namotaja (pokretnog i nepokretnog kalema). Nepokretni kalem vezuje se na red (kao ampermetar) sa potroaem ija se snaga treba da meri, dok se pokretni kalem vezuje paralelno, kao voltmetar. Struja potroaa tee kroz nepokretni kalem. Pokretni kalem se preko predotpora vezuje na napon potroaa.

Elektrodinamiki instrumenti Merenje snage Kada se vatmetar koristi za merenje snage potroaa jednosmerne struje, skretanje je srazmerno proizvodu struja u nepokretnom i pokretnom kalemu : = K 1 I1 I 2 Struja u pokretnom kalemu je I2 = U/(R2 + Rp), pa je pokazivanje instrumenta:= K1 U I1 = KW P R2 + R p

gde je KW = K1/(R2 + Rp) konstanta vatmetra.

Elektrodinamiki instrumenti Merenje snage

Kada se vatmetar koristi za merenj

Recommended

View more >