На чем основан принцип работы логометров
Логометры: принцип действия, примеры конструкции приборов, основные соотношения, области применения.
Логометр (от греч. lógos — слово, здесь — отношение и . метр), механизм приборов для измерения отношения сил двух электрических токов. Принцип действия Логометра основан на том, что направленные встречно вращающие моменты, возникающие вследствие воздействия на подвижную часть Логометра величин, входящих в измеряемое отношение, уравновешиваются при отклонении подвижной части на некоторый угол. Например, подвижную часть Логометра образуют две скрепленные под углом рамки, токи к которым подводятся через безмоментные спирали (рис., а).Находясь в поле постоянного рамки стремятся повернуться в направлении действия большего момента, и подвижная часть отклоняется до тех пор, пока моменты не уравновесятся. Логометршироко применяются в различных схемах для измерения электрических величин: емкости, индуктивности, сопротивления. Например, при использовании Логометр в омметре (рис., б) угол a, на который отклоняется подвижная часть Логометра, зависит только от отношения сил токов 1 и 2,
;
т. e. при постоянных r0 и r1 отклонение подвижной части пропорционально измеряемому сопротивлению; шкала Логометра градуируется непосредственно в омах (ом). Широко распространены также Логометр электродинамических и ферродинамических систем.
Устройство логометра (а) и схема омметра с логометром (б): M1, M2 — вращающие моменты; l1, 2 — токи в цепях омметра; — источник питания; r0 — сопротивление рамок логометра; r1 — омическое сопротивление; rx — измеряемое сопротивление; 1, 2 — рамки логометра; 3 — сердечник; 4 — постоянный
Дата добавления: 2016-04-06 ; просмотров: 19826 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Pereosnastka.ru
Обработка дерева и металла
Пирометрические логометры являются магнитоэлектрическими приборами и состоят из измерительного механизма и измерительной схемы. Измерительный механизм логометра состоит из двух жесткосвязанных между собой скрещенных рамок, вращающихся на одной оси в магнитном поле постоянного магнита. Воздушный зазор между полюсами магнита и сердечником 4 сделан неравномерным, в результате чего магнитная индукция в воздушном зазоре между ними будет непостоянная. Наибольшее значение магнитная индукция будет иметь у середины полюсных наконечников, наименьшее — в зазоре у краев.
Рамки логометров изготовляют из тонкой медной проволоки и соединяют таким образом, чтобы их вращающиеся моменты М1 и М2 были направлены навстречу друг другу. Подвод тока к рамкам осуществляется по трем спиральным пружинам с очень малым противодействующим моментом.
Измерительная схема логометра состоит из двух параллельных цепей (плеч), питаемых от источника постоянного тока.
Действие прибора основано на измерении отношения токов, проходящих в двух параллельных цепях, питаемых от постороннего источника тока, в каждую из которых включено по одной рамке. Таким образом, ток от источника питания, разветвляясь, проходит по двум цепям: через сопротивление R и обмотку одной рамки, через термопреобразователь сопротивления Rt и обмотку Другой рамки. Значение этих токов обратно пропорционально сопротивлениям плеч логометра. Токи, проходящие по соответствующим рамкам, создают вращающие моменты Mi и М2, действующие на рамки в противоположных направлениях. При равенстве сопротивлений в плечах, токи в них будут равны, а следовательно, вращающие моменты Мх и М2 тоже равны и подвижная система находится в равновесии.
Рис. 1. Принципиальная схема логометра
При увеличении сопротивления датчика (за счет его нагревания) величина тока в рамке R2 уменьшится, а вместе с этим уменьшится и момент, создаваемый этой рамкой М2
Равенство моментов нарушится и подвижная система логометра начнет поворачиваться в сторону действия большого момента. Таким образом, рамка R1, по которой протекает теперь больший ток, попадает в область более слабого магнитного поля, что ведет к уменьшению момента, а рамка R2, наоборот, начинает входить в область более сильного магнитного ноля, что ведет к увеличению момента М2. Новое равновесие подвижной системы прибора наступит, когда вращающие моменты рамок сравняются. Следовательно, различным температурам сопротивления датчика будут соответствовать различные углы поворота рамок, зависящие от отношения величины токов, проходящих в рамках.
Так как цепи обеих рамок питаются от одного источника тока, то значительные колебания его напряжения не оказывают существенного влияния на показания лого метра. Однако при большом понижении напряжения возрастает влияние упругости спиральных пружин, подводящих ток к рамкам и сил трения при перемещении подвижной системы, а при увеличении напряжения происходит нагрев током обмотки термометра и рамок прибора, вызывающий изменение соотношения токов в цепях логометра. Исходя из этого отклонение напряжения источника питания логометров не должно превышать ±20 % номинального значения. Для компенсации изменения сопротивления соединительных проводов при колебании температуры окружающей среды предусмотрен третий провод сd.
При трехпроводной схеме сопротивления проводов а и б оказываются включенными в различные цепи измерительной схемы и изменение сопротивления этих проводов, вызванные внешними условиями, взаимно компенсируются.
Для проверки исправности логометров и правильности подгонки сопротивлений соединительных проводов, приборы снабжают контрольным сопротивлением. При включении в измерительную схему прибора контрольного сопротивления вместо датчика, стрелка логометра при правильно подогнанном сопротивлении соединительных проводов должна установиться против контрольной красной отметки на шкале прибора.
Логометр
Полезное
Смотреть что такое «Логометр» в других словарях:
логометр — логометр … Орфографический словарь-справочник
Логометр — магнитоэлектрический электроизмерительный прибор для измерения отношения сил двух электрических токов. Подвижная часть выполнена в виде двух рамок, расположенных перпендикулярно. Когда по рамке логометра протекает ток, то при взаимодействии с… … Википедия
ЛОГОМЕТР — (от греч. logos слово, здесь (со)отношение и metreo измеряю), электроизмерительный механизм, перемещение (угол поворота) подвижной части к рого пропорционально отношению сил двух сравниваемых электрич. токов. Распространены Л. магнитоэлектрич.,… … Физическая энциклопедия
логометр — [IEV number 312 02 28] EN ratio meter quotient meter instrument intended to measure the ratio or the quotient of the values of two quantities [IEV number 312 02 28] FR ratiomètre quotientmètre appareil destiné à… … Справочник технического переводчика
ЛОГОМЕТР — электроизмерительный прибор для определения отношения двух электрических величин, создающих вращающие моменты (М1 и М2), направленные навстречу друг другу. Л. применяется в омметрах, мегомметрах, фазометрах, частотомерах и др. Шкала прибора… … Большая политехническая энциклопедия
логометр — logometras statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dviejų tos pačios rūšies dydžių (pvz., elektros srovių stiprių) verčių dalmens matuoklis. atitikmenys: angl. logometer vok. Quotientenmesser, m rus. логометр, m pranc.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Логометры.
Вторичными измерительными приборами для термопреобразователей сопротивления служат логометры и уравновешенные мосты
При наличии дополнительных устройств они могут осуществлять измерение, запись, регулирование и сигнализацию температуры.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПОТЕНЦИОМЕТРЫ И МОСТЫ
Электронные автоматические потенциометры и уравновешенные мосты применяют для измерения, записи и регулирования температуры и других величин, изменение значений которых может быть преобразовано в напряжение постоянного тока или в изменение активного сопротивления.
Приборы состоят из трех основных узлов: измерительной схемы, электронного усилителя и отсчетного устройства. В основу работы автоматических потенциометров положен компенсационный метод измерения, основанный на уравновешивании измеряемой величины другой известной величиной. Компенсационный метод характеризуется высокой точностью измерения.
Типовая измерительная схема автоматического потенциометра приведена на рис. В одну диагональ мостовой схемы включен стабилизированный источник питания У2, в другую через нуль-индикатор У1 подается ЭДС датчика УЗ. Если измеряемая ЭДС равна падению напряжения на реохорде Rр, то к усилителю У1, выполняющему функцию нуль-индикатора, будет подведен нулевой сигнал и вся система будет находиться в равновесии. При изменении ЭДС датчика на величину, равную или большую чувствительности усилителя, на вход последнего подается напряжение разбаланса, которое после преобразования и усиления воздействует на уравновешивающий электродвигатель. Ротор последнего, вращаясь, перемещает движок реохорда до равновесного состояния схемы. Вращение выходного вала реверсивного электродвигателя с помощью механической передачи преобразуется в перемещение указателя.
Так как каждому значению ЭДС датчика соответствует определенное положение движка реохорда и указателя, то в момент равновесия схемы положение указателя определяет значение измеряемого параметра.
Уравновешивающим устройством в измерительных схемах потенциометров является реохорд Rp, состоящий обычно из рабочей и токосъемной спиралей, выполненных из устойчивой к износу и коррозии воль-фрамопалладиевой проволоки, намотанной на две изолированные медные шинки. Для повышения надежности работы схемы движок реохорда снабжают контактами, выполненными из сплава золото — серебро — медь. В основу работы электронных автоматических мостов положен нулевой метод измерения сопротивления.
Уравновешенные мосты.(ГОСТ 7164—78*)—наиболее распространенные измерительные приборы, применяемые в комплекте с термопреобразователем сопротивления. Принцип действия уравновешенного моста основан на так называемом нулевом методе измерений.
ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Различают следующие типы автоматических электронных потенциометров и мостов:
— показывающие, регистрирующие (самопишущие);
— показывающие и регистрирующие (самопишущие).
В зависимости от назначения любая группа приборов может иметь следующие исполнения: с регулирующим устройством; с задатчиками для регулирующих устройств; с дополнительными устройствами, служащими для сигнализации, передачи информации об измеряемой величине, выдаче электрических или пневматических сигналов.
В зависимости от условий эксплуатации приборы имеют следующие исполнения: обыкновенное; обыкновенное с искробезопасной измерительной цепью; тропическое; тропическое с искробезопасной измерительной цепью.
Устанавливают следующие классы точности приборов: 0,25; 0,5; 1,0; 1,5.
По виду регистрации приборы разделяют на следующие группы:
с регистрацией в прямоугольных координатах; с регистрацией в полярных координатах.
Разброс точек записи в многоточечных приборах не должен выходить за пределы допустимой основной погрешности записи.
Многоточечные регистрирующие приборы должны выпускаться с многоцветной записью.
Логометры.
Вторичными измерительными приборами для термопреобразователей сопротивления служат логометры и уравновешенные мосты. При наличии дополнительных устройств они могут осуществлять измерение, запись, регулирование и сигнализацию температуры.
Пирометрические логометры являются магнитоэлектрическими приборами и состоят из измерительного механизма и измерительной схемы. Измерительный механизм логометра состоит из двух жестко связанных между собой скрещенных рамок 1, вращающихся на одной оси в магнитном поле постоянного магнита 2. Воздушный зазор между полюсами магнита и сердечником 4 сделан неравномерным, в результате чего магнитная индукция в воздушном зазоре между ними будет непостоянная. Наибольшее значение магнитная индукция будет иметь у середины полюсных наконечников, наименьшее — в зазоре у краев.
Рамки логометров изготовляют из тонкой медной проволоки и соединяют таким образом, чтобы их вращающиеся моменты М1 и М2 были направлены навстречу друг другу. Подвод тока к рамкам осуществляется по трем спиральным пружинам с очень малым противодействующим моментом.
Измерительная схема логометра состоит из двух параллельных цепей (плеч), питаемых от источника постоянного тока 3.
Действие прибора основано на измерении отношения токов, проходящих в двух параллельных цепях, питаемых от постороннего источника тока, в каждую из которых включено по одной рамке. Таким образом, ток от источника питания, разветвляясь, проходит по двум цепям: через сопротивление R и обмотку одной рамки, через термопреобразователь сопротивления Rt и обмотку другой рамки. Значение этих токов обратно пропорционально сопротивлениям плеч логометра. Токи I1 и I2, проходящие по соответствующим рамкам, создают вращающие моменты M1 и М2, действующие на рамки в противоположных направлениях. При равенстве сопротивлений в плечах, токи в них будут равны, а следовательно, вращающие моменты М1 и M2 тоже равны и подвижная система находится в равновесии.
При увеличении сопротивления датчика (за счет его нагревания) величина тока в рамке R2 уменьшится, а вместе с этим уменьшится и момент, создаваемый этой рамкой М2.
Равенство моментов М1 и М2 нарушится и подвижная система логометра начнет поворачиваться в сторону действия большого момента. Таким образом, рамка R1, по которой протекает теперь больший ток, попадает в область более слабого магнитного поля, что ведет к уменьшению момента M1, а рамка R2, наоборот, начинает входить в область более сильного магнитного поля, что ведет к увеличению момента M2.
Новое равновесие подвижной системы прибора наступит, когда вращающие моменты рамок сравняются. Следовательно, различным температурам сопротивления датчика будут соответствовать различные углы поворота рамок, зависящие от отношения величины токов, проходящих в рамках.
Для компенсации изменения сопротивления соединительных проводов при колебании температуры окружающей среды предусмотрен третий провод cd.
При трехпроводной схеме сопротивления проводов а и б оказываются включенными в различные цепи измерительной схемы и изменение сопротивления этих проводов, вызванные внешними условиями, взаимно компенсируются.
Логометры. Устройство. Принцип действия.
Логометры предназначены для измерения температуры в комплекте с термопребразователями сопротивления. Рассмотрим принцип действия логометра.
| Р и с. 3.1 Принципиальная схема магнитоэлектрического логометра |
Логометр имеет подвижную часть, состоящую из двух жестко скрепленных под небольшим углом рамок (обмоток), поворачивающихся на опорах (кернах) около вертикальной оси в неравномерном магнитном поле постоянного магнита. Действие прибора основано на измерении отношения сил токов, протекающих в двух параллельных электрических цепях, питаемых от источника постоянного тока, в каждую из которых включено по одной рамке. Показания логометра практически не зависят от колебаний напряжения источника питания, что является достоинством этого прибора. На рис. 3.1 показана схема логометра с термопреобразователем сопротивления RT и источником питания Б. Между полюсными наконечниками постоянного магнита, имеющими овальную выточку, расположен стальной цилиндрический сердечник, образующий с ними переменный по ширине воздушный зазор, постоянно уменьшающий магнитную индукцию от середины наконечников к их краям. В зазорах перемещаются одинаковые скрещенные под углом 15-20° рамки RР1 и RР2 из тонкого изолированного провода, жестко скрепленные между собой и с указательной стрелкой прибора.
Измерительная схема логометра состоит из параллельных цепей I и II, питаемых от источника тока Б. В цепь I включены рамка RР1 и резистор R, в цепь II – рамка RР2, термопреобразователь сопротивления RT и соединительная линия Rл. Через рамки логометра RР1 и RР2 протекают токи J1 и J2, обратно пропорциональные сопротивлениям цепей I и II. Они образуют магнитные поля, взаимодействие которых с полем основного магнита создает вращающие моменты M1 и М2, действующие на рамки в противоположных направлениях.
Если сопротивления цепей I и II одинаковы, т. е.
Тогда при симметричном расположении рамок RР1 и RР2 относительно полюсных наконечников вращающие моменты М1 и М2 будут равны. В этом положении при определенном значении RТ подвижная часть логометра находится в состоянии равновесия и стрелка прибора устанавливается посредине шкалы.
При увеличении с повышением измеряемой температуры сопротивления RТ ток J2 в цепи II уменьшится и момент М1 станет больше, чем М2. Под влиянием появившейся разности вращающих моментов подвижная часть логометра начнет поворачиваться в сторону действия большего момента (на рис. 3.1 – по часовой стрелке) до тех пор, пока не наступит новое состояние равновесия. Это равновесие возникает благодаря тому, что рамка RР1 с большей силой тока входит в расширяющуюся часть воздушного зазора, т.е. в область более слабого магнитного поля, постоянно уменьшая тем самым момент M1. Одновременно с этим рамка RР2 с меньшей силой тока входит в сужающуюся часть воздушного зазора, т.е. в более сильное магнитное поле, что ведет к увеличению момента М2. Новое равновесие подвижной части прибора наступит в положении, при котором вращающие моменты рамок сравняются. В этом случае будем иметь
где B1, B2 – магнитные индукции в зонах расположения рамок RР1 и RР2; k1, k2 – постоянные коэффициенты, определяемые геометрическими размерами рамок и числом витков проводов в них.
Размеры обеих рамок и число витков в них одинаковы, поэтому уравнение (1) принимает вид
. (3.4)
Отношение магнитных индукций 
есть функция угла поворота 
подвижной части, зависящая от формы полюсных наконечников. Тогда уравнение (15) можно представить в виде
. (3.5)
, (3.6)
а так как сопротивления RР1, RР2, R и Rл являются постоянными, то
. (3.7)
Следовательно, отклонение стрелки логометра зависит только от сопротивления RТ, определяемого температурой преобразователя. Это позволяет для данного типа преобразователя сопротивления производить градуировку шкалы логометра в °С. Кроме того, из уравнений (3) и (5) следует, что каждому значению RТ соответствует определенное отношение 
независимо от напряжения Е источника питания. Однако для логометра отклонение напряжения источника питания от номинального допускается в пределах ±20%, так как при малом напряжении возрастает влияние упругости проводников, подводящих ток к рамкам, и сил трения при перемещении подвижной части, а при большом происходит нагрев измерительным током обмотки термометра и рамок прибора, вызывающий изменение соотношения токов в цепях логометра.