Миллиамперметр типа Э513 имеет предел измерения (номинальный ток) Iн=500 мА, класс точности γд=0,5 %, число делений шкалы αн=100.
Определите:
1) постоянную прибора (цену деления шкалы) CI;
2) чувствительность прибора SI;
3) наибольшую абсолютную погрешность прибора ∆Iнаиб;
4) величину тока I, протекающего в цепи, если стрелка миллиамперметра отклонилась на α=50 делений;
5) наибольшую возможную относительную погрешность γн.в. при измерении тока I.
- Начертить рисунок устройства прибора электромагнитной системы.
- Указать область применения, достоинства и недостатки приборов этой системы.
Решение
Определяем постоянную прибора:
CI=Iнαн=500 мА100 делений=5 мАделение.
Определяем чувствительность прибора:
SI=1CI=15 мАделение=0,2 делениямА.
Наибольшая абсолютная погрешность прибора:
∆Iнаиб=±γд*Iн100 %=±0,5 %*500 мА100 %=±2,5 мА.
Величина тока, протекающего в цепи:
I=α*CI=50 делений*5 мАделение=250 мА.
Наибольшая возможная относительная погрешность:
γн.в.=∆IнаибI*100%=±2,5 мА250 мА*100 %=±1,0 %.
Принцип работы приборов электромагнитной системы основан на взаимодействии магнитного поля, создаваемого катушкой 1 со стальным сердечником 3, помещенным в поле этой катушки. Электромагнитный измерительный механизм выполняют с плоской (рис. 7.1, а) или круглой (рис. 7.1,б) катушкой.
В приборах с плоской катушкой сердечник установлен на оси, несущей стрелку. При прохождении тока по катушке 1 сердечник 3 будет намагничиваться и втягиваться в катушку, поворачивая ось и стрелку. Повороту оси препятствует спиральная пружина 2.
Когда усилие, создаваемое пружиной, уравновесит усилие, созданное катушкой, подвижная система прибора остановится и стрелка зафиксирует на шкале определенный ток.
Рисунок 7.1
. Устройство электромагнитных измерительных механизмов с плоской (а) и круглой (б) катушками
Вращающий момент, воздействующий на подвижную часть прибора, пропорционален силе притяжения F электромагнита, под действием которой сердечник втягивается в катушку. Сила притяжения F пропорциональна квадрату индукции B, создаваемой магнитным полем катушки; следовательно, она пропорциональна квадрату тока I в катушке. Поэтому вращающий момент:
M=c1*I2,
где c1 - постоянная величина, зависящая от конструктивных параметров прибора (числа витков и размеров катушки, материала и формы сердечника) и положения сердечника относительно катушки.
Под действием момента M подвижная часть прибора будет поворачиваться до тех пор, пока этот момент не будет уравновешен противодействующим моментом Mпр = c2*α, созданным пружинами или растяжками. В момент равновесия М = Mпр, откуда:
α=c1c2*I2=k*I2, где k – постоянная величина.
Следовательно, в приборах с электромагнитным измерительным механизмом угол поворота а подвижной части и стрелки пропорционален квадрату тока, проходящего по катушке
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
