Электронные приборы и устройства Источники питания электронных устройств

Трехфазный счетчик электрической энергии представляет собой двухэлементный (для трехпроводных систем) или трехэлементный (для четырехпроводных систем) индукционный прибор. Его подвижная часть выполнена в виде двух или трех дисков, укрепленных на одной оси. Вращающий момент, действующий на подвижную часть, равен алгебраической сумме моментов, создаваемых каждым элементом.

 Условные обозначения некоторых аналоговых электромеханических приборов приведены в таблице 19.1.

Таблица 19.1

Название прибора

Условные
обозначения

Магнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой

Магнитоэлектрический прибор-логометр с подвижными рамками

Электромагнитный прибор

Индукционный прибор

Электронный преобразователь в схеме прибора

Выпрямитель в схеме прибора

Шунт

Добавочный резистор

Зажим для заземления

Прибор применять при вертикальном положении шкалы

Прибор применять при горизонтальном положении шкалы

Прибор применять при наклонном положении шкалы (например, под углом 60о) относительно горизонтальной плоскости

Постоянный ток

Постоянный и переменный ток

Переменный (однофазный) ток

 Приборы сравнения. Измерительный прибор сравнения – это прибор, предназначенный для получения измерительной информации в результате непосредственного сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно. Приборами сравнения можно выполнять измерения двумя способами – по показанию прибора при полном уравновешивании (компенсации) воздействия измеряемой величины ее мерой и по воздействию на прибор разности измеряемой величины и меры. 

  В зависимости от способа измерения приборы сравнения используют в равновесном и неравновесном режимах. Воздействие измеряемой величины х на прибор, работающий в равновесном режиме (рис.19.6 а), полностью компенсируется воздействием меры. Значение меры (или ее части), необходимое для компенсации измеряемой величины, определяют по отсчетному устройству прибора. Момент компенсации в этом случае определяют при помощи указателя равновесия. В качестве указателя равновесия в приборах сравнения применяют электромеханические (наиболее часто магнитоэлектрические) или электронные приборы. На преобразователь прибора, работающий в неравновесном режиме (рис. 19.6 б), одновременно воздействуют измеряемая величина  и ее мера. Разность этих воздействий преобразуется в показания прибора, отсчитываемые по его отсчетному устройству.

Рис. 19.6

Рис. 19.7

  Наиболее распространенным прибором сравнения является одинарный мост постоянного тока. Он представляет собой четырехполюсник, составленный из четырех резисторов (рис. 19.7). В ветвь ВД, называемую диагональю питания, включен источник G. Ветвь АС – измерительная диагональ моста. В нее включают указатель равновесия Р. Условие равновесия одинарного моста (равенство = 0) получается при следующем соотношении между сопротивлениями ветвей

 . (19.9)

  Таким образом, на условия равновесия одинарного моста постоянного тока оказывают одинаковое влияние сопротивления каждого из четырех резисторов и не влияют сопротивление указателя равновесия и напряжение источника питания.

 Одинарные мосты постоянного тока получили широкое распространение для измерения сопротивлений и различных неэлектрических величин (механических напряжений, усилий, моментов, давлений, перемещений, температуры и др.).

 Для автоматического контроля, регулирования и управления в различных отраслях агропромышленного производства применяют автоматический мост (рис. 19.8). В его измерительную диагональ включен измерительный усилитель (с большим входным сопротивлением). Нагрузкой усилителя является управляющая обмотка реверсивного двигателя, вал которого механически связан с указателем отсчетного устройства и с подвижным контактом переменного резистора R, включенного между ветвями моста с резисторами R3 и R4. В исходном состоянии мост находится в равновесии и напряжение на его измерительной диагонали отсутствует.

Рис. 19.8

Поэтому отсутствует и управляющий сигнал на выходе усилителя. При изменении сопротивления одной (или нескольких) ветвей при воздействии измеряемой величины равновесие моста нарушается и на входе усилителя возникает напряжение, пропорциональное измеряемой величине. После усиления напряжение поступает на управляющую обмотку двигателя, ротор которого поворачивается до тех пор, пока за счет перемещения подвижного контакта резистора R мост опять уравновесится и вращение ротора прекратится. Перемещение указателя прибора в этом случае пропорционально изменению сопротивления любой ветви моста, т.е. измеряемой величине.

Два проводника, соединенные последовательно, образуют один виток или одну катушку. ЭДС проводников, расположенных в зоне одного полюса, различны по величине. Наибольшая ЭДС индуктируется в проводнике, расположенном под срединой полюса, ЭДС, равная нулю, - в проводнике, расположенном на линии геометрической нейтрали.
           
                Если соединить все проводники обмотки по определенному правилу последовательно, то результирующая ЭДС якорной обмотки равна нулю, ток в обмотке отсутствует. Контактные щетки делят якорную обмотку на две параллельные ветви.       В верхней параллельной ветви индуктируется ЭДС одного направления, в нижней параллельной ветви - противоположного направления. ЭДС, снимаемая контактными щетками, равна сумме электродвижущих сил проводников, расположенных между щетками.
      На рис. 11.4 представлена схема замещения якорной обмотки.


Расчет неразветвленных магнитных цепей