Устройство электроизмерительных приборов
Согласно ГОСТу, электроизмерительные приборы должны удовлетворять следующим требованиям:
— погрешность прибора не должна превышать его класс точности и изменяться в процессе эксплуатации;
— на показания прибора не должны влиять внешние поля и изменения температуры;
— шкала или ее рабочая часть должна быть по возможности равномерной и проградуирована в практических единицах;
— прибор должен иметь хорошую успокоительную систему, чтобы колебания стрелки прибора быстро прекращались;
— прибор должен быть стойким к перегрузкам и иметь хорошую изоляцию.
Подвижная часть измерительного механизма прибора всегда располагается вертикально или горизонтально и укрепляется или на оси, или на растяжках, или на подвесе. В приборах, подвижная часть которых закреплена на оси, важную роль играют опорные подпятники, в которые для уменьшения трения впрессовывают либо опорные камни (обычно агат, корунд), либо бронзу (в приборах классов 1,5; 2,5 и 4,0).
Ось прибора обычно изготавливают из стали-серебрянки, немагнитной или нержавеющей стали. Наконечник оси конический. В некоторых конструкциях в торцовую часть оси запрессовывают керн из специальных твердых сплавов.
Противодействующий момент в большинстве приборов создается упругой спиральной пружиной. Пружину изготавливают из немагнитных сплавов, например бронзы. Одним концом она крепится к оси подвижной части прибора, а другим — к одной из деталей корпуса. Пружина создает момент, направленный противоположно вращающему моменту, под действием которого поворачивается ось подвижной части.
Для установки стрелки на нулевую отметку шкалы при отключенном состоянии прибора используется корректор — специальный цилиндрик, при повороте которого происходит закручивание или ослабление спиральной пружины, а следовательно, перемещение стрелки. В большинстве приборов стрелка при выводе из равновесия подвижной части измерительного механизма должна достигать установившегося положения не более чем через 4 с. Для этого устанавливают успокоители, чаще всего магнитоиндукционного или воздушного типа. Магнитоиндукционные успокоители представляют собой группу неподвижных цилиндрических магнитов.
На оси подвижной части прибора закрепляют алюминиевую пластинку. При повороте оси пластинка пересекает магнитный поток, и в ней индуцируется ЭДС, пропорциональная угловой скорости вращения оси. Из-за этого в пластинке возникает ток, который взаимодействует с магнитным потоком, вследствие чего возникает момент, всегда направленный противоположно направлению вращения оси. Воздушный успокоитель представляет собой цилиндр, запаянный с одного конца. Внутри цилиндра находится поршень, жестко связанный с подвижной частью прибора. Зазор между поршнем и цилиндром невелик, и при быстрых перемещениях поршня давление внутри цилиндра не успевает выровняться с атмосферным. Это препятствует движению поршня, и колебания подвижной системы быстро затухают.
Для того чтобы центр тяжести подвижной части прибора совпадал с осью вращения, на специальных держателях, жестко связанных со стрелкой и осью, устанавливают противовесы — грузики с внутренней нарезкой. Изменение положения центра тяжести подвижной системы производится перемещением противовесов по нарезной части держателей.
И, наконец, основные технические и эксплуатационные характеристики прибора указывают, как обычно, условными знаками на лицевой стороне прибора. Если их невозможно разместить на шкале, они выносятся на табличку, устанавливаемую на крышке прибора или на боковых поверхностях корпуса.