Målemekanisme

Målemekanisme - et sæt elementer i et måleinstrument, der giver den nødvendige bevægelse af markøren (pil, lysplet osv.)

Elektriske målemekanismer

Magnetoelektrisk mekanisme

Den magnetoelektriske mekanisme består af en cylindrisk permanent magnet og en magnetisk kerne . I arbejdsgabet mellem kernen af ​​den permanente magnet og det magnetiske kredsløb dannes et ensartet radialt magnetfelt med magnetisk induktion. En bevægelig spole lavet af en tynd isoleret ledning er placeret i arbejdsgabet og fastgjort på akslerne. Enderne af viklingen er elektrisk forbundet med spiralfjedrene. Ved tilstedeværelse af strøm i spolen virker kræfter på begge sider af den, hvilket skaber et drejningsmoment direkte proportionalt med strømmens styrke (ifølge Ampères lov ), som, når rammen roterer, afbalanceres af en mekanisk modvirkning. moment skabt af strømførende forlængelser eller fjedre. M. i. m. har høj nøjagtighed og følsomhed (strømmen svarende til den maksimale afvigelse af rammen, afhængigt af mekanismens design, varierer fra flere μA til titusinder af mA), linearitet af konvertering (skalaer af instrumenter med M. og. m. er ensartede), lav følsomhed over for ændringer i omgivelsernes temperaturmiljø og over for eksterne magnetiske felter.

Vigtigt: Afvigelsesretningen for enhedens pil med M. og. m. afhænger af strømmens retning i rammen, så enheder med M. og. m. er uegnede til direkte måling af vekselstrøm (pilen vil skælve nær nul), og ved måling af jævnstrøm skal inklusionens polaritet overholdes.

Elektromagnetisk mekanisme

Den elektromagnetiske mekanisme består af en fast spole og en bevægelig plade af blødt magnetisk materiale fastgjort på aksen. Ved tilstedeværelse af strøm i spolen skabes et magnetfelt, som magnetiserer den ferromagnetiske plade, og den trækkes ind i spolen. Det resulterende drejningsmoment er proportionalt med kvadratet af strømmen. Ofte justeres den kvadratiske skala ved at vælge den passende form af den ferromagnetiske plade.

Elektrodynamisk mekanisme

Den elektrodynamiske mekanisme består af faste og bevægelige spoler, et stempel og et kammer. Den bevægelige spole kan drejes rundt om en akse inde i de to sektioner af den faste spole. Ved tilstedeværelse af strømme i spolerne opstår der elektromagnetiske interaktionskræfter, som har tendens til at rotere den bevægelige spole langs samme akse som den faste. Resultatet er et moment. Med sinusformede strømme er drejningsmomentet for den elektrodynamiske målemekanisme proportionalt med produktet af de effektive værdier af strømmene i spolerne og cosinus af fasevinklen mellem dem.

Elektrostatisk mekanisme

Den elektrostatiske mekanisme består af to (eller flere) metalisolerede plader, der fungerer som elektroder. Et potentiale på det ene tegn påføres de faste plader, og et potentiale på det andet tegn påføres de bevægelige plader. Den bevægelige plade er sammen med viseren fastgjort på aksen og roterer under påvirkning af kræfterne fra det elektriske felt mellem pladerne. Med en konstant spænding mellem pladerne er drejningsmomentet proportionalt med ladningerne på disse plader, med en sinusformet spænding reagerer den bevægelige del af mekanismen på den gennemsnitlige værdi af øjeblikket.

Ferrodynamisk mekanisme

Funktionsprincippet for den ferrodynamiske målemekanisme såvel som den elektrodynamiske er baseret på den gensidige induktion af to magnetiske flux skabt af strømme, der strømmer gennem viklingerne af de bevægelige og faste spoler. Ferrodynamiske mekanismer adskiller sig fra elektrodynamiske ved, at den faste spole har et magnetisk kredsløb lavet af et blødt magnetisk materiale, som et resultat heraf øges den magnetiske flux og dermed momentet betydeligt.

Induktionsmekanisme

Induktionsmekanismen består af to faste magnetiske kerner med viklinger, en bevægelig aluminiumsskive monteret på en akse og en permanent magnet. De magnetiske flux, der skabes af sinusformede strømme i viklingerne og trænger ind i skiven, forskydes i rummet. Under disse forhold dannes et bevægende magnetfelt i skiven, under hvilken påvirkning skiven begynder at rotere. Magneten bruges til at skabe et bremsemoment. Den gennemsnitlige værdi af drejningsmomentet er proportional med produktet af strømmene i de to viklinger og sinus af fasevinklen mellem dem. Induktionsmekanismer bruges hovedsageligt i elmålere.

Vibrerende (reed) mekanisme

En elektrisk vibrerende målemekanisme er et sæt elastiske elementer (plader, siv) stift fastgjort på en fast base, drevet ind i resonanssvingninger, når de udsættes for et vekslende magnetisk eller elektrisk felt.

Bimetal bevægelse

Bimetallisk mekanisme - en mekanisme, hvis handling er baseret på deformation af et bimetallisk element (lavet af materialer med forskellige hastigheder af termisk ekspansion forårsaget af temperaturændringer) på grund af direkte eller indirekte opvarmning af dets målte strøm.

Magnetodynamisk mekanisme

Målemekanismer for andre systemer

Urmekanisme

I mekanismer af urtypen er pilens bevægelse tilvejebragt af et system af gear. Sådanne mekanismer bruges i mekaniske og elektromekaniske tidsmålingsanordninger (timer, stopure, kronometre) såvel som i indikatorer, grammetre af urtypen, skridttællere og andre enheder.

Mikrokatormekanisme

En mikrokator (et instrument til måling af små forskydninger) har en mekanisme i form af en båndfjeder snoet i midterdelen, som roterer i en bestemt vinkel, når den strækkes. Mikrokatormekanismen bruges i små fjedermålehoveder - mikatorer, fjederhåndtagsindikatorer - minikatorer, fjederoptiske målehoveder - optikatorer.

Centrifugalsystemets mekanisme

I en centrifugalmekanisme roterer regulatorens lodrette arm, holdt af en fjeder, med drivspindelen. Et par lodder ophængt fra regulatorarmen kastes til siderne ved centrifugalkraft, så den afstand regulatorarmen bevæger sig er proportional med hastigheden. Denne offset overføres til instrumentets markør. Denne målemekanisme bruges overvejende i mekaniske speedometre og omdrejningstællere .

Litteratur og dokumentation

Litteratur

Normativ-teknisk dokumentation

Links

Se også