Проектирование и расчет аналогового прибора вольтметр-амперметр, разработанного на основе электромеханического чувствительного элемента электромагнитной системы. Определение погрешностей, которые сказываются на точности измерений данного устройства.
Приборы электромагнитной системы применяются для измерений в цепях переменного и постоянного тока главным образом в качестве щитовых амперметров и вольтметров переменного тока благодаря своим высоким эксплуатационным качествам: простоте конструкции и дешевизне, надежности в эксплуатации, обусловленной простотой и прочностью деталей и узлов измерительного механизма, высокой термической устойчивости к длительной перегрузке, широкому диапазону пределов измерений. Выбираем следующие размеры плоской катушки: высота обмоточной стороны катушки a = 25 мм, ширина обмоточной стороны катушки b =10 мм, длина обмоточной стороны катушки c = 20 мм, тогда внутренний диаметр обмотки (периметр): d0 = 22 мм, а внешний диаметр обмотки зададим исходя из D0 = 1.5….1.6*d0, примем D0 = 34 мм, средний диаметр обмотки Расчет вольтметра: Следует отметить, что при работе данного прибора в качестве вольтметра для получения необходимого номинального значения тока, на которое рассчитана обмотка катушки, в измерительную цепь следует включать добавочное сопротивление, которое рассчитано ниже. Следовательно, полное сопротивление магнитопровода будет определятся по формуле: первое слагаемое в этом выражение это магнитное сопротивление сердечника, а второе магнитное сопротивление воздуха. lcep - длина участка сердечника, по которому распространяется поток, lcp - средняя длина силовой линии (примем равной 60 мм), (Гн/м), - площадь поперечного сечения окна катушки, - площадь поперечного сечения участка сердечника находящегося внутри катушки. Упростим формулу расчета индуктивности, учитывая, что длина сердечника, находящегося внутри катушки много меньше, чем средняя длина силовой линии и относительная магнитная проницаемость сердечника очень большая, следовательно, магнитное сопротивление сердечника по сравнению с магнитным сопротивлением воздушного зазора бесконечно мало, таким образом, получаем формулу расчета: Используя графоаналитический метод, получаем следующую таблицу данных: Табл.В результате проделанной работы были изучены методы проектирования аналоговых измерительных приборов. На основе изученного материала был спроектирован и рассчитан аналоговый прибор вольтметр-амперметр.
Введение
Под электромагнитным механизмом (ЭММ) понимают любое устройство, работа которого основана на взаимодействии ферромагнитного подвижного элемента с магнитным полем, создаваемым подвижной обмоткой. ЭММ состоит из двух основных узлов: электромагнита и исполнительного механизма (исполнительного органа, механизма нагрузки). ЭММ является по существу преобразователем энергии электромагнита в механическую энергию исполнительного механизма.
Приборы электромагнитной системы применяются для измерений в цепях переменного и постоянного тока главным образом в качестве щитовых амперметров и вольтметров переменного тока благодаря своим высоким эксплуатационным качествам: простоте конструкции и дешевизне, надежности в эксплуатации, обусловленной простотой и прочностью деталей и узлов измерительного механизма, высокой термической устойчивости к длительной перегрузке, широкому диапазону пределов измерений.
Для точных измерений тока и напряжения созданы электромагнитные приборы высокой точности (классов 0,5; 0,2 и 0,1), которые по основным техническим характеристикам (точности, пригодности применения на постоянном и переменном токе, частотному диапазону, потребляемой мощности) практически не уступают приборам электродинамической системы.
В настоящее время применяется большое число различных типов электромагнитных приборов, которые различаются по назначению, конструкции ИМ, форме катушек и сердечников и т. д.
1. Принцип действия измерительного механизма электромагнитной системы
В наглядном виде прибор электромагнитной системы можно представить в виде:
Принцип действия измерительного механизма электромагнитной системы на рис. 1 основан на взаимодействии магнитного поля, создаваемого проводником с током, с ферромагнитным сердечником. При приложении к катушке 1 электрического напряжения (U~ номинальное не более 60 В) по ней начинает протекать ток (I номинальный не более 3 А), который создает внутри нее электромагнитное поле. Поле действует на ферромагнитный сердечник 2, который, совершая вращательное движение под действием момента Мвр, втягивается внутрь катушки. Сердечник, в свою очередь, жестко связан с осью 3, которая, будучи закрепленной в опорах 4, увлекает за собой при повороте оси стрелку-указатель 5. Стрелка-указатель ведет отсчет измеряемой величины по проградуированной шкале 6 (максимально отклоняясь от положения равновесия на 60°) и, при снятии приложенного напряжения, возвращается при помощи спиральной пружины 9 в исходное положение. Спиральная пружина соединена с корректором 10, который позволяет регулировать стрелку-указатель, если она при снятии приложенного напряжения не устанавливается в ноль.
Конструктивно электромагнитные ИМ различаются формой намагничивающих (рабочих) катушек, а также числом и формой ферромагнитных сердечников. В нашем случае применяется прямоугольная катушка. Механизмы с такой катушкой используются в лабораторных и щитовых приборах.
Сердечники в этих механизмах выполнены из железоникелевых сплавов (пермаллоев) с малой коэрцитивной силой, что обеспечивает совпадение показаний электромагнитных приборов на постоянном и переменном токе. Сердечник имеет форму усеченного диска и эксцентрично закреплен на подвижной оси.
Одним из недостатков электромагнитной системы измерительного механизма является сильное влияние внешних магнитных полей. Это объясняется тем, что собственное магнитное поле не велико. Для снижения этого влияния применяют экранирование измерительного механизма. Сердечники и экраны изготавливают из магнитомягких материалов. Действие экрана заключается в том, что внешнее магнитное поле, дойдя до экрана, не проходит сквозь него, а начинает распространяться по экрану. Т.е. поле распространяется по среде с малым магнитным сопротивлением. Экран выполняется из пермаллоев, и в результате действие внешних магнитных полей внутри экрана сильно ослабляется.
Структурная схема механизма:
Рис. 2. - Общая схема электромеханического прибора
Передаточные отношения механизма
Передаточное отношение по напряжению: 1 град/В
Передаточное отношение по току: 20 град/А 2. Расчет амперметра
Найдем диаметр обмоточного провода катушки индуктивности. Исходя из заданного тока = 3 А, а также плотности тока =3 А/мм2.
1,13 мм
По ГОСТ 7262-78 из номинального ряда выбираем медный провод марки ПЭВ-1 диаметром 1,18 мм (d=1,18 мм) с изоляцией типа 1, эмалированный высокопрочными лаками ВЛ-931, поэтому удовлетворяющий условиям всеклиматичности. Диаметр с изоляцией dи=1,25 мм первой категории качества.
Выбираем следующие размеры плоской катушки: высота обмоточной стороны катушки a = 25 мм, ширина обмоточной стороны катушки b =10 мм, длина обмоточной стороны катушки c = 20 мм, тогда внутренний диаметр обмотки (периметр): d0 = 22 мм, а внешний диаметр обмотки зададим исходя из D0 = 1.5….1.6*d0, примем D0 = 34 мм, средний диаметр обмотки
Dcp =(D0 d0)/2=28 мм.
Размер окна катушки примем: высота a1 = 21 мм, ширина b1 = 6 мм.
Теперь, зная размеры катушки и величину тока, протекающего по ее обмотке, рассчитываем ее основные характеристики: 1) Радиальная толщина обмотки мм, 2) Количество витков в одном слое обмотки
, 3) Количество слоев, исходя из исходных габаритов
,) Общее число витков
, 5) Сечение провода мм, 6) Средняя длина витка катушки мм, 7) Длина намотки провода мм, 8) Активное сопротивление катушки
- удельное сопротивление меди
Ом, 9) Мощность, выделяемая в обмотке катушки
Вт, 10) Температура перегрева обмотки
- коэффициент теплоотдачи, см , .
3. Расчет вольтметра: Следует отметить, что при работе данного прибора в качестве вольтметра для получения необходимого номинального значения тока, на которое рассчитана обмотка катушки, в измерительную цепь следует включать добавочное сопротивление, которое рассчитано ниже. Поэтому для работы прибора в качестве и вольтметра, и амперметра в измерительной цепи нужен ключ-переключатель, который активизирует тот или иной рабочий режим прибора.
Момент, создаваемый катушкой, вычисляется по формуле:
Чтобы наилучшим образом использовать магнитное поле катушки, зазор между окном катушки и сердечником делают по возможности минимальным. Для получения линейной зависимости момента от входного напряжения приложенного к рабочей катушке необходимо обеспечить максимально равномерное изменение значения индуктивности катушки от угла поворота подвижной части, это условие можно обеспечить путем подбора специфической формы сердечника. В качестве материала магнитопровода выберем пермаллой 45Н, у которого = 25000 ( -относительная магнитная проницаемость сердечника).
Необходимо определить зависимость индуктивности от угла поворота.
где RM - магнитное сопротивление магнитопровода с сердечником, W - число витков катушки.
где LM - длина силовой линии магнитного поля.
Магнитопровод состоит из двух участков: 1) воздух 2) сердечник. Следовательно, полное сопротивление магнитопровода будет определятся по формуле:
первое слагаемое в этом выражение это магнитное сопротивление сердечника, а второе магнитное сопротивление воздуха. lcep - длина участка сердечника, по которому распространяется поток, lcp - средняя длина силовой линии (примем равной 60 мм), (Гн/м), - площадь поперечного сечения окна катушки, - площадь поперечного сечения участка сердечника находящегося внутри катушки.
Упростим формулу расчета индуктивности, учитывая, что длина сердечника, находящегося внутри катушки много меньше, чем средняя длина силовой линии и относительная магнитная проницаемость сердечника очень большая, следовательно, магнитное сопротивление сердечника по сравнению с магнитным сопротивлением воздушного зазора бесконечно мало, таким образом, получаем формулу расчета:
Используя графоаналитический метод, получаем следующую таблицу данных:
Табл. 1 ?° 0 10 20 30 40 50 60 l сер, мм 1,09 2,51 4,12 5,7 7,1 8,0 8,8
L,МКГН 10,3 10,7 11,2 11,5 11,9 12,6 13,0
Рис. 4. - График зависимости индуктивности катушки от угла поворота подвижной части
На рис. 4 показана зависимость индуктивности катушки от угла втягивания сердечника. По оси абсцисс отложен угол втягивания сердечника в градусах, по оси ординат - индуктивность в МГН. Видно, что удалось добиться почти линейного изменения индуктивности катушки от угла поворота стрелки.
Максимальный вращающий момент в момент при отклонении стрелки в интервале 400-500 равен: , Нм.
Сердечник имеет форму эллипса: В сердечнике сделано отверстие для его насаживания на ось. Диаметр отверстия d = 2 мм.
Рис. 5. - Форма и размеры сердечника
Толщина сердечника h=4 мм, = 7850 кг/м3, dоси=2 мм, S=1,59 см2
Спиральная пружина представляет собой ленту, изогнутую по спирали Архимеда (Рис. 6), витки которой при любом ее положении, во время работы не касаются друг друга.
По назначению и условиям работы спиральные пружины делятся на моментные и заводные.
Моментные применяются в приборах для создания противодействующего момента и подвода тока к подвижным деталям электроизмерительных приборов.
Заводные спиральные пружины применяются в механизмах приборов в качестве двигателей (пружинные двигатели).
В обоих случаях один конец ленты жестко прикреплен к корпусу прибора (стойке), а второй - к оси. Будучи закрученной, на угол j, пружина создает момент М, действующий в плоскости, перпендикулярной оси спирали.
Упругая характеристика спиральной пружины близка к линейной в большом диапазоне углов закручивания j одного конца относительно другого.
Спиральная пружина (волосок) особенно удобна в таких механизмах, выходное звено которых поворачивается в пределах одного оборота, например в стрелочных показывающих приборах, электромеханических преобразователях (потенциометрах, некоторые индуктивные преобразователи и д.р.)
Расчет моментной пружины сводится к выбору материала и определению ее длины l, толщины h и ширины b, обеспечивающих при закрутке на угол j возникновение восстанавливающего момента
М = (E•Jx / L)•j > Мс или М = k1 •Мс, где Мс - момент сопротивления (сил трения в опорах), приведенный к оси пружины; k1 - 2... 3 - коэффициент, учитывающий возможность роста сил трения вследствие загрязнения, загустения смазки и других причин.
Материал пружин - это недорогие пружинные стали, либо бронза, латунь. Выбираем мягкую лентовую латунь ЛС59-1, со следующими характеристиками: модуль упругости E 93000 Н/мм2 плотность 8,5 г/см2 предел текучести 35 Н/мм2
Для измерительных пружин коэффициент nt лежит в пределах nt = 5..10, выбираем nt=5.
Величина b / h лежит в пределах b / h = 4..15, выбираем y = b / h = 8.
Допустимое напряжение рассчитывается по формуле: [s] = st / nt Н/мм2, где st = 35 Н/мм2 s = 35/5 = 7 Н/мм2
Исходя из допустимого напряжения, рассчитываем толщину пружины: мм.
Из ряда ГОСТ 2114-55 выбираем толщину ленты h = 0,2 мм.
Расчетная ширина ленты: b = h ? y = 0,2•8 = 1,6 мм.
Из ряда ГОСТ 2614-55 выбираем ширину ленты b = 1,55 мм.
Жесткость пружины: Нм.
Длина ленты: мм.
Шаг спирали: = n ? h, где n - число витков, находится в пределах 3…10.
Пусть n = 4, тогда = 4 ? 0,2 = 0,8(мм)
Внутренний радиус спирали (равен радиусу оси) r = 1 мм, Радиус наружного витка спирали: мм.
Получили количество витков спирали: .
Противодействующий момент пружины: 8,04 Н мм.
Масса пружины: 0,087 г.
6. Шкала прибора
Для отсчета измеряемой величины при выводе ее из чувствительного элемента с помощью передаточного механизма применяют шкальные и цифровые отсчетные устройства. Шкала представляет собой деталь с отметками (рисками), соответствующими ряду значений изменяемой величины. Деление шкалы - это участок между двумя соседними рисками. Отношение длины деления к соответствующему значению измеряемой величины называется масштабом шкалы. Число единиц измеряемой величины, приходящееся на одно деление шкалы, называется ценой деления. Риски составляют градуировку шкалы. Различают шкалы прямолинейные и круговые; последние могут быть дискового, барабанного, спирального и других типов. Ряд шкал стандартизован ГОСТ 5365-73. Находят применение как линейные (равномерные), так и функциональные (неравномерные) шкалы, когда при равной цене деления расстояния между соседними рисками различны.
При расчете шкалы цена ее деления не должна превышать погрешности измерения Dx. Число делений п-равномерной шкалы зависит от интервала измеряемой величины XI[х1, х2].
Корпус, кронштейн и основание изготавливаем штамповкой из сплава Д16. Шкалу выполняем из дюралюминия Д36АТ. Шкалу выполняем черного цвета, а риски-белого.
Длину b деления шкалы, т. е. расстояние между соседними рисками, обычно назначают 1...5 мм. Выбираем длину делений шкалы b =2 мм. Ширину рисок шкалы и указателя выполняем одинаковой по 0,1 мм. Для определения числа делений шкалы в зависимости от класса точности прибора необходимо воспользоваться формулой:
где g - класс точности прибора.
Минимальное число делений: 20
Для более точного считывания информации возьмем число делений равным 30 (n=30). Шкала вольтметра и амперметра выполнены совмещенными. Рассчитываем длину шкалы по формуле: L = n ? b = 30•2 = 60 мм.
Диаметр этой шкалы: 114,6 мм.
Предел измерений по току равен 3 А, по напряжению 60 В. Цена деления вольтметра и амперметра соответственно равны: В/дел и А/дел.
Для удобства восприятия каждую пятую риску следует сделать высотой 5 мм, все остальные высотой 3 мм.
7. Расчет стрелки
В качестве материала для стрелки по ГОСТ 4784-74 выбираем дюралюминий Д16АТ. Конец стрелки должен быть не толще ширины штриха шкалы. Длина стрелки мм.
Остальные параметры стрелки: Ширина конца стрелки Dctp = 0,1 мм
Высота конца стрелки gctp = 10 мм.
Средняя толщина стрелки hctp = 0,2 мм
Средняя ширина стрелки qctp = 2 мм
Плотность материала rctp = 2,8 г/см3
Масса стрелки: г.
8. Расчет успокоителя
В измерительных механизмах имеется специальный конструктивный элемент - успокоитель, создающий момент успокоения:
где - коэффициент демпфирования, Н ? м ? с / рад, - характеризует быстроту установления действующего значения величины.
Для данного прибора выберем .
В индукционных успокоителях момент успокоения создается за счет взаимодействия магнитного потока постоянного магнита с вихревыми токами, индуцированными в секторе успокоителя при их движении в магнитном поле магнита. Секторный индукционный демпфер (рис. 7) состоит из: алюминиевого сектора 1, жестко закрепленного на оси подвижной части, и магнитной части в виде цилиндрического магнита 2, приклеенного к скобе 3 из магнитомягкой стали. При отклонении подвижной части сектор пересекает магнитное поле в воздушном зазоре магнитной системы, создавая необходимое успокоение.
Рис. 7. - Индукционный успокоитель а) б)
Рис. 8
Коэффициент успокоения такого успокоителя определяется по формуле: Н·м·с/рад, где В - магнитная индукция в воздушном зазоре магнитной системы, Т;
R - средний радиус сектора (расстояние от оси вращения до центра полюса магнита), мм;
р - удельное сопротивление материала сектора, МКОМ·м (для алюминия р = 0,028 МКОМ·м);
Е и F - коэффициенты определяемые по кривым в зависимости от размеров полюса и сектора, для круглого полюса равны: Е = 6,5; F= 2· (F1- F2), при этом коэффициенты F1 и F2 определяют по кривой на рис. 8 а), для m1 = d/b, и m2 = 0,5·d/b.
Исходя из соображений компактности, зададим следующие геометрические размеры R = 30 мм, d = 5 мм, D = 1 мм, l = 3 мм, = 3 мм, Ь = 7 мм.
Исходя из графика, определяем
F1 = 0,92, F2 = 0,25 и F = 2·(F1 - F2) = 2·(0,92 - 0,25) = 1,34.
Магнитную индукцию в воздушном зазоре магнитной системы успокоителя можно приблизительно оценить по коэффициенту рассеивания , вычисляемому по формуле:
где d - диаметр, l - длина магнита, мм, - длина воздушного зазора, мм.
Данный индукционной демпфер изготовлен из сплава марки ЮНД4, который имеет кривую намагничивания, показанную на Рис. 8 б.
Под углом в 72.о на кривой для расчета успокоителя проводим прямую размагничивания до пересечения с кривой размагничивания и определяем ВМ = 0,43 Т, следовательно, индукция в воздушном зазоре:
Коэффициент успокоения (Н·м·с/рад):
Момент успокоения:
Масса демпфирующего устройства: , где рал=2,7 г/см3, =1 мм, =60.о, b=7 мм, t=5 мм, R=30 мм. г.
9. Расчет оси прибора
Ось прибора предназначена для установки и крепления вращающихся деталей механизмов приборов. Ось измерительного механизма прибора выполнена из углеродистой стали У10А (ГОСТ 1435-74), обладающей хорошими механическими характеристиками и физическими свойствами. Параметры стали: Плотность стали r = 7,81 г/см3
Длина оси lоси = 36 мм
Диаметр оси dоси = 2 мм
Масса оси: г.
Масса подвижной части: г.
Вес подвижной части: Н.
10. Расчет опоры на кернах
Опоры на кернах (Рис. 9) предназначены для восприятия осевой нагрузки, передаваемой вращающимся стержнем 1 через собственно керн 2 на подпятник 3. Для регулирования зазоров в опорах один из подпятников может быть вмонтирован в винт 4, который фиксируется гайкой 5. Острие керна имеет закругление радиусом rk = 0,01...0,15 мм, а радиус сферического очертания опорной поверхности подпятника rп = (4...8)rk. В миниатюрных опорах кернами могут быть заостренные концы самого валика или оси. Благодаря практически точечному контакту опоры на кернах отличаются малым сопротивлением относительному вращению и поэтому широко применяются в измерительных приборах и других точных системах с малыми нагрузками. Материалом для изготовления кернов может служить сталь У10А, У12А, титан, кобальто-вольфрамовые сплавы, а для подпятников - бронза, естественные или синтетические камни (агат, рубин и др.) и твердые сплавы.
В качестве материала подпятника возьмем латунь Л59-1.
Свойства латуни Л59-1: Модуль упругости En = 93000 МПА
Плотность r = 8,5 г/см3
Диаметр керна возьмем равным dk = 0,7 мм, радиус закругления керна rk = 0,07 мм, а радиус закругления подпятника соответственно rn = 4·0,07 = 0,28 мм.
Расчет опор на прочность проводят по контактным напряжениям.
Значение радиуса r контура площадки контакта рассчитывается по формуле: 0,004 мм.
Значение наибольшего напряжения smax действующего в точке соприкосновения:
=1988,8 Н/мм2
Момент сил трения при нагружении осевой силой в опоре: f = (0,1…0,7) - коэффициент трения, примем f=0,4
71 МКНМ.
11. Измерительная цепь прибора
Измерительная цепь электромагнитной системы представляет собой монтажную плату 22.5 мм х 40 мм (по ЕСКД), на которую можно разместить термостабилизирующую схему, клеммы к которым подается ток (напряжение) для измерения, переключатель рода измерения физической величины.
В приборах с подвижным сердечником расчет электрических параметров цепи тесно связан с расчетом параметров ИМ. В нашем случае сопротивление обмотки было положено в основу расчета числа витков и площади сечения, при этом был выбран провод, рассчитанный на предельный ток, однако для режима измерения напряжения необходимо использовать добавочное сопротивление.
12. Клеммы и переключатель
Клеммы предназначены для подключения проводников внешней электрической схемы к прибору. Переключатель в данном приборе устанавливается для переключения измерения между током и напряжением.
Схема включения переключателя представлена на рис. 10.
Рис. 10
При замыкании контакта 3 прибор работает в режиме вольтметра; при замыкании контакта 2 прибор работает в режиме амперметра.
13. Корпус
Корпуса механизмов и приборов предназначены для размещения элементов передач, обеспечения их правильного взаимного расположения, необходимой герметизации и благоприятных условий смазки. Корпуса должны быть простыми по форме, технологичными в изготовлении и сборке, достаточно прочными и жесткими.
На корпусе крепятся неподвижные шкалы, укрепляются фиксаторы, ограничители движения.
Корпус изготавливается под давлением из полистирола ПСМ-115 (ГОСТ 20282-86). Толщина стенок взята равной 3 мм. Установку механизмов производить по ОСТ 4 ГО 010 080, а в крышке производить накатку под резьбу.
Проектируемый прибор является переносным, значит измерительный механизм должен быть надежно закреплен и как можно меньше подвержен физическому воздействию.
Корпус состоит из двух частей: верхней (лицевая) и нижней.
Верхняя (лицевая) часть корпуса является рабочей. На ней крепится стекло, клеммы, кнопка-переключатель.
Крепление стекла осуществляется с помощью клея БФ-2 Соединение стекла, закрепленного на клею, удовлетворяет требованиям ударопрочности и герметичности.
Перед установкой стекло проверяется на отсутствие в нем царапин, воздушных пузырьков, матовых пятен, сколов и других дефектов.
Нижняя часть корпуса имеет отверстия для соединения частей корпуса воедино, отверстия для крепления станины.
14. Расчет погрешностей
Погрешность, присущая прибору в нормальных условиях, называется основной. Основная погрешность нормируется согласно ГОСТ 12600-86, ГОСТ 1845-59, ГОСТ 22261-76.
Погрешность, возникающая в приборе при отклонении влияющих величин от нормальных условий эксплуатации (температура окружающей среды, напряжение источника питания, формы входного сигнала) - это дополнительная погрешность.
Дополнительная погрешность измерительного прибора или нормируется ГОСТ 8009-72, ГОСТ 13600-68, ГОСТ 1845-59 при указанной рабочей области значений влияющих величин.
Погрешность от собственного нагрева рабочей катушки:
где , ,
Погрешность шкалы: кнш = 1,3 - коэффициент неравномерности шкалы, Dctp = 0,1 мм - толщина конца стрелки и отметки шкалы,
Погрешность от трения в опорах на кернах:
Погрешность от гистерезиса: b=1,6 А/м - ширина петли гистерезиса материала сердечника для пермалоя 45Н, с=20 мм, мм, мм - параметры катушки и окошка, НК - напряженность магнитного поля рабочей катушки: А/м,
Суммарная основная погрешность:
Суммарная основная погрешность не превышает пределов допускаемой приведенной погрешности 2,5% при любом методе суммирования составляющих погрешностей, что удовлетворяет техническому заданию.
15. Порядок сборки
Сердечник 4, стрелку 1, демпфирующее устройство 18 и спиральную пружину 13 следует присоединить к оси 15 при помощи точечной сварки ТВЧ. Ось 15 при помощи подпятников 21 через керны 22 крепится к станине 12. К ней также прикрепляется и катушка 5 при помощи двух винтов. Крепление магнита осуществляется к боровой стороне двумя винтами. Другой конец спиральной пружины также при помощи сварки ТВЧ присоединен к станине 12. Станина 12 в сборе крепится к корпусу 20 при помощи двух винтов. Шкала прибора 2 приворачивается двумя винтами к шкальным упорам. Добавочное сопротивление вольтметра, а также схемы температурной компенсации закреплены на плате 8. Кнопка-переключатель 7 для выбора режима работы прибора (вольтметр - амперметр) закреплен на лицевой панели прибора вместе с клеммами 6. Сама лицевая сторона прибора крепится при помощи четырех винтов к упорам корпуса, затем к ней двумя винтами приворачивается станина. Стекло 11 на лицевой панели закреплено при помощи клея.
Вывод
В результате проделанной работы были изучены методы проектирования аналоговых измерительных приборов. На основе изученного материала был спроектирован и рассчитан аналоговый прибор вольтметр-амперметр. Прибор был разработан на основе электромеханического чувствительного элемента электромагнитной системы. В заключительной части проекта были рассчитаны погрешности, которые сказываются на точности измерений данного устройства. Они, как и ожидалось, не вышли за рамки допустимых погрешностей, оговоренных в техническом задании. На основании этого можно сделать заключение о том, что работа выполнена в полном соответствии с техническим заданием и с соблюдением всех предъявленных требований.
Список литературы
1. Пономарев Ю.П. Теория, расчет и конструирование электроизмерительных приборов: Учебное пособие для вузов - М., 1943.
2. Элементы приборных устройств Курсовое проектирование: Учебное пособие для вузов В 2-х ч. / Под ред. О.Ф. Тищенко - М., 1978.
3. Мокиенко Д.Н. Вращающий момент электромагнитного прибора с плоской катушкой. // Известия вузов. Приборостроение - 1958 - №6.
4. Электрические измерения физических величин: Учеб. пособие для вузов. - Л.: Энергоатомиздат, 1983.
5. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем: Учебное пособие для приборостроит. спец. вузов. / Под ред. Ю.А. Дружинина.
6. Расчет и оптимизация параметров электромагнитных устройств: труды - М., 1984.
7. Дмитриев С.В. Электрооборудование электровакуумного производства: Учебное пособие для вузов - М., 1984.
8. Конструкционные материалы: Справочник машиностроителя - М., 1990.
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
