Милливольтметр для чего нужен
Pereosnastka.ru
Обработка дерева и металла
Милливольтметры, применяемые для измерения температуры в комплекте с термоэлектрическими преобразователями называют пирометрическими милливольтметрами. Пирометрический милливольтметр состоит из измерительного механизма и измерительной схемы.
Измерительный механизм милливольтметра может быть как с внешним, так и с внутрирамочным магнитом. Измерительный механизм милливольтметра с внешним магнитом состоит из постоянного магнита с полюсными наконечниками, неподвижного железного сердечника и подвижной рамки.
Постоянный магнит создает равномерный магнитный поток в кольцевом зазоре между полюсными наконечниками и сердечником. В этом зазоре помещена рамка, состоящая из большого числа витков тонкой медной проволоки.
Рамку укрепляют по центру сердечника на кернах, опирающихся на агатовые или корундовые подпятники, завальцованные в опорных винтах. К подвижной рамке прикрепляют стрелку, конец которой перемещается вдоль шкалы прибора.
Нерабочий конец стрелки имеет два усика с резьбой, по которой перемещаются грузики-противовесы. С помощью этих грузиков подвижная система прибора уравновешивается так, чтобы ее центр совпадал с геометрической осью вращения.
Концы обмотки рамки прикрепляют к двум спиральным пружинам, через которые подводится ток от термопреобразователя.
Рис. 12. Измерительный механизм милливольтметра с внешним постоянным магнитом
Спиральные пружины, изготовленные из фосфористой бронзы или из других бронзовых сплавов, припаяны концом внутреннего витка к оси рамки, внешний же конец нижней пружины припаян к неподвижному штифту, а верхней пружины — к поводку корректора нуля.
Крепление сердечника, подвижной системы, винтов с подпятниками и вилки корректора нуля осуществляют в обойме с мостиком.
Для изменения магнитной индукции в небольших пределах в воздушном зазоре служит магнитный шунт. Перемещая шунт, осуществляют подгонку верхнего предела измерения при заданном значении внутреннего сопротивления милливольтметра. Ток термопреобразователя, протекая по обмотке рамки, взаимодействует с магнитным полем в кольцевом зазоре, вследствие чего создается магнитоэлектрический момент, который стремится повернуть рамку. Этому вращению противодействует упругий момент, создаваемый спиральными пружинами. Поворачивание рамки прекратится, когда магнитоэлектрический момент Уравновесится упругим моментом. Угол поворота рамки прямо пропорционален термоЭДС термопреобразователя и обратно пропорционален сумме сопротивлений в цепи милливольтметра. Измерительная схема милливольтметра показана на рис. 2.
Рис. 2. Измерительная схема милливольтметра:
Необходимость добавочного сопротивления объясняется следующими причинами.
Рамка милливольтметра, изготовленная из медной проволоки, обладает большим температурным коэффициентом электрического сопротивления, вследствие этого сопротивление милливольтметра значительно изменяется от изменения температуры окружающей среды.
Добавочное сопротивление изготовляют из манганиновой проволоки, обладающей практически нулевым температурным коэффициентом электрического сопротивления, величина его составляет 2/3 и более внутреннего сопротивления милливольтметра. Таким образом, изменение сопротивления только рамки от температуры среды, окружающей милливольтметр, незначительно влияет на его показания. Добавочное сопротивление служит также для подгонки заданного диапазона показаний.
Пирометрические милливольтметры градуируют обычно при внешнем сопротивлении, равном 5 или 15 Ом. Это позволяет выбрать соответствующий прибор при различных длинах соединительных линий. Для подгонки общего значения внешнего сопротивления до значения, при котором был отградуирован прибор, служит подгоночная катушка (Лпк), которую включают в один из подводящих проводов перед прибором.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Принцип действия милливольтметра основан на взаимодействии двух полей: поля постоянного магнита и поля, образованного током, проходящим по рамке. Величина тока в цепи пирометрического милливольтметра зависит, в частности, от эдс термопары, включенной в эту цепь. Поэтому угол поворота рамочки пропорционален величине эдс термопары. [2]
Принцип действия милливольтметра основан на взаимодействии двух магнитных полей: поля постоянного магнита и поля, образованного током, проходящим по вращающейся рамке прибора. [3]
Принцип действия милливольтметров основан на взаимодействии между током, протекающим по проводникам рамки и магнитным полем постоянных магнитов. Рамка прибора, обычно прямоугольной формы, состоит из нескольких сот или тысяч последовательных витков тонкой изолированной медной или алюминиевой проволоки, скрепленных бакелитовым или иным аналогичным лаком. Подвижная система прибора укрепляется на оси либо при помощи керновых опор и агатовых ( или аналогичных) подпятников, либо при помощи растяжек или подвесок из тонкой упругой металлической ленты или нити. Растяжки и подвески используются для подвода тока к рамке, а также для создания противодействующего момента при повороте рамки. У приборов с керновыми опорами для подвода тока и для создания противодействующего момента используют две спиральные пружинки, прикрепленные одним концом к рамке, а другим к неподвижной части прибора. [5]
Принцип действия милливольтметра ( рис. 11.10) основан на взаимодействии магнитного потока, создаваемого постоянным магнитом, и проводника, по которому протекает электрический ток. При нагревании рабочего спая термопары ток, протекая по рамке, взаимодействует с магнитным полем, вследствие чего создается магнитоэлектрический момент, который поворачивает рамку и закрепленную на ней стрелку. Угол поворота пропорционален силе тока в термоэлектрической цепи. [8]
Принцип действия милливольтметра заключается в том, что при прохождении через рамку электрического тока, создаваемого термопарой, образуется магнитное поле рамки. Взаимодействуя с магнитным полем постоянного магнита, это поле создает магнитоэлектрический момент, который поворачивает рамку. Одновременно с поворотом подвижной системы происходит закручивание спиральных пружинок, создающих противодействующий механический момент, который по мере увеличения угла поворота возрастает. Когда оба момента сравняются, рамка остановится. [9]
Принцип действия милливольтметра основан на взаимодействии магнитного толя постоянного магнита и поля, образованного токам, проходящим по рамке. Взаимодействие двух полей создает вращающий момент, который стремится повернуть рамку до совпадения по направлению полей рамки и магнита. Противодействующий момент создается двумя спиральными пружинками из фосфористой бронзы, которые обычно используются и для подвода тока к рамке. [11]
Принцип действия милливольтметра основан на взаимодействии проводника, по которому течет ток, с магнитным полем. В кольцевом зазоре между полюсными наконечниками 2 и сердечником 3 расположена рамка 4, выполненная из большого числа витков тонкой медной проволоки в эмалевой изоляции, скрепленных между собой лаком. [13]
Принцип действия милливольтметра магнитоэлектрической системы основан на взаимодействии проводника, по которому протекает электрический ток, и магнитного поля постоянного магнита. Поле создает сильный постоянный магнит ( рис. 25), а проводником является рамка, состоящая из витков тонкой изолированной медной или алюминиевой проволоки. Рамка укреплена на осях между полюсами постоянного магнита и может свободно поворачиваться в узком кольцевом воздушном зазоре, образованном полюсными наконечниками магнита и концентрически установленным между ними железным сердечником. К рамке прикреплена стрелка. Ток от термопары подводят к рамке через спиральные пружины, которые служат одновременно для создания противодействующего момента. [14]
БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
Блог судового электромеханика. Электроника, электромеханика и автоматика на судне. Обучение и практика. В помощь студентам и специалистам
17.05.2018
Милливольтметры и логометры для измерения температуры
Для переносных милливольтметров, работающих в комплекте с термоэлектрическими преобразователями градуировки ПП и ПР, внешнее сопротивление Rвн=1,6; 5 или 15 Ом; для щитовых — 5 или 15 Ом. Для переносных и щитовых приборов, работающих в комплекте с преобразователями градуировки ХК и ХА, Rвн = 0,6; 5 или 15 Ом.
Диапазоны измерений и градуировки милливольтметров соответствуют табл. 1, а их характеристики приведены в табл. 2.
Логометры работают в комплекте с термопреобразователями сопротивления стандартных градуировок. Сопротивления соединительных линий для логометров равны 5 или 15 Ом. Для подгонки сопротивления до значения, указанного на приборе, служат уравнительные катушки.
Термопреобразователи сопротивления присоединяются по двухпроводной или трехпроводной схеме. В первом случае изменение сопротивления соединительных проводов дает дополнительную погрешность, но применение высокоомного термопреобразователя значительно снижает ее, так как сопротивление проводов составляет незначительную часть общего сопротивления. При трехпроводной схеме сопротивление каждого соединительного провода и уравнительной катушки подгоняют отдельно, их суммарное сопротивление должно быть равно половине сопротивления линии, указанного на приборе. Такую схему применяют при значительных колебаниях температуры в местах прокладки соединительных линий.
Диапазоны измерений и градуировки логометров должны соответствовать табл. 3; их основные характеристики приведены в табл. 4.
Назначение, структура и принцип действия милливольтметра
2.1 Назначение, структура и принцип действия милливольтметра
Рис.1. Милливольтметр Ф5303
Милливольтметр Ф5303 предназначен для измерений среднеквадратических значений напряжения в цепях переменного тока при синусоидальной и искаженной форме сигнала (рис.1) [8, c. 17].
Принцип действия прибора основан на линейном преобразовании среднеквадратичного значения выходного приведенного напряжения в постоянный ток с последующим измерением его прибором магнитоэлектрической системы.
Милливольтметр состоит из шести блоков: входного; входного усилителя; оконечного усилителя; усилителя постоянного тока; калибратора; питания и управления [10, c. 73].
Прибор смонтирован на горизонтальном шасси с вертикальной передней панелью, в металлическом корпусе с отверстиями для охлаждения.
Применяется для точных измерений в маломощных цепях электронных приборов при их проверке, настройке, регулировке и ремонте (только в закрытых помещениях) [4, c. 61].
2.2 Технические данные и характеристики
Диапазон измерения напряжения, мВ [6, c. 52]:
Наибольшие значения диапазонов измерений напряжения:
o 1; 3; 10; 30; 100; 300 мВ;
o 1; 3; 10; 30; 100; 300 В.
Нормальная область частот от 50 Гц до 100 мГц.
Рабочая область частот при измерении от 10 до 50 Гц и от 100 кГц до 10 МГц [9, c. 49].
Питание от сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц напряжением (220 ± 22) В [10, c. 29].
2.3 Эксплуатационная поверка милливольтметра компенсационным методом
Компенсационным методом на потенциометрической установке поверяются приборы высших классов 0,1 – 0,2 и 0,5 [2, c. 65].
Поверка милливольтметра, номинальный предел которых выше 20 мв, а также вольтметров с верхним пределом измерения не более номинального предела потенциометра производится по схеме 1 и 2 (рис.2, рис.3).
Схема 1 применяется в тех случаях, когда напряжение измеряется непосредственно на зажимах милливольтметра, а схема 2, когда напряжение измеряется на концах соединительных проводников прибора.
Если номинальный предел милливольтметра меньше 20 мв, то применяется схема, изображенная на рис.4.
Рис.2. Схема поверки милливольтметров с пределом mVh > 20 мв без калиброванных соединительных проводов
Рис.3. Схема поверки милливольтметров с пределом mVh > 20 мв совместно с калиброванными соединительными проводами
Рис.4. Схема поверки милливольтметров с пределом измерения меньше 20 мв
Глава 3. Техническое обслуживание и ремонт электроизмерительных приборов (милливольтметр)
3.1 Разборка и сборка измерительного механизма
Ввиду большого разнообразия конструкций измерительных механизмов приборов трудно описать все операции разборки и сборки приборов. Однако большинство операций являются общими для любых конструкций приборов, в том числе и для милливольтметра [2, c. 26].
Однородные ремонтные операции должны выполняться мастерами различной квалификации. Работы по ремонту приборов класса 1 – 1,5 – 2,5 – 4 выполняются лицами с квалификацией 4 – 6 разряда. Ремонт же приборов класса 0,2 и 0,5 сложных и специальных приборов выполняется электромеханиками 7 – 8 разряда и техниками со специальным образованием [3, c. 21].
Разборка и сборка являются ответственными операциями при ремонте приборов, поэтому выполнение этих операций должно быть аккуратным и тщательным. При небрежной разборке портятся отдельные детали, в результате чего к уже имеющимся неисправностям добавляются новые. Прежде чем приступить к разборке приборов, необходимо придумать общий порядок и целесообразность проведения полной или частичной разборки [7, c. 98].
Полная разборка производится при капитальном ремонте, связанном с перемоткой рамок, катушек, сопротивлений, изготовлением и заменой сгоревших и разрушенных деталей. Полная разборка предусматривает разъединение отдельных частей между собой. При среднем же ремонте в большинстве случаев производится неполная разборка всех узлов прибора. В этом случае ремонт ограничивается выниманием подвижной системы, заменой подпятников и заправкой кернов, сборкой подвижной системы, регулированием и подгонкой к шкале показаний прибора. Переградуировка прибора при среднем ремонте производится только при потускневшей, грязной шкале, а в остальных случаях шкала должна сохраняться с прежними цифровыми отметками. Одним из качественных показателей среднего ремонта является выпуск приборов с прежней шкалой [1, c. 65].
Разборку и сборку необходимо производить с помощью часовых пинцетов, отверток, малых электрических паяльников мощностью 20 – 30 – 50 вт, часовых кусачек, овалогубцев, плоскогубцев и специально сделанных ключей, отверток и т.д. На основании выявленных неисправностей прибора приступают к разборке. При этом соблюдается следующий порядок. Сначала снимается крышка кожуха, прибор очищается внутри от пыли и грязи. Затем определяется момент антимагнитной пружинки и отвинчивается шкала (подшкальник).
При капитальном ремонте сложных и многопредельных приборов снимается схема, замеряются все сопротивления (запись производится в рабочей тетради мастера) [10, c. 87].
Затем отпаивается внешний конец пружины. Для этого стрелка отводится рукой до максимума, причем пружинка закручивается. К пружинодержателю прикладывают нагретый электрический паяльник, и пружинка, отпаиваясь, соскальзывает с пружинодержателя. Теперь можно приступить к дальнейшей разборке. Специальным ключом, комбинированной отверткой или пинцетом отвинчивают контргайку и оправку с подпятником. Выводят крыло воздушного или магнитного успокоителя, а у приборов с квадратным сечением коробки снимают крышку успокоителя [5, c. 43].
После выполнения этих операций вынимается подвижная система прибора, проверяются подпятники и концы осей или кернов. Для этого их осматривают под микроскопом. В случае надобности керны вынимаются для заправки при помощи ручных тисочков, бокорезов или кусачек. Захваченный керн слегка поворачивается при одновременном осевом усилии.
Дальнейшая разборка подвижной системы по составным частям производится в тех случаях, когда не удается вынуть керн (вынимается ось). Но прежде чем разобрать подвижную систему по частям, нужно произвести фиксацию взаимного расположения деталей, закрепленных на оси: стрелки относительно железного лепестка и крыла успокоителя, а также деталей вдоль оси (по высоте). Для фиксации расположения стрелки, лепестка и крыла успокоителя изготовляется приспособление, в котором имеется отверстие и углубления для пропускания оси и поршенька [8, c. 76].
Разбирается милливольтметр в следующем порядке: снимается крышка или кожух прибора, замеряется момент пружин, производится внутренний осмотр, снимается электрическая схема прибора, проверяются цепи схемы, измеряются сопротивления; снимается подшкальник, отпаиваются проводники, идущие к пружинодержателям, затем вынимается обойма подвижной системы.
Особо тщательно осматривают и очищают детали и узлы подвижной и неподвижной частей; концы осей прокалываются через бумагу без ворса или накалываются в сердцевину подсолнуха. Углубление подпятника протирается палочкой, смоченной в спирте, очищается камера и крыло успокоителя.
При сборке приборов необходимо особое внимание уделять тщательности установки подвижных систем в опоры и регулировке зазоров. последовательность операций сборки обратна их последовательности при разборке. Порядок сборки прибора состоит в следующем [7, c. 32].
Вначале собирается подвижная система. При этом необходимо сохранить прежнее взаимное расположение деталей, фиксация которых была произведена при разборке. Подвижная система устанавливается в опоры прибора. Нижняя оправка прочно закрепляется контргайкой, а верхней оправкой производится окончательная установка оси в центрах подпятников. Регулировка зазора выполняется с таким расчетом, чтобы он имел нормальную величину. При этом необходимо поворачивать оправку на 1/8 – 1/4 оборота, контролируя при этом величину зазора [4, c. 67].
При неаккуратной сборке и довертывании оправки до упора происходит разрушение подпятника (камня) и оси. Даже незначительное надавливание на подвижную систему вызывает большие удельные давления между концами осей и углублениями подпятников. В этом случае требуется вторичная разборка подвижной системы [2, c. 29].
После регулировки зазора проверяется, свободно ли перемещается подвижная система. Крыло успокоителя и лепесток не должны задевать стенки успокоительной камеры и каркас катушки. Для перемещения подвижной системы вдоль оси производится поочередное вывертывание и ввертывание оправок на одинаковое количество оборотов.
Затем припаивается наружный конец пружинки к пружинодержателю таким образом, чтобы стрелка располагалась на нулевой отметке. После припайки пружины еще раз проверяется возможность свободного движения подвижной системы [7, c. 45].
МИЛЛИВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Как-то, года два назад, для «сведения» катушек металлодетектора понадобился точный милливольтметр переменного тока, отвлекаться на поиски подходящей схемы и подбирать детали уж очень не хотелось, и тогда взял и купил готовый набор «Милливольтметр переменного тока». Когда вник в инструкцию выяснилось, что у меня на руках только половина того что нужно. Оставил эту затею и купил на базаре древний, но в почти отличном состоянии осциллограф ЛО-70 и прекрасно всё сделал. А так как за последующее время изрядно надоело перекладывать этот пакетик с конструктором с места на место, решил всё же его собрать. Также присутствует любопытство по поводу того насколько хорош он будет.
В набор входит микросхема К544УД1Б которая представляет собой операционный дифференциальный усилитель с высоким входным сопротивлением и низким уровнем входных токов, с внутренней частотной коррекцией. Плюс печатная плата с двумя конденсаторами, с двумя парами резисторов и диодов. Также имеется инструкция по сборке. Всё скромно, но обид нет, стоит набор меньше чем одна микросхема из него в розничной продаже.
Милливольтметр, собранный по данной схеме позволяет измерять напряжение с пределами:
В диапазоне 20 Гц – 100 кГц, входное сопротивление около 1 МОм, напряжение питания
от + 6 до 15 В.
Печатная плата милливольтметра переменного тока изображена со стороны печатных дорожек, для «отрисовки» в Sprint-Layout («зеркалить» не нужно), если понадобиться.
Сборка началась с изменений в компонентном составе: под микросхему поставил панельку (сохранней будет), керамический конденсатор поменял на плёночный, номинал естественно прежний. Один из диодов Д9Б при монтаже пришёл в негодность – запаял все Д9И, благо в инструкции последняя буква диода вообще не прописана. Номиналы всех устанавливаемых на плату компонентов были измерены, они соответствуют указанным в схеме (у электролита проверил ещё и ESR).
В итоге все узлы из электронных компонентов поместил на монтажную плату, соединил их между собой и подсоединил к маломощному источнику переменного тока – трансформатору ТП-8-3, который подаст на схему напряжение 8,5 вольт.
А теперь заключительная операция – калибровка. В качестве генератора звуковой частоты использован виртуальный. Звуковая карта компьютера (даже самая посредственная) вполне прилично справляется с работой на частотах до 5 кГц. На вход милливольтметра подан от генератора звуковой частоты сигнал частотой 1000 Гц, действующее значение которого соответствует предельному напряжению выбранного поддиапазона.
Звук берётся с разъёма «наушники» (зелёного цвета). Если после подсоединения к схеме и включения виртуального звукового генератора звук «не пойдёт» и даже подключив наушники его, не будет слышно, то в меню «пуск» наведите курсор на «настройки» и выберите «панель управления», где выберите «диспетчер звуковых эффектов» и в нём нажмите на «Выход S/PDIF», где будет указано несколько вариантов. Наш тот, где есть слова «аналоговый выход». И звук «пойдёт».
Был выбран поддиапазон «до 100 мВ» и при помощи подстроечного резистора достигнуто отклонение стрелки на конечное деление шкалы микроамперметра (внимание на символ частоты, на шкале, обращать не нужно). То же самое было успешно проделано с другими поддиапазонами. Инструкция производителя в архиве. Несмотря на свою простоту, радиоконструктор оказался вполне работоспособным, и что особенно понравилось – адекватным в настройке. Одним словом набор хорош. Поместить всё в подходящий корпус (если нужно), установить разъёмы и прочее будет делом техники.
Форум по обсуждению материала МИЛЛИВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Схема, плата и фото готового самодельного усилителя 100W на транзисторах Дарлингтона.
Схема гитарного комбо-усилителя с блоком эффектов на базе микросхем TDA2052, PT2399 и TL072.
Самодельный активный предварительный усилитель с НЧ-ВЧ регулировками на ОУ TL072, для УМЗЧ.
Сравнение активных и пассивных радиодеталей, основы классификации.