Теоретическое положение. 1. 4.1 Расчет основных параметров шкалы прибора.

1. 4.1 Расчет основных параметров шкалы прибора.

Класс точности прибора определяется величиной его основной допускаемой приведенной погрешности выраженной в процентах (δ).

Установлен следующий ряд классов точности: 0, 005; 0, 02; 0, 05; 0, 1; 0, 2; 0, 5; 1; 2, 5; 4, 0; 6, 0.

Основная часть выпускаемых приборов имеет класс точности от 0, 5 – 2, 5%.

Лабораторные и эталонные приборы – от 0, 005до 0, 5%.

Характеристика шкалы – основной параметр шкалы, определяющий зависимость отклонения указателя, связанного с подвижной системой прибора от значения измеряемой величины.

Характеристика шкалы может быть выражена аналитически и графически.

- В аналитической форме характеристика шкалы может быть представлена в виде одного из двух уравнений:

ά = ƒ (x) или ύ = ƒ (x)

где x- текущее значение измеряемой величины;

ά, ύ – угловое и прямолинейное перемещение указателя.

- Графическая характеристика шкалы выражается в виде прямой или кривой (рисунок 1).

Рисунок 1 - Графическая характеристика шкалы.

Первая производная от характеристики шкалы называется – чувствительностью прибора.

Чувствительностью прибора – это отношение углового или линейного перемещения указателя, приходящегося на одно деление шкалы, т.е. к цене деления шкалы. S= ά ^/ (x)

1.4.2 Вторая производная дает возможность графически исследовать характер изменения характеристики шкалы.

Рассмотрим три возможных варианта:

1.4.2.1 ά ^// (х)> 0 (кривая «а»)

Характеристика шкалы криволинейная и ей соответствует неравномерная шкала, сжатая в начале и растянутая в конце. Чувствительность прибора возрастает с увеличением угла отсчета (амперметры для измерения повышенных значений пусковых токов).

1.4.2.2 ά ^// (х) < 0 (кривая «б»)

Характеристика шкалы криволинейная с выпуклостью в другую сторону, ей так же соответствует неравномерная шкала, но растянутая в начале и сжатая в конце. Чувствительность прибора уменьшается с увеличением угла отсчета (нулевые вольтметры для замера малых напряжений).

1.4.2.3 ά ^// (х) = 0 (прямая «в»)

Характеристика шкалы линейная. Чувствительность прибора постоянна в пределах всей шкалы, которая является равномерной.

Все остальные элементы шкалы рассчитывают в зависимости от класса точности прибора, его назначения и удобства эксплуатации.

Цена деления шкалы ∆ определяется по основной допустимой приведенной погрешности, соответствующей заданному классу точности. ∆ ≥ [ δ ]

Окончательное значение цены деления должно быть выбрано из ряда ∆ = (1; 2; 5) · 10^m;

где m – нуль или любое целое число.

Найдя ∆, определяем необходимое деление шкалы:

где А = А _max – A _min - предел показаний прибора, равный разности между наибольшим и наименьшим значениям измеряемой величины.

1.4.3 В зависимости от типа проектируемого прибора задаемся шириной штрихов а шкалы.

для стрелочных переносных приборов: а = 0, 1 ÷ 1, 5 мм

для стационарных (щитовых) приборов:

а = 0, 2 ÷ 2, 5 мм - при близком расположении шкалы.

а = 1, 5 ÷ 5 мм – при дальнем расположении шкалы.

Длина делений шкалы в с учетом наименьшей погрешности отсчета. в = 10^а

Необходимая длина рабочей части шкалы. L = в · n

1.4.4 При шкале расположенной по дуге окружности, определяют радиус измерения шкалы (стрелки).

где Lш - рабочей части шкалы.

При Lm = 90⁰ почти в три раза больше по площади, чем при Lm = 270⁰.

Если величина R, полученная при расчете, окажется большой для проектируемого прибора, то переходят к спиральным или винтовым шкалам.

Рисунок 2

Содержание отчета

1.5.1 Тема. Цель

1.5.2 Определение: отсчетного устройства, шкалы, цены деления.

1.5.3Описание приборов и расчет их параметров.

1.5.4 Характеристики шкал приборов.

1.5.5 Рисунки шкал приборов.

1.5.6 Выводы по работе.

1.6 Контрольные вопросы:

1.6.1 Устройство прибора магнитоэлектрической системы.

1.6.2 Из каких элементов состоит электромагнитный механизм?

1.6.3 Какие бывают виды ускорителей?

1.6.4 Какое назначение имеют нити и растяжки?

1.6.5 Какие устройства в измерительных механизмах создают вращающий, противодействующий и успокаивающий моменты?

Литература

1.7.1 Ю.Д. Первицкий. «Расчет и конструирование точных механизмов».М., Высшая школа 1990г-356с

1.7.2 Подкопаев А.Г. «Технологические измерения» М. «Недра», 1986г.-295с

Методические указания

по выполнению

практической работы №2

2.1 Тема: «Расчет измерительной части потенциометра КСП4 и измерительной части моста КСМ4»

2.2 Цель: Научиться производить расчет измерительной части потенциометра КСП4 и измерительной части моста КСМ4.

Оборудование: Методические указания к выполнению практической работы, справочная литература.