Elektromos mérések

1. Elektromos mérések Mérőműszerek

2. 1. ÁLLANDÓ MÁGNESŰLENGŐTEKERCSES MŰSZER DEPREZ műszer

3. DEPREZ műszer • Állórész – állandó mágnes, melynek erővonalai lágyvason keresztül záródnak • Lengőrész – tekercs,amely a légrésben helyezkedik el. Ebbe vezetik a mérendő áramot. Árambevezetőnek a visszatérítő rugókat használják • Kitérítő nyomaték – a mágneses térbe elhelyezett árammal átjárt vezetőre ható erő hozza létre

4. Deprez műszer fajtái Külső mágnesű 1. Tengely; 2. lengő-tekercs; 3. lágyvas pólussaru; 4. állandó mágnes; 5. pólus mag; 6. rugó; 7. rugó; 8. nullapont állító, 9. nullapont állító csavar; 10. mutató; 11. skála Belső mágnesű 1. Feszített szál, 2. Lengőtekercs, 3. Állandó mágnes, 4. Pólussaru

5. Külső mágnesű Deprez műszer

6. KŰLSŐMÁGNESŰ MŰSZER 1. állandó mágnes; 2. lágyvas pólussaru ; 3. pólus mag; 4. lengőtekercs ; 5. rugó 6. mutató;

7. MŰKÖDÉSI ELV 1. F = B*I*l

8. MŰKÖDÉSI ELV 2. Mk=2*F*r Mk=2*B*I*l*r A=2*r*l Mk1=B*A*I N menetű tekercsnél MkN=B*A*N*I

9. Külső mágnesű Deprez műszer felépítése • tengely; • lengőtekercs; • 3. lágyvas pólussaru; • 4. állandó mágnes; • 5. pólus mag; • 6. rugó; • 7. rugó; • 8. nullapont állító; • 9. nullapont állító csavar; • 10. mutató; • 11. skála.

10. BELSŐMÁGNESŰ MŰSZER 1. Lengőtekercs, 2. Állandómágnes, 3. Pólusgyűrű, 4. Rugó, 5. Mutató 1. Feszített szál, 2. Lengőtekercs, 3. Állandó mágnes, 4. Pólusgyűrű

11. Deprez műszerek csillapítása Elektromágneses - tekercs - keret • A tekercsnek van Rb ellenállása. Ha a tekercs elmozdul feszültség indikálódik - áramot hajt át a körön, amely akadályozni igyekszik az őt keltő mozgást. • Keret csillapításnál a tekercset egy keretre tekerik. A keretben indul meg az áram.

12. Műszer hőmérséklet függése A műszerek tekercsének anyaga vörösréz ellenállása hőmérsékletfüggő az ellenállás-változás áram változást kitérés változást eredményez Kiküszöbölése: - hőmérséklet független ellenállás sorba kötése - manganin előtét az érzékenység romlását eredményezi.

13. Deprez műszerek alkalmazásai Árammérés - Közvetlenül árammérésre alkalmas. 30-50 mA

14. Sönt ellenállás • 1 – 1’: Áram hozzá és elvezetés • 2 – 2’: definíciós kapcsok (amihez a műszer csatlakozik)

15. Sönt ellenállás 2.

16. Több méréshatár – lépcsős sönt 30 A – ig beépített sönt, felette külső sönt. (fogyasztás) Deprez ampermérővel az árammérésnél elérhető pontosság 0.1%

17. Feszültség mérő A mérendő feszültséggel arányos áram van a műszeren

18. Több méréshatás - lépcsős előtét Beépített előtéttel: 600 V - Felette külső előtét Az elérhető pontosság 0.1% Rb=Umh/I0

19. Egyenirányítós Deprez műszer Deprez-műszer váltakozó mennyiség mérésére is alkalmassá tehető, ha a mérőmű és a bemeneti kapcsok közé egyenirányítót helyezünk. Ezt szimbolizálja a műszer jelképe.

20. Egyenirányítós Deprez műszer 2. Egyenirányításra leggyakrabban a kétütemű, kétutas, azaz a Graetz kapcsolást alkalmazzák. Szinuszos váltakozó áram esetén az effektív értéket jelez.Szinusztól eltérő változású jelalak esetén az abszolút középérték 1,11-szeresét jelzi!

21. Egyenirányítós Deprez műszer 3. Készítenek egyenirányítós Deprez ampermérőt, voltmérőt, mindkettőt több méréshatárral is. Az egyenirányítós műszerek pontosságát az eddig ismert hibaforrásokon túl az egyenirányítók hibái is befolyásolják. Ezért az egyenirányítós műszerekkel elérhető pontosságkisebb, mint a Deprez-műszereknél: 1...1.5% .

22. Lágyvasas műszer Működési elv: Mágneses térben helyezett ferromágneses anyagra erő hat. A lágyvasas mérőmű állórésze egy tekercs, melyet a mérendő áram gerjeszt. E tekercs mágneses terében helyezkedik el a lengőrész lágyvas lemezkéje. Megfelelő kialakítással érik el, hogy a lágyvas lemezkékre ható erő a lengőrész tengelyére nyomatékot fejtsen ki

23. A lágyvasas műszer felépítése 1. (Lapostekercses)

24. A lágyvasas műszer felépítése 2. (Kerettekercses)

25. A lágyvasas műszer felépítése 3. A skála karakterisztikáját a hengerpalást alakú lágyvas lemezkék alakjával lehet tetszés szerint, a mérés céljának leginkább megfelelőre alakítani.

26. Lágyvasas árammérők A kitérés arányos a mérőmű tekercsén átfolyó áram effektív értékének négyzetével – azaz a kitérés a gerjesztés négyzetével arányos. Azonos nagyságú gerjesztés elérésére kis áram esetén nagy menetszámú, nagy áram esetén kis menetszámú tekercsre van szükség

27. Méréshatár bővítés 1. Az állórészt különböző menetszámú és vastagságú vezetőkből készült, egymással sorba kötött tekercsek alkotják. Ezek mindegyikének egyik vége megcsapolásként van kivezetve. Ekkor a tekercsek térbeli elhelyezkedéséből adódó eltérések miatt az egyes méréshatárokhoz más és más skála tartozik.

28. Méréshatár bővítés 2. Alsó méréshatár: 100 mA Felső méréshatár: 300-400 A Pontosság 0,5 % Fogyasztás: 1-5 VA Működési frekvencia: 1-3 kHz

29. Lágyvasas feszültségmérők A műszeren átfolyó áramot korlátozhatjuk - a tekercsek ellenállásának növelésével - az előtét ellenállások sorba kapcsolásával

30. A lágyvasas voltmérő tulajdonságai Alsó méréshatár: 30 V Felső méréshatár: 600V Pontosság: 0,5 % Fogyasztás: 1-5 VA Működési frekvencia: 50 – 60 Hz

31. Analóg elektronikus feszültségmérő Az analóg elektronikus műszert úgy érjük el, hogy a Deprez-műszer elé elektronikus fokozatot kapcsolunk. Ezáltal a műszer bementi ellenállása is nő. A kialakítástól függően a méréshatár 0,1 mV-tól 1000 V-ig terjed. A műszer túlterhelésre érzéketlen, a bemenet védelmét az elektronika ellátja. A mérés pontosságát a Deprez-műszer és az elektronika határozza meg. Általában nagyobb mint 1%, és rosszabb, mint a Deprez műszerrel elérhető pontosság.

32. Előnyök • Belső ellenállását az elektronika határozza meg, értéke 10-100 MOhm • Széles amérési tartománya (0,1 mV – 1000V) • Túlterhelésre érzéketlen • Érzékenység – zajtól függ • Univerzális műszer

33. Felépítése

34. Elektrodinamikus műszer Ha a mágneses teret egy gerjesztett tekercs hozza létre, akkor elektrodinamikus műszerről beszélünk. A mágneses kör kialakítása - vasmagos - vasmentes általánosságban az elektrodinamikus műszeren mindig vasmentes vagy légmagos műszert értünk, annak szélesebb körű elterjedtsége miatt

35. Vasmagos (ferrodinamikus)műszer A mozgó rész az állórészbe vezetett áram hatására keletkezett mágneses érben fordul el. Az álló tekercs megosztott, két részből áll. A visszatérítő nyomatékot itt is spirálrugó szolgáltatja. A műszer csillapítása mechanikus.

36. Előnyök Előnyei: - A vas miatt nagy nyomaték hozható létre – regisztráló műszerek - A létrejövő nagy indukció védi a külső mágneses terek zavarásától Pontosság: - A vas miatt nem nagy 1,5 Különleges vassal 1 ; 0,5

37. Vasmentes műszer Az indukció vonalak a levegőben záródnak - kisebb nyomaték - külső mágneses terek zavarása jelentős árnyékolás vagy asztatizálás Kitérése megegyezik a vasmagos műszerével.