Способ определения погрешности магнитоэлектрического прибора от неуравновешенности

 

Способ определения погрешности магнитоэлектрического прибора (П) от неуравновешенности осуществляют следующим образом: возбуждают механические колебания П в плоскости, перпендикулярной его оси, регистрируют возникшее переменное напряжение в рабочей обмотке П, одновременно подают постоянный ток (ПТ), увеличивая монотонно его величину до достижения максимума амплитуды.переменного напряжения , прекращают возбуждение механических колебаний П, регистрируют значение ПТ I, отключают его и фиксируют максимальное значение импульсного напряжения и, затем поворачивают П в плоскости, проходящей через его ось, и возбуждают механические колебания П в горизонтальной плоскости, подают зарегистрированное ранее значение ПТ в обмотку П, отключают и фиксируют максимальное значение импульсного напряжения и. Максимальную погрешность П от неуравновешенности у„ определяют по формуле y ( ) 1/1 100%, где Ij, - номинальный ток П.Способ имеет повьш1енную точность .за счет исключения методической погрешности. 2 ил. 2 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) Ol) А1 (58 4 С 01 R 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3973234/24-21 (22) 04.11.85 (46) 07.08.87. Бюл. )) 29 (71) Ульяновский политехнический институт (72) В.А.Мишин и А.А.Новиков (53) 621.317.714.5(088.8) (56) Буловский П.И., Лукичев А.Н.

Технология и оборудование производства электроизмерительных приборов.

M. Высшая школа, 1983, с. 174, Авторское свидетельство СССР

Ф 1226315, кл. С 01 R 1/00, 11.04.85. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИБОРА ОТ НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ (57) Способ определения погрешности магнитоэлектрического прибора (П) от неуравновешенности осуществляют следующим образом: возбуждают механические колебания П в плоскости, перпендикулярной его оси, регистрируют возникшее переменное напряжение в рабочей обмотке П, одновременно нодают постоянный ток (ПТ), увеличивая монотонно его величину до достижения максимума амплитуды.переменного напряжения, прекращают возбуждение механических колебаний П, регистрируют значение ПТ I, отключают его и фиксируют максимальное значение импульсного напряжения U< затем поворачивают П в плоскости, проходящей через его ось, и возбуждают механические колебания

П в горизонтальной плоскости, подают зарегистрированное ранее значение ПТ в обмотку П, отключают и фиксируют максимальное значение импульсного напряжения 11 . Максимальную погрешность Ф

П от неуравновешенности „ определяют по формуле м=(1-11 /U< ) I/I„100X, где I номинальный ток П.Способ име- С ет повышенную точность .эа счет исклю чения методической погрешности. 2 ил.

1 132876

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при производстве щитовых приборов магнитоэлектрической системы, в частности, для автоматизации кон5 троля погрешности от неуравновешенности, возникшей при наклонах прибора.

Цель изобретения — повышение точности способа определения погрешности магнитоэлектрического прибора от неуравновешенности за счет исключения методической погрешности.

На фиг. 1 иллюстрируется процесс определения погрешности от неуравнове- 5 шенности показаны исходное положение прибора, когда ось вращения его подвижной части вертикальна, т.е. параллельна оси Z (а), положение прибора при формировании импульсного напряжения

U<, когда вектор эксцентриситета е перпендикулярен линии действия механических колебаний с ускорением а и параллелен оси последующего поворота на 90, положение прибора для о

25 формирования напряжения U ..,,когда ось вращения подвижной части горизонтальна и лежит в плоскости параллельной плоскости ХУ, т.е. параллельна вектору ускорения а(Ь); на фиг. 2— блок-схема устройства для реализации

30 предлагаемого способа.

Устройство для реализации способа содержит контролируемый прибор 1, кинематически связанный с двигателем

° 2, сообщающим ему возвратно-поступа- 35 ,тельное движение, и. двигателем 3, служащим для поворота прибора на

90, схему определения максимума р сигнала, включающую в себя коммутатор

4, связывающий входные клеммы прибо- 40 ра 1 с фильтром 5, усилитель 6, выпрямитель 7 и экстрематор 8, соединенные последовательно, блок 9 управления, выполненный в виде генератора импульсов, схему поворота под- 45 вижной части вокруг оси вращения, состоящую из управляемого блоком 9 калибратора 10 тока, например, типа

ПЗ20, связанного через коммутатор ll с клеммами прибора 1, блок определе- 50 ния максимальных амплитуд U, и U напряжений, наводимых н рабочей обмотке после выключения тока I, в который входят коммутаторы 12 и 13, подключенные к клеммам прибора 1, 55 усилитель 14, связанный по нходу с коммутатором 13, а по выходу через коммутатор 15 — с амплитудными детекторами 16 и 17, запоминающий эле0 2 мент 18, соединенный с.выходом коммутатора 12, вычислитель 19, к входу которого подключены выходы детекторов 16 и 17 и элемента 18 а выход соединен с индикатором 20 погрешности.

Вычислитель 19 реализует вычисление по формуле у =(1- — ). —.looz

М н где Iö — номинальный ток прибора.

Максимальную погрешность магнитоэлектрического прибора от неуравновешенности (определяют следующим образом.

Прибор 1 (фиг. lа) устанавливают так, чтобы ось вращения его подвижной части была вертикальна. Сообщают прибору 1 возвратно-поступательные колебания в горизонтальной плоскости в направлении вектора механических ускорений а (фиг. 1б). Подачей в рабочую обмотку прибора 1 линейно возрастающего по величине тока осуществляют плавный поворот подвижной части вокруг оси вращения (фиг, lб, показано стрелкой), Одновременно контролируют характер изменения и величину наводимого в рабочей обмотке переменного напряжения, пропорционального проекции вектора е эксцентриситета подвижной части на оси Х, Фиксируют момент достижения переменным напряжением в рабочей обмотке прибора 1 максимального значения (что соответствует взаимной перпендикулярности векторов а и е), после чего прекращают поворот подвижной части вокруг оси ее вращения фиксацией тока I останавливают возвратно-поступательные колебания прибора 1, запоминают значение тока I снимают его с рабочей обмотки прибора 1 и измеряют максимальную величину импульсного напряжения 11<, наводимого в рабочей обмотке при движении подвижной части в нулевое положение из положения, соответствующего току I (углу поворота подвижной части. равному

CP )- При этом величина U ; р:..порциональна углу <р отклонения подвижной части от нулевого положения, соответствующего току I, (2) где К< — коэффициент," зависящий от конструктивно-технологических параметров прибора, та(3) г 2 (б Ч) Используя зависимость угла поворота йодвижной части от величины тбка, протекающего по рабочей обмотке, т.е. учитывая, что величине Пг пропорциона лен согласно (2) некоторый ток I г=1 г (4) .из (2) и (4) получают соотношение

Uq г П

1 (5) находят разницу в токах

Ь?=? -I =(1- — ) ° I

U2 г 1 1!

1 (6) а затем по формуле для погрешности измерительного прибора

g - =— 1OOZ

Хн (7) находят приведенную погрешность прибора от неуравновешенности

У„„=(1- †) — 1ООж

Пг и которая в данном случае является максимально возможной для данного прибора, так как величина U получена в условиях, когда момент от сил тяжести максимален, Описанный порядок действий может быть автоматизирован с использовани" ем устройства, приведенного на фиг.2.

3 132 ких как потокосцепление,собственная частота колебаний подвижной части и т.п.

Далее наклоняют прибор в плоскости, проходящей через ось вращения подвижной части и линию действия механических колебаний (вектор 1) так, чтобы ось вращения подвижной части была горизонтальна (фиг. 1в), и подают в рабочую обмотку зарегистрированное значение тока I. При этом подвижная часть под действием вращающего момента и момента сил тяжести поворачивается на угол +а, где приращение 6q угла обусловлено действием момента сил тяжести Р, возникающего из-за наличия неуравновешенности подвижной части. После этого снимают ток I и фиксируют максимальную величину U импульсного напряжения, наводимого в рабочей обмотке при движении подвижной части в нулевое положение из положения cp +hg, причем

8760

По команде "Пуск" с блока 9 управления поступают сигналы на коммутаторы 4 и 11 и калибратор 10 переводится в режим линейно возрастающего напряжения, которое через коммутатор

11 подают в рабочую обмотку контролируемого прибора 1. Одновременно подают питание на двигатель 2, сообща!ющий прибору возвратно-поступательное движение с частотой, близкой к собственной частоте крутильных колебаний подвижной части (2-3 Гц). Напряжение частоты возвратно-поступательного движения, наводящегося в рабочей обмотке прибора при крутильных колебаниях статически неуравновешенной подвижной части, с клемм прибора 1 через замкнутый коммутатор 4 поступает на полосовой фильтр 5, пропускающий его на усилитель 6 и представляющий значительное сопротивление для медленно меняющего" ся (до 0,05 Гц) напряжения, поступающего с калибратора 10 через коммутатор 11, Напряжение, усиленное усилителем

6, поступает на вход выпрямителя 7, где выделяется огибающая, получающаяся за счет вращения подвижной части, которая анализируется экстрематором

8. При достижении этим напряжением максимального значения экстрематор 8 дает команду блоку 9 управления на выключение двигателя 2 и изменение режима работы калибратора 10 тока, который поддерживает с этого момента ток I постоянным.

После этого с помощью коммутатора

11 снимается напряжение калибратора

10 тока, подаваемое на прибор 1, и подвижная часть под действием закрученной моментной пружины начинает двигаться к нулевой отметке шкалы.

При этом в рабочей обмотке наводится импульсное напряжение, которое через включенный коммутатор 13, усилитель

14 и коммутатор 15 поступает на амплитудный детектор 16, где запоминается максимальное значение напряжения

U! . По окончании этого процесса коммутатор 15 соединяет выход усилителя 14 с входом амплитудного детектора

17, коммутатор 13 разрывает цепь прибор 1 — усилитель 14, а коммутатор

11 подает напряжение с калибратора 10 тока на прибор 1 двигатель 3 произУ о водит поворот прибора на 90, переводя ось вращения подвижной части контролируемого прибора в горизонтальное положение °

О

Формула

Способ определения погрешности магнитоэлектрического прибора от неуравновешенности., включающий установку прибора в рабочее положение, возбуждение механических колебаний прибора в плоскости, перпендикулярной оси прибора, и регистрацию переменного напряжения, наводимого в рабочей обмотке прибора, в процессе которой в рабочую обмотку прибора подают постоянный ток, величину которого монотонно увеличивают до достижения максимума амплитуды переменного напряжения, наводимого в рабочей обмотке прибора, отличающий с я тем, что, с целью повышения IowHcсти, после достижения максимума амплитуды переменного напряжения, наводимого в рабочей обмотке прибора, прекращают возбуждение механических колебаний прибора, регистрируют значение постоянного тока в рабочей обмотке прибора, отключают постоянный ток в рабочей обмотке прибора и фиксируют максимальное значение импульсного напряжения в рабочей обмотке прибора, затем поворачивают прибор в плоскости, t проходящей через ось прибора и направление действия механических колебаний, до досткжения осью прибора горизонтального положения, подают в рабочую обмотку прибора зарегистрнрОванное ранее значение постоянного тока, отключают его и вновь фиксируют максимальное значение импульсного напряжения в рабочей обмотке прибора, а максимальную погрешность прибора от неуравновешенности определяют из соотношения где — максимальная погрешность прибора от неуравновешенности;

U,, U — максимальные з н ач ения пульсного напряжения .. рабочей обмотке при ь»р",:.: —;ьном и горизонтальном расположении оси соотнетсгвенно;

I Iö — зарегистрированное значение постоянного тока и номиналь55 ный ток прибора соответственно.

5 132876

Ток I подаваемый на прибор 1 с калибратора 10 тока, через замкнутый коммутатор 12 подается на запоминающий элемент 18. Затем коммутатор 11 снимает напряжение с прибора и максимальное значение U, наводимое в рабочей обмотке прибора Во время движения подвижной части к нулевой отметке шкалы, через коммутатор 13, усилитель 14, коммутатор 15 фиксируется Я амплитудным детектором 17.

Значения I, U, U и Iö заводятся в вычислитель 19, реализующий формулу (1), и результат вычисления индицируется на индикаторе 20, 15

В предлагаемом способе в качестве опорного напряжения используется мак— симальная величина U — напряжения, наводимого в рабочей обмотке при движении подвижной части в нулевое поло- щ жение из положения, соответствующего току I в случае, когда ось вращения подвижной части вертикальна и неуравновешенность не влияет на величину угла отклонения подвижной части, так как вектор силы тяжести параллелен оси вращения и соответственно момент этой силы относительно оси вращения равен нулю.

Максимальную величину Б напряжения получают в условиях, аналогичных

U но значение U определяется и величиной неуравновешенности подвижной части, причем прибор устанавливают в такое положение„ когда момент силы тяжести относительно оси вращения максимален и вызывает максимальное приращение угла поворота подвижной части, являющееся максимальной абсолютной погрешностью прибора от неуравно- о вешенности. Поэтому выражение (1 4 — ) в формуле (1) пропорционально

U, величине укаэанного приращения и не зависит от других, неинформативных параметров контролируемого прибора, что позволяет исключить методическую погрешность, присущую известному способу.

Проведенные испытания показали„ что способ исключает методическую погрешность, обладая тем самым повышенной точностью, и позволяет автоматизировать определение погрешности магнитоэлектрических приборов от неуравновешенности. изобретения

1328760

Составитель С.йумилишская

Редактор П.Гереши Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3480/48

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4