Des instruments optiques qui arment l'œil. Présentation sur le thème des instruments de mesure électriques, l'appareil a été préparé par un étudiant. Présentation des instruments de mesure, gymnase 1567

Description de la présentation par diapositives individuelles :

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Les instruments de mesure analogiques sont des appareils dont les lectures sont une fonction continue des changements dans la quantité mesurée.

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Un appareil de mesure électrique analogique est avant tout un appareil indicateur, c'est-à-dire un appareil qui permet d'effectuer des lectures. Pour ce faire, pour tous les instruments de mesure électriques analogiques, quels que soient la destination et le type de mécanisme de mesure utilisé, tout appareil contient des composants et des éléments communs à tous les instruments analogiques : un appareil de lecture, constitué d'une échelle située sur le cadran de le dispositif, et un indicateur de dispositif pour créer un dispositif de support de moments de neutralisation et d'apaisement.

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Circuit de mesure Mécanisme de mesure Appareil de lecture Le circuit de mesure est un convertisseur de la grandeur mesurée x en une grandeur électrique intermédiaire y (courant, tension), fonctionnellement liée à la grandeur mesurée x, c'est-à-dire y=f1(x). La grandeur électrique y, qui est le courant ou la tension, affecte directement le mécanisme de mesure (la grandeur d'entrée du mécanisme). Le circuit de mesure contient une résistance, une inductance, une capacité et d'autres éléments. Le mécanisme de mesure est un convertisseur de l'énergie électrique qui lui est fournie en énergie mécanique nécessaire pour déplacer sa partie mobile par rapport à la partie fixe, c'est-à-dire α = f2(y). Les grandeurs saisies créent des forces mécaniques agissant sur la pièce mobile. Habituellement dans les mécanismes, la partie mobile ne peut tourner qu'autour d'un axe, donc les forces mécaniques agissant sur le mécanisme créent un moment M. Ce moment est appelé couple M = Wm / α., où Wm est l'énergie champ magnétique Le dispositif de lecture est un pointeur (flèche), un stylo, rigidement relié à la partie mobile du mécanisme de mesure et une balance fixe (un support papier qui combine les fonctions d'une balance et d'un support d'informations enregistrées). La partie mobile convertit le mouvement angulaire du mécanisme en mouvement du pointeur et la valeur α est mesurée en unités de division d'échelle. X Y α

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Les éléments communs des dispositifs électromécaniques analogiques sont : un boîtier (en métal ou en plastique), une pièce fixe et mobile (une bobine, un noyau ferromagnétique ou un disque rotatif en aluminium), un dispositif de neutralisation (ressort en spirale ou en ruban), un amortisseur (induction liquide ou magnétique), un correcteur de position zéro et un appareil de lecture (échelle et aiguille).

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En fonction des phénomènes physiques à l'origine de la création du couple, ou, en d'autres termes, du mode de conversion de l'énergie électromagnétique fournie à l'appareil en énergie mécanique de mouvement de la pièce mobile, les dispositifs électromécaniques se répartissent selon les systèmes principaux suivants : magnétoélectrique, électromagnétique, électrodynamique, ferrodynamique, électrostatique, induction.

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Le principe de fonctionnement des IM de divers groupes d'appareils est basé sur l'interaction : des IM magnétoélectriques - champs magnétiques d'un aimant permanent et d'un conducteur porteur de courant ; électromagnétique - le champ magnétique créé par un conducteur porteur de courant et un noyau ferromagnétique ; électrodynamique (et ferrodynamique) - champs magnétiques de deux systèmes de conducteurs avec courants ; électrostatique - deux systèmes d'électrodes chargées ; induction - un champ magnétique alternatif d'un conducteur avec du courant et des courants de Foucault induits par ce champ dans un élément mobile - en conséquence, un couple MVR est créé.

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Selon la méthode de création d'un moment antagoniste Ma, les SI électromécaniques sont divisés en deux groupes : - avec un moment antagoniste mécanique ; - avec contre-couple électrique (logomètres).

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Un ratiomètre est un appareil de mesure électrique permettant de mesurer le rapport des intensités de deux courants électriques. La partie mobile est réalisée sous la forme de deux châssis situés perpendiculairement. Lorsqu'un courant traverse le cadre du ratiomètre, lors de l'interaction avec le champ magnétique d'un aimant permanent de forme elliptique (la partie fixe du ratiomètre), un couple est créé qui déplace l'aiguille de l'appareil. Lorsque les courants dans les deux bâtis sont égaux, leurs couples sont égaux, la flèche de l'appareil prend la position zéro. Si les courants sont différents, la partie mobile de l'appareil se déplace de telle manière que le cadre avec un courant important se retrouve dans une position avec un grand entrefer de l'aimant permanent (en raison de son ellipticité). En conséquence, le couple généré par le châssis diminue et devient égal au couple du châssis avec un courant plus faible. Un ratiomètre est généralement utilisé dans les instruments pour mesurer la résistance, l'inductance, la capacité et la température. Un ratiomètre est un appareil dans lequel il n'y a pas de ressorts en spirale qui créent un moment antagoniste lorsque l'aiguille est tournée, et dont les lectures ne dépendent pas de l'amplitude du courant, mais dépendent du rapport multiple des courants dans les bobines. . Les logomètres de systèmes magnétoélectriques, électrodynamiques, ferrodynamiques et électromagnétiques sont courants. Par exemple, un logomètre est un mégohmmètre magnétoélectrique, un appareil de mesure de température équipé d'un thermomètre à résistance, etc.

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Les ampèremètres et voltmètres magnétoélectriques sont les principaux instruments de mesure dans circuits courant continu... Les dispositifs du système magnétoélectrique sont basés sur le principe d'interaction du courant de bobine (cadre avec courant) et du champ magnétique d'un aimant permanent. La partie fixe est constituée d'un aimant permanent 1, de ses pièces polaires 2 et d'un noyau fixe 3. Il existe un fort champ magnétique dans l'espace entre les pièces polaires et le noyau. La partie mobile du mécanisme de mesure est constituée d'un cadre léger 4 dont l'enroulement est enroulé sur un cadre en aluminium, et de deux demi-axes 5, reliés fixement au cadre cadre. Les extrémités de l'enroulement sont soudées à deux ressorts hélicoïdaux 6, à travers lesquels le courant mesuré est fourni au cadre. Une flèche 7 et des contrepoids 8 sont fixés au cadre. Un cadre est installé dans l'espace entre les pièces polaires et le noyau. Ses arbres d'essieu sont insérés dans des roulements en verre ou en agate. Lorsque le courant traverse l'enroulement du cadre, celui-ci a tendance à tourner, mais sa libre rotation est contrariée par des ressorts spiraux. Et il s'avère que l'angle auquel le cadre tourne néanmoins correspond à une certaine intensité de courant qui traverse l'enroulement du cadre. Autrement dit, l'angle de rotation du cadre (flèche) est proportionnel à l'intensité du courant. Les ampèremètres et les voltmètres ont fondamentalement les mêmes mécanismes de mesure. Leur différence réside uniquement dans la résistance électrique des cadres. Un ampèremètre a une résistance de châssis beaucoup plus faible qu'un voltmètre.

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Lorsque la direction du courant change, la direction du couple (déterminée par la règle de gauche) change. Lorsqu'un dispositif du système magnétoélectrique est connecté à un circuit à courant alternatif, la bobine est soumise à des forces mécaniques qui changent rapidement de valeur et de direction, dont la valeur moyenne est nulle. En conséquence, l’aiguille de l’instrument ne s’écartera pas de la position zéro. Ces instruments ne peuvent donc pas être utilisés directement pour des mesures dans des circuits à courant alternatif. Le calme (amortissement) de l'aiguille dans les dispositifs du système magnétoélectrique est dû au fait que lorsque le cadre en aluminium se déplace dans le champ magnétique de l'aimant permanent N.-É., des courants de Foucault y sont induits. À la suite de l'interaction de ces courants avec le champ magnétique, il se produit un moment qui agit sur le cadre dans le sens opposé à son mouvement, provoquant un calme rapide des vibrations du cadre.

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1) avec une bobine mobile et un aimant fixe ; 2) avec un aimant mobile et une bobine fixe. avec aimant externe avec aimant interne symbole 1 – aimant permanent fixe ; 2 - circuit magnétique ; 3 noyaux ; 4 – cadre ; 5 – ressort ; 6 flèches

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Avantages : haute sensibilité, haute précision, échelle uniforme, faible consommation d'énergie intrinsèque, faible influence des champs magnétiques externes en raison du fort champ magnétique intrinsèque. Inconvénients : complexité de conception, coût élevé, inadapté au fonctionnement dans des circuits à courant alternatif, sensibilité aux surcharges et aux changements de courant.

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Application : comme ampèremètres et voltmètres CC avec des limites de mesure allant des nanoampères aux kiloampères et des fractions de millivolts aux kilovolts, galvanomètres CC, galvanomètres CA et galvanomètres oscillographiques ; En combinaison avec différents types de convertisseurs AC-DC, ils sont utilisés pour les mesures dans les circuits AC.

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Préparer des présentations : Galvanomètres magnétoélectriques Logomètres magnétoélectriques Ohmmètres magnétoélectriques Ampèremètres et voltmètres magnétoélectriques

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Les dispositifs du système électromagnétique fonctionnent sur le principe d'attirer une armature métallique dans une bobine lorsqu'un électricité. Le principe de fonctionnement des dispositifs du système électromagnétique repose sur l'interaction d'un champ magnétique créé par une bobine stationnaire, à travers l'enroulement de laquelle circule le courant mesuré, avec un ou plusieurs noyaux ferromagnétiques montés sur un axe. La bobine fixe 3 est un cadre avec un ruban de cuivre isolé enroulé. Lorsqu'un courant mesuré traverse la bobine, un champ magnétique est créé dans sa fente plate. Le noyau 5 avec la flèche 4 est monté sur l'axe 1. Le champ magnétique de la bobine magnétise le noyau et l'attire dans la fente, faisant tourner l'axe avec la flèche. Le ressort spiral 2 crée un moment antagoniste Mpr 1 – axe 2 – ressort spiral 3 – bobine 4 – flèche 5 – noyau 6 – amortisseur

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Description de la diapositive :

Avantages : simplicité de conception, capacité à mesurer des courants continus et alternatifs, capacité à résister à de fortes surcharges, faible coût. Inconvénients : influence des champs magnétiques externes sur les lectures des instruments, échelle inégale (quadratique, c'est-à-dire compressée au début et étirée à la fin), faible sensibilité, faible précision, consommation d'énergie élevée.

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Les appareils du système EM sont principalement utilisés comme ampèremètres à panneau et voltmètres AC de fréquence industrielle de classe de précision 1,0 et classes inférieures pour les mesures dans les circuits AC, dans les appareils portables multi-gammes de classe de précision 0,5.

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Objectif de l'instrumentationContrôle et mesure
les appareils sont destinés à
contrôle des paramètres,
caractériser le travail
la voiture dans son ensemble et individuellement
ses unités.

Exigences relatives à l'instrumentation

Caractère informatif - évalué par le temps,
nécessaire à une lecture correcte
informations ou nombre d'erreurs dans
lire des informations avec un nombre limité
temps de lecture.
Faible sensibilité aux pulsations et
changement de tension dans le réseau de bord
voiture.
Résistance aux vibrations, aux changements
température, exposition à des agents agressifs
environnement.

Classement des instruments

1. En affichant des informations
les instruments de contrôle et de mesure sont divisés en :
◦ pointer du doigt ;
◦ signalisation.
Les instruments indicateurs ont une échelle sur laquelle
les valeurs du paramètre mesuré sont indiquées.
Les dispositifs de signalisation informent sur
valeur critique du paramètre mesuré, environ
état fonctionnel d'un nœud ou d'une unité
voiture utilisant le son ou la lumière
signal.

Classement des instruments

2. Par conception dispositifs
sont divisées en:
mécanique;
électrique;
◦ magnétoélectrique,
◦ électromagnétique,
◦ systèmes d'impulsions.
électronique.

Classement des instruments

3. Selon l'usage prévu, les équipements de contrôle et de mesure
les appareils sont divisés en :
compteurs de température (thermomètres),
manomètres (manomètres),
compteurs de niveau de carburant,
compteurs de mode de charge de batterie (ampèremètres),
compteurs de vitesse et de distance des voitures
voies (compteurs de vitesse, compteurs kilométriques),
compteurs de régime moteur
(tachymètres),
économètres,
chronotachygraphes.

Instrumentation

Toute instrumentation se compose de deux principaux
nœuds : capteur et pointeur.
Le capteur convertit la mesure
grandeur physique en grandeur électrique
taille, situé sur
unité contrôlée.
Le pointeur convertit l'électricité
la valeur de l'angle de déviation de la flèche,
situé sur le tableau de bord.

Thermomètres

Pour mesurer la température dans les voitures
les systèmes sont le plus souvent installés avec
magnétoélectrique
indice ratiométrique et
capteur de thermistance,
plus rarement, les systèmes à impulsions.

Thermomètres

Capteur de thermistance :
un design; b - dépendance à la résistance
capteur de température;
1- corps ; 2- ressort porteur de courant ;
Z - manchon isolant ; Douille à 4 broches ;
5- tablette de thermistance ; 6- isolant ; 7 broches.

Thermomètres

a - circuit électrique du thermomètre ;
b - conception magnétoélectrique
indice ratiométrique;
1 - cadre ; 2 - écran magnétique ; 3 - axe de la flèche ;
4 - enroulements ; 5 - aimant permanent.

Thermomètres

Thermomètre avec indicateur ratiométrique :

b - schéma électrique ;

24 - cadre de bobine ; 22 - bobines indicatrices de température ;
43 - capteur indicateur de température ; 44 - équilibreurs magnétiques et flèches ;
45 - aimant permanent.

Thermomètres

Thermomètre avec indicateur ratiométrique :
UN - apparence indicateur ratiométrique magnétoélectrique;
b - schéma électrique ;
26 - indicateur de température du liquide de refroidissement ;
Cadre à 24 bobines ; 22 bobines indicatrices de température ; 43 capteurs
indicateur de température; 44- équilibreurs magnétiques et flèches ;
45 - aimant permanent.

Thermomètre à système d'impulsion

a - circuit électrique du thermomètre ; b - appareil
capteur thermobimétallique; c - dispositif de pointeur
système d'impulsions; d - circuit électrique de l'alarme thermique :
1 - capteur ; 2- plaque bimétallique ; Z - chauffage
spirale; 4-contacts ; 5 points ; 6- secteur d'ajustement ; 7-
plaque élastique avec flèche.

Thermomètre à système d'impulsion

Moteur "froid"
je
Ieff
t
Moteur "chaud"
je
Ieff
t

Indicateurs de niveau de carburant

a - capteur rhéostatique ; b, c - circuit électrique du compteur
12 et 24 V, respectivement ;
1 - rhéostat ; 2- curseur ; 3, 5 - contacts d'alarme de secours
réserve de carburant; 4. Conclusions; Flotteur 6 axes ; 7-flotteur.
L1, L2, L3 - enroulements du ratiomètre ; Rd - résistance du capteur ; RT -
résistance de compensation de température ; Retext. - résistance supplémentaire

Indicateurs de niveau de carburant avec indicateur de système électromagnétique

1 - ancre; 2 - flèche ; 3 - pièces polaires ;
4 - flotteur ; L1, L2 – bobines de pointeur ;
Rd - résistance du capteur.

Manomètres

a - capteur avec sortie rhéostatique ;
b- système d'impulsions ;
1- raccord ; 2-membrane ; Z-rhéostat ; 4 moteurs
rhéostat; 5 - plaque de contact fixe ;
Plaque 6 bimétalliques avec spirale et
contact mobile; 7-régulateur ;

Manomètres

c - schéma d'un manomètre avec un compteur ratiométrique ;
d - schéma du manomètre du système d'impulsions ;
8 - plaque indicatrice bimétallique ;
L1, L2, L3 - enroulements du ratiomètre ;
Capteur Rd, RT et résistances de compensation de température.

ampèremètres;
◦ Système électromagnétique ;
◦ Système magnétoélectrique ;
voltmètres;
◦ Système magnétoélectrique avec
bobine mobile

Compteurs de charge de batterie

Ampèremètre
électromagnétique
systèmes
◦
◦
◦
◦
◦
1 – pneu en laiton ;
2 – flèche ;
3 – aimant permanent ;
4 – socle ;
5 – ancre.

Compteurs de charge de batterie

Ampèremètre
magnétoélectrique
systèmes
◦ 1 – aimant permanent ;
◦ 2 – stationnaire
bobine;
◦ 3 – shunt ;
◦ 4 – flèche ;
◦ 5 – stationnaire
aimant permanent.

Compteurs de charge de batterie

Voltmètre de système magnétoélectrique à déplacement
bobine

Compteurs de charge de batterie

Voltmètre:
◦ secteur rouge - tension 8...11V, batterie non
mise en charge;
◦ secteur blanc – tension 11...12V, batterie non
recharges;
◦ secteur vert – tension 12...15 V, charge de batterie et
le fonctionnement du groupe électrogène est normal ;
◦ secteur rouge – tension 15...16 V, recharge
batteries, le groupe électrogène est défectueux.

Compteurs de vitesse

Par type de lecteur, ils peuvent être :
◦ à entraînement mécanique (arbre flexible) ;
◦ avec entraînement électrique.
selon le principe de fonctionnement :
◦ induction magnétique ;
◦ électronique.

Compteurs de vitesse

Induction magnétique
compteur de vitesse:
a - nœud à grande vitesse ;
1 - arbre d'entraînement ;
2 - shunt thermomagnétique,
3 - aimant ; 4 - carte ;
5 - noyau magnétique d'écran;
6 - réglage du régulateur ;
7 - printemps; 8 - flèche;
9 - entraînement de l'unité de comptage ;

Compteurs de vitesse

Compteur de vitesse à induction magnétique :
b - unité de comptage ;
Unité de comptage à 10 rouleaux ; 11-tribu.

Compteur de vitesse électrique

Tachymètres

Circuit tachymètre électronique

Dysfonctionnements des instruments

Compteur de vitesse:
◦ Le compteur de vitesse ne fonctionne pas ;
◦ Lecture de vitesse incorrecte ;
◦ Oscillation de l'aiguille du compteur de vitesse ;
Manque de lectures d'instruments :
◦ La flèche est dans sa position d'origine (rupture de fil du capteur) ;
◦ Flèche à la valeur maximale (courte à la masse) ;
Dysfonctionnement du capteur :
◦ refus total ;
◦ violation des caractéristiques.
Défaut de pointeur :
◦ dommages mécaniques ;
◦ violation des connexions électriques.

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Ce que c'est?

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Appareil

Un instrument est un appareil permettant de mesurer des grandeurs physiques.
On l’appelle mesurer parce qu’on l’utilise pour mesurer quelque chose.
Mesurer signifie comparer une quantité avec une autre.

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Chaque appareil possède une échelle (division). Les valeurs sont comparées en l'utilisant.
Prenons l'appareil le plus simple - une règle et considérons-le. Il est droit et possède une échelle.
L'échelle de la règle n'est pas simple : elle contient deux grandeurs physiques, le centimètre et le millimètre. Une règle de cinq centimètres a donc

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Cinquante lignes courtes d'un mm chacune, espacées les unes des autres (cela équivaut approximativement à l'épaisseur du fil d'une clôture grillagée) et cinq lignes longues d'un cm chacune (cela équivaut approximativement à la largeur du petit ongle) .
Cela signifie que 1 cm équivaut à 10 mm. Seuls les centimètres sont signés. Parce que les millimètres ne sont pas pratiques à utiliser.

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But

Le dirigeant a donc deux objectifs :
- 1) tracer des lignes droites et vérifier les lignes (si elles sont droites).
- 2) mesurer la longueur des objets

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Dynamomètre

Un dynamomètre est un appareil pour mesurer la force.
Le prix d'une division est égal à un Newton. (écrit 1N)
Un dynamomètre peut mesurer la force de frottement et la force de traction.

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Types de dynamomètres

Dynamomètre médical (pour mesurer la force de différents groupes musculaires humains)
Dynamomètre-silomètre portatif. (pour mesurer la force des bras)
Dynamomètre de traction. (pour mesurer grandes forces)

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Les athlètes utilisent cet appareil

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Silomère

Le dynamomètre se compose de deux poignées ovales reliées par un ressort
Lorsqu'elles sont comprimées, la plaque métallique transmet l'action à la flèche. Le prix d'une division est égal à 1 kg.

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Avec cet appareil, vous pouvez prédire la météo

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Baromètre anéroïde

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Baromètre

Un baromètre est un instrument métallique permettant de mesurer la pression atmosphérique.
Le prix d'une division est égal à deux mm Hg. Art.
Sa structure est similaire à un monomètre.

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Baromètre anéroïde

Structure : il s’agit d’une boîte métallique d’où l’air a été pompé. Un ressort y est fixé pour qu'il ne soit pas écrasé par la pression atmosphérique. Le ressort est fixé à la flèche à l'aide d'un mécanisme supplémentaire.

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Pourquoi ne pas mesurer la pression des pneus ?

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Manomètre

Un manomètre est utilisé pour mesurer une pression supérieure ou inférieure à la pression atmosphérique.
Une division du manomètre est l’atmosphère.
2 atmosphères signifie que la pression est supérieure à atm. 2 fois.

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L'appareil fonctionne grâce à l'élasticité.
Structure : il s’agit d’un tube métallique courbé scellé d’un côté. Il est fixé à la flèche à l'aide d'un engrenage denté. Si la pression augmente

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- est allumé, puis le tube se redresse et donne du mouvement à la flèche. Elle commence à se déplacer vers la droite. Si la pression diminue, le tube se replie (en raison de l'élasticité) jusqu'à ce qu'il reprenne sa forme originale. La flèche continue de se déplacer constamment derrière le tube.

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Description de la diapositive :

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Description de la diapositive :

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Description de la diapositive :

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Description de la diapositive :

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Description de la diapositive :

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Description de la diapositive :

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Description de la diapositive :

Prenez un cadre léger rectangulaire en aluminium 2 et enroulez autour de lui une fine bobine de fil. Le bâti est monté sur deux demi-axes O et O", auxquels est également fixée la flèche de l'instrument 4. L'axe est maintenu par deux fins ressorts spiraux 3. Les forces élastiques des ressorts, ramenant le bâti à l'équilibre position en l'absence de courant, sont choisis de telle sorte qu'ils soient proportionnels à l'angle de déviation de la flèche par rapport à la position d'équilibre. La bobine est placée entre les pôles d'un aimant permanent M dont les pointes ont la forme d'un cylindre creux. Dans la bobine se trouve un cylindre en fer doux 1. Cette conception assure la direction radiale des lignes d'induction magnétique dans la zone où se trouvent les spires de la bobine (voir figure). En conséquence, à n'importe quelle position de la bobine de force, la le champ magnétique agissant sur lui est maximum et, à intensité de courant constante, est constant. Prenez un cadre léger en aluminium 2 de forme rectangulaire, enroulez autour de lui une bobine de fil fin. Le cadre est fixé à deux demi-axes O et O. ", à laquelle est également fixée la flèche du dispositif 4. L'axe est maintenu en place par deux fins ressorts spiraux 3. Les forces élastiques des ressorts, qui ramènent le cadre à la position d'équilibre en l'absence de courant, sont sélectionnées tels qu'ils sont proportionnels à l'angle de déviation de la flèche par rapport à la position d'équilibre. La bobine est placée entre les pôles d'un aimant permanent M dont les pointes ont la forme d'un cylindre creux. A l'intérieur de la bobine se trouve un cylindre 1 en fer doux. Cette conception garantit la direction radiale des lignes d'induction magnétique dans la zone où se trouvent les spires de la bobine (voir figure). En conséquence, dans n'importe quelle position de la bobine, les forces agissant sur elle à partir du champ magnétique sont maximales et, à intensité de courant constante, sont constantes.

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