仪表的实际灵敏度.pptx
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1、第第12-1412-14章章 检测仪表的设计检测仪表的设计n1 1 模拟式仪表的设计模拟式仪表的设计n2 2 数字式仪表的设计数字式仪表的设计n3 3 微机化检测仪表的设计微机化检测仪表的设计12.1 12.1“表头表头”的原理与刻度的原理与刻度 12.1.1“表头表头”的原理的原理一、一、“表头表头”的结构的结构动圈式磁电系测量机构(最常见)动圈式磁电系测量机构(最常见)组成结构如图组成结构如图12-1-1所示所示:n永久磁铁永久磁铁n弹性支承弹性支承n动圈及指针动圈及指针 图 1211 动圈式磁电系测量机构图 1211 动圈式磁电系测量机构 当动圈中流过电流当动圈中流过电流i时,动圈的两个
2、有效边时,动圈的两个有效边L就要受到大小相就要受到大小相等方向相反的两个电磁力等方向相反的两个电磁力F1和和F2的作用,电磁力的大小与动圈的作用,电磁力的大小与动圈中流过电流中流过电流i成正比成正比12.1.1 “表头表头”的原理的原理二、动圈所受力矩:二、动圈所受力矩:1、电磁力矩、电磁力矩 ,是穿过动圈的磁链。是穿过动圈的磁链。2、弹性力矩、弹性力矩 ,k是弹性支承的弹性系数;是弹性支承的弹性系数;是动是动 圈的转角。圈的转角。3、阻尼力矩、阻尼力矩 ,D是阻尼系数是阻尼系数12.1.1 “表头表头”的原理的原理三、动圈的运动方程:三、动圈的运动方程:1、动态方程:、动态方程:n驱使动圈转
3、动,而驱使动圈转动,而 、则阻止动圈转动,因此根据则阻止动圈转动,因此根据转动定律有:转动定律有:n式中式中J动圈和与其固定连接的动圈框架及笔尖或指针构成动圈和与其固定连接的动圈框架及笔尖或指针构成的惯性体的转动惯量。的惯性体的转动惯量。n 该惯性体的转动角加速度。该惯性体的转动角加速度。12.1.1 “表头表头”的原理的原理三、动圈的运动方程:三、动圈的运动方程:1、动态方程:、动态方程:将将 、代入上式得动圈的动态方程:代入上式得动圈的动态方程:12.1.1 “表头表头”的原理的原理三、动圈的运动方程:三、动圈的运动方程:2、静态方程:、静态方程:n若信号电流为直流若信号电流为直流I,在达
4、到稳定之后,上式左边前两项均为零,在达到稳定之后,上式左边前两项均为零,于是有:于是有:n这就是动圈的静态方程。式中这就是动圈的静态方程。式中S0称为动圈式磁电系测量机构的称为动圈式磁电系测量机构的静态灵敏度,静态灵敏度,n式中式中Ig为指针满偏为指针满偏 时动圈电流值。时动圈电流值。“表头表头”的灵敏度的灵敏度S0与动圈的满偏电流与动圈的满偏电流Ig的倒数成正比。的倒数成正比。12.1.1 “表头表头”的原理的原理四、直流电流表和直流电压表四、直流电流表和直流电压表图图12-1-212-1-21、直流电流表、直流电流表由动圈(内阻为由动圈(内阻为r)并联分流电阻)并联分流电阻R构构成,电流表
5、量程成,电流表量程Im为为n直流电流与指针偏角成线性正比关系:直流电流与指针偏角成线性正比关系:12.1.1 “表头表头”的原理的原理四、直流电流表和直流电压表四、直流电流表和直流电压表图图12-1-212-1-22、直流电压表、直流电压表由动圈串联分压电阻由动圈串联分压电阻R构成,电压表的量构成,电压表的量程程Um为为n直流电压直流电压 与指针偏角与指针偏角 成线性正比关系:成线性正比关系:12.1.2 “表头表头”的刻度的刻度刻度(标定):给仪表输入标准的被测量刻度(标定):给仪表输入标准的被测量x,在表头指针的,在表头指针的偏转处刻上被测量的数字偏转处刻上被测量的数字x。一、线性刻度一、
6、线性刻度适用于线性检测仪表适用于线性检测仪表 12.1.2 “表头表头”的刻度的刻度一、线性刻度一、线性刻度适用于线性检测仪表适用于线性检测仪表 1、刻度方程:、刻度方程:12.1.2 “表头表头”的刻度的刻度一、线性刻度一、线性刻度适用于线性检测仪表适用于线性检测仪表 2、量程上限值为、量程上限值为12.1.2 “表头表头”的刻度的刻度一、线性刻度一、线性刻度适用于线性检测仪表适用于线性检测仪表 3、仪表的标定:、仪表的标定:n两点标定两点标定(单极性单极性X):(:(0,0),(),()n三点标定三点标定(双极性双极性X):(:(0,0),(),(),(),()12.1.2 “表头表头”的
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