Аналоговые измерительные устройства

          Основными погрешностями ферродинамических приборов являются: температурная и частотная погрешности, погрешность от нелинейности кривой намагничивания, погрешность от электромагнитного взаимодействия.

Для ферродинамических, так же как и для электродинамичес­ких приборов, наиболее характерными являются ваттметры. Поэтому погрешности и методы их компенсации рассмотрим на примере однофазного ферродинамического ваттметра.

Температурная погрешность возникает вследствие изменения сопротивления катушек, упругих свойств пружинок или растяжек и изменение характеристик материала магнитопровода. Уменьшение этой погрешности достигается различными схемными решениями, например, применением последовательно-параллельных схем компенсации температурной погрешности.

          Частотная (угловая) погрешность возникает вследствие различия фазовых соотношений в приборе и измерительной цепи. Для компенсации частотной погрешности применяются, как и для температурной погрешности, различные компенсационные схемы, например схема с включением конденсатора в параллельную цепь ваттметра (рис. 3.19).

Рис. 3.19.

 

Вследствие потерь на гистерезис и вихревые  токи в  магнитопроводе,  обмотке и расположенных вблизи катушки возбуждения металлических деталях магнитный поток катушек отстает по фазе от намагничивающего тока на угол ε. Угловая погрешность γ_δ   = 0 если емкостное сопротивление Х_С будет

                  (3.35)

Для определения значения емкости конденсатора необходимо знать tge (угол),  который чаще всего определяют экспериментально.

Погрешность от нелинейности кривой намагничивания проявля­ется в тех случаях, когда напряжение сети или коэффициент мощности отличаются от значений, при которых производилась градуировка прибора. Так как кривая намагничивания ферромагнитного материала магнитопровода нелинейная, возникает непропорциональность между током, проходящим по неподвижной катушке,  и создаваемым им магнитным  потоком. Эта непропорциональность приводит к появлению погрешности прибора. Снизить погрешность от нелинейности кривой намагничивания можно выбором рабочего участка кривой намагничивания мате­риала магнитопровода.

Погрешность электромагнит­ного взаимодействия обусловлена асимметрией воздушного зазора. При прохождении тока по подвижной катушке и разомкнутой цепи неподвижной, подвижная  катушка из-за электромагнитного взаимодействия отклоняется от нулевого положения. Погрешность от асимметрии обычно не превышает десятых долей процента, уменьшить ее можно только тщательной регулировкой измери­тельного механизма в процессе сборки.