Несмотря на разнообразие электромеханических приборов,
в их конструкциях можно выделить много общих элементов и сборочных единиц.
Каждый прибор состоит из одинаковых по
назначению основных частей: корпуса, измерительного механизма, отсчетного
устройства, элементов измерительной цепи.
Измерительный механизм также содержит несколько общих частей: подвижную
и неподвижную части, участвующие в создании момента МВР, неподвижную
соединительную часть (обойму или стойку) с установленными на ней деталями опор,
успокоителя и др. Некоторые детали подвижной части ИМ выполняют свое назначение
совместно с деталями, входящими в неподвижные части ИМ. К ним относятся: опоры
подвижной части, успокоители, отсчетные устройства и элементы, служащие для
создания М ВР.
Установка
подвижной части ИМ осуществляется разными способами: а) на кернах-подпятниках;
б) на растяжках; в) на подвесе.
Опора
керн-подпятник (рис. 3.3,а) характеризуется наличием трения, уменьшающим
чувствительность прибора и увеличивающим его погрешность и собственное
потребление. Из-за трения в опорах появляется вариация показаний. Расчет опоры
на керн-подпятник сводится к определению минимального радиуса закругления керна
по максимальному напряжению в опоре или же к проверке прочности опор по
выбранным размерам и материалам их
деталей.
Опора на
растяжке (рис.2.3,б)
характеризуется отсутствием трения,
поэтому приборы на растяжках имеют более высокую чувствительность и меньшее
собственное потребление мощности по сравнению с приборами на кернах. Опоры на
растяжках применяются в ИМ не только в
качестве упругих опор; они создают противодействующий момент, а в ИМ с
подвижной рамкой служат также для подвода тока в обмотку рамки. Недостатком растяжек является наличие
остаточной деформации, так называемое упругое последствие, вызывающее
невозвращение указателя к нулевой отметке. Приборы на растяжках не имеют
достаточной надежности при воздействии ударов и тряски, и тогда по-прежнему
применяют приборы на кернах. При горизонтальном расположении подвижной части
образуется ее провисание Δ.
Опора на
подвесе (рис. 2.3,в) применяется в
самых чувствительных электромеханических приборах - магнитоэлектрических
зеркальных гальванометрах, устанавливаемых на капитальной стене. Подвес служит
также токоподводом. В качестве второго
токоподвода применяется безмоментная лента - пружинка.
1 – керн; 2 – букса; 3 – подпятник; 4 – винт.
Рис. 3.3 а)
1 – растяжка; 2 – держатель; 3 – пружина; 4 – втулка.
Рис. 3.3 б)
1 – подвес; 2 – зеркало; 3 – рамка; 4 – пружинка; 5 –
обойма.
Рис. 3.3 в)
Для получения требуемого времени успокоения в ИМ имеется специальный
конструктивный элемент - успокоитель,
создающий момент успокоения:
, (3.6)
где Ρ — коэффициент
успокоения, Η.м.с/рад.
В электромеханических приборах применяются воздушные, магнитоиндукционные и жидкостные
успокоители.
Из воздушных успокоителей распространены крыльчатые успокоители (рис. 3.4,а),
которые применяются в тех приборах, в которые нежелательно вводить магнитное
поле, например в переносных электромагнитных и электродинамических.
В магнитоиндукционных
успокоителях момент успокоения создается за счет взаимодействия магнитного
потока постоянного магнита с вихревыми токами, индуцированными в секторе
успокоителя или каркасе рамки при их движении в магнитном поле магнита. Примером
таких успокоителей является секторный магнитоиндукционный успокоитель
(рис.3.4,б).
1 – крыло; 2 – камера; 3 – крышка 1 – алюминиевый сектор;
2 – магнит; 3 – скоба
а)
б)
Рис. 3.4.
В магнитоэлектрических приборах момент успокоения
возникает от токов, индуцированных в обмотке рамки и в алюминиевом каркасе
(для каркасной рамки). Для ИМ с каркасными рамками основная часть успокоения
приходится за счет каркаса рамки.
Отсчетные
устройства служат для визуального
отсчитывания значений измеряемой величины. В электромеханических показывающих
приборах они состоят из шкалы и указателя.
Шкала, а также все надписи и знаки, характеризующие
прибор, наносятся на основание
шкалы (циферблат). Шкалы и циферблаты нормированы ГОСТ 5365—83.
Шкалы по форме делятся на прямолинейные, дуговые и круговые
(угол дуги более 180°), а по соотношению длин делений в пределах одной шкалы -
на равномерные и неравномерные. В равномерных шкалах деления (промежутки между
соседними отметками) имеют одинаковую длину. В неравномерных отношение длины
наибольшего деления к наименьшему (коэффициент неравномерности шкалы) превышает
1,3.
В современных приборах для повышения точности отсчета
широко используют многошкальные отсчетные устройства, позволяющие увеличить
длину шкалы, число ее делений, длину деления, уменьшить цену деления.
Указателем называется часть ОУ, положение которой относительно
отметок шкалы определяет показание прибора. В зависимости от конструкции
указателя приборы разделяются на стрелочные и со световым указателем.
Стрелочные просты по конструкции, но имеют малую чувствительность
из-за малой длины стрелки и меньшую точность отсчета. В переносных приборах для
устранения погрешности от параллакса применяют зеркальные шкалы и трубчатые
стрелки с ножевидным концом.
Световой
указатель - это указатель в виде луча
света, образующий на шкале световое пятно с индексом, по которому производят
отсчет показаний. Путем многократного
отражения от зеркал можно
получить большую длину светового луча и этим увеличить чувствительность прибора.
В ОУ со световым указателем погрешность от параллакса отсутствует.
Корпуса служат для размещения элементов и деталей ИЦ, ИМ и ОУ
и для защиты их от внешних воздействий (механических повреждений, загрязнений и
т. п.). По конструкции корпуса электромеханических приборов можно разделить на
две основные группы: корпуса щитовых и корпуса переносных приборов. Большинство
из них изготовляется из пластмассы. Применяются также стальные, алюминиевые и
комбинированные конструкции корпусов.