Naprawa części elektrycznej amperomierzy i woltomierzy magnetoelektrycznych

Przez taką naprawę rozumie się dokonanie regulacji, głównie w obwodach elektrycznych przyrządu pomiarowego, w wyniku której jego wskazania mieszczą się w granicach określonych klasa dokładności.

W razie potrzeby ustawienie odbywa się na jeden lub więcej sposobów:

• zmiana rezystancji czynnej w szeregowych i równoległych obwodach elektrycznych przyrządu pomiarowego;

• zmiana roboczego strumienia magnetycznego przez ramę poprzez przestawienie bocznika magnetycznego lub namagnesowanie (rozmagnesowanie) magnesu trwałego;

• zmienić w przeciwnym momencie.

W ogólnym przypadku najpierw ustawia się wskazówkę w pozycji odpowiadającej górnej granicy pomiaru przy nominalnej wartości mierzonej wartości. Po uzyskaniu takiej zgodności należy skalibrować przyrząd pomiarowy na oznaczeniach numerycznych i zapisać błąd pomiaru na tych oznaczeniach.

Jeżeli błąd przekracza dopuszczalny, wówczas określa się, czy możliwe jest, w drodze regulacji, celowe wprowadzenie błędu dopuszczalnego do końcowego oznaczenia zakresu pomiarowego, tak aby błędy innych znaków cyfrowych „mieściły się” w dopuszczalnych granicach .

W przypadkach, gdy taka operacja nie daje oczekiwanych rezultatów, dokonuje się ponownej kalibracji przyrządu poprzez cofnięcie podziałki. Zwykle dzieje się to po przeglądzie licznika.

Regulacja urządzeń magnetoelektrycznych odbywa się przy zasilaniu prądem stałym, a charakter regulacji ustala się w zależności od konstrukcji i przeznaczenia urządzenia.

Ze względu na cel i konstrukcję urządzenia magnetoelektryczne dzielą się na następujące główne grupy:

• woltomierze z nominalną rezystancją wewnętrzną wskazywaną na tarczy,
• woltomierze, których rezystancja wewnętrzna nie jest wskazana na tarczy;
• amperomierze jednograniczne z bocznikiem wewnętrznym;
• wielozakresowe uniwersalne amperomierze bocznikowe;
• miliwoltomierze bez urządzenia do kompensacji temperatury;
• miliwoltomierze z kompensacją temperatury.

Regulacja woltomierzy z nominalną rezystancją wewnętrzną wskazaną na tarczy

Woltomierz jest połączony szeregowo zgodnie z obwodem przełączającym miliamperomierza i jest wyregulowany tak, aby przy prądzie znamionowym uzyskać odchylenie wskazówki do końcowego znaku cyfrowego zakresu pomiarowego. Prąd znamionowy jest obliczany jako ułamek napięcia znamionowego podzielony przez nominalna rezystancja wewnętrzna.

W tym przypadku regulacja odchylenia wskaźnika od końcowego znaku cyfrowego odbywa się albo poprzez zmianę położenia bocznika magnetycznego, albo przez wymianę sprężyn śrubowych, albo przez zmianę rezystancji bocznika równolegle do ramy, Jeśli w ogóle.

W ogólnym przypadku bocznik magnetyczny usuwa do 10% strumienia magnetycznego przechodzącego przez przestrzeń międzygruczołową, a ruch tego bocznika w kierunku zachodzenia na siebie części biegunów prowadzi do zmniejszenia strumienia magnetycznego w przestrzeni międzygruczołowej i, odpowiednio do zmniejszenia kąta odchylenia wskazówki.

Sprężyny spiralne (paski) w licznikach elektrycznych służą po pierwsze do dostarczania i odprowadzania prądu z ramki, a po drugie do wytworzenia momentu przeciwstawiającego się obrotowi ramki.Podczas obracania ramki jedna ze sprężyn jest skręcona, a drugi to zakręty, w związku z którymi powstaje całkowity przeciwny moment sprężyn.

Jeśli konieczne jest zmniejszenie kąta odchylenia wskazówki, należy zmienić dostępne w urządzeniu sprężyny spiralne (prążki) na „mocniejsze”, czyli zainstalować sprężyny o zwiększonym momencie obrotowym.

Ten rodzaj regulacji jest często uważany za niepożądany ze względu na pracochłonną pracę związaną z wymianą sprężyn. Ta metoda jest preferowana przez mechaników z dużym doświadczeniem w lutowaniu sprężyn (stria). Faktem jest, że podczas regulacji poprzez zmianę położenia bocznika magnetycznego w każdym przypadku okazuje się, że jest on przesunięty do krawędzi i możliwość dalszego przesuwania bocznika magnetycznego w celu skorygowania odczytów urządzenia , zakłócony starzeniem się magnesu, zanika.

Zmiana rezystancji rezystora, manewrowanie obwodem ramy z dodatkowym oporem, może być dozwolone tylko w ostateczności, ponieważ takie bocznikowanie prądu jest zwykle stosowane w urządzeniach kompensacji temperatury. Naturalnie każda zmiana określonej rezystancji zakłóci kompensację temperatury iw skrajnych przypadkach może być dozwolona tylko w niewielkich granicach. Nie należy również zapominać, że zmianie rezystancji tego rezystora związanej z usunięciem lub dodaniem zwojów drutu musi towarzyszyć długa, ale obowiązkowa operacja starzenia drutu manganowego.

Aby utrzymać nominalną rezystancję wewnętrzną woltomierza, wszelkim zmianom rezystancji rezystora bocznikowego musi towarzyszyć zmiana dodatkowej rezystancji, co dodatkowo komplikuje regulację i czyni niepożądanym stosowanie tej metody.

Ponadto woltomierz jest włączany zgodnie ze zwykłym schematem i sprawdzany. Przy prawidłowych ustawieniach prądu i rezystancji zwykle nie są wymagane żadne dalsze regulacje.

Regulacja woltomierzy, których rezystancja wewnętrzna nie jest wskazana na tarczy

Woltomierz podłączamy tradycyjnie równolegle do mierzonego obwodu i nastawiamy tak, aby uzyskać wychylenie wskazówki do końcowego oznaczenia cyfrowego zakresu pomiarowego przy napięciu znamionowym dla danego zakresu pomiarowego. Regulacja odbywa się poprzez zmianę położenia płytki podczas przesuwania bocznika magnetycznego lub zmianę dodatkowego oporu lub zmianę sprężyn spiralnych (prążków). Wszystkie uwagi poczynione powyżej mają zastosowanie również w tym przypadku.

Często cały obwód elektryczny woltomierza — rama i rezystory drutowe — przepala się. Podczas naprawy takiego woltomierza najpierw usuń wszystkie spalone części, następnie dokładnie wyczyść wszystkie pozostałe niespalone części, zainstaluj nową część ruchomą, zewrzyj ramkę, zrównoważ część ruchomą, otwórz ramkę i włączając urządzenie zgodnie z obwodem miliamperomierza , czyli szeregowo z modelowym miliamperomierzem, wyznaczyć całkowity prąd odchylający część ruchomą, wykonać rezystor z dodatkowym oporem, w razie potrzeby namagnesować magnes i na koniec zmontować urządzenie.

Nastawa amperomierzy jednogranicznych z bocznikiem wewnętrznym

W takim przypadku mogą wystąpić dwa przypadki operacji naprawczych:

1) bocznik wewnętrzny jest nienaruszony i konieczna jest wymiana rezystora na tę samą ramkę, aby przejść do nowej granicy pomiaru, czyli ponownie skalibrować amperomierz;

2) podczas remontu amperomierza zmienia się rama, w związku z czym zmieniają się parametry części ruchomej, konieczne jest obliczenie, wykonanie nowego i zastąpienie starego rezystora dodatkowym opornikiem.

W obu przypadkach najpierw określa się prąd pełnego odchylenia ramy urządzenia, dla którego rezystor zastępuje się skrzynką oporową i za pomocą laboratoryjny lub przenośny potencjometr, metoda kompensacji służy do pomiaru rezystancji i prądu pełnego ugięcia ramy. Rezystancję bocznika mierzy się w ten sam sposób.

Regulacja amperomierzy wielogranicznych z wewnętrznym bocznikiem

W tym przypadku w amperomierzu instaluje się tzw. bocznik uniwersalny, czyli bocznik, który w zależności od wybranej górnej granicy pomiaru, jest podłączony równolegle do ramki oraz rezystor z dodatkową rezystancją w całości lub w części całkowity opór.

Na przykład bocznik w amperomierzu trójzaciskowym składa się z trzech rezystorów Rb R2 i R3 połączonych szeregowo. Na przykład amperomierz może mieć jeden z trzech zakresów pomiarowych — 5, 10 lub 15 A. Bocznik jest połączony szeregowo z obwodem pomiarowym. Urządzenie posiada wspólny zacisk „+”, do którego podłączone jest wejście rezystora R3, będącego bocznikiem na granicy pomiaru 15 A; rezystory R2 i Rx są połączone szeregowo z wyjściem rezystora R3.

Podłączając obwód do zacisków oznaczonych „+” i „5 A” do ramy przez rezystor R, dodaj, że napięcie jest usuwane z połączonych szeregowo rezystorów Rx, R2 i R3, czyli całkowicie z całego bocznika. Gdy obwód jest podłączony do zacisków „+” i „10 A”, napięcie jest usuwane z rezystorów szeregowych R2 i R3, a rezystor Rx jest włączany szeregowo do obwodu rezystora Rext, gdy jest podłączony do zacisków «+» i «15 A» , napięcie w obwodzie ramki jest usuwane przez rezystor R3, a rezystory R2 i Rx są zawarte w obwodzie Rin.

Podczas naprawy takiego amperomierza możliwe są dwa przypadki:

1) granice pomiarowe i rezystancja bocznika nie ulegają zmianie, ale w związku z wymianą ramy lub wadliwego rezystora konieczne jest obliczenie, wyprodukowanie i zainstalowanie nowego rezystora;

2) amperomierz jest skalibrowany, to znaczy zmieniają się jego granice pomiarowe, w związku z czym konieczne jest obliczenie, wyprodukowanie i zainstalowanie nowych rezystorów, a następnie wyregulowanie urządzenia.

W razie wypadku w obecności ram o wysokiej rezystancji, gdy wymagana jest kompensacja temperatury, stosuje się obwód kompensacji temperatury z wykorzystaniem rezystora lub termistora. Urządzenie jest sprawdzane we wszystkich granicach, a przy prawidłowej regulacji pierwszej granicy pomiaru i prawidłowym wykonaniu bocznika zwykle nie są wymagane dalsze regulacje.

Regulacja miliwoltomierzy bez specjalnych urządzeń do kompensacji temperatury

Urządzenie magnetoelektryczne posiada ramę nawiniętą drutem miedzianym oraz sprężyny spiralne wykonane z brązu cynowego lub brązu fosforowego, opór elektryczny która zależy od temperatury powietrza w skrzynce urządzenia: im wyższa temperatura, tym większy opór.

Biorąc pod uwagę, że współczynnik temperaturowy brązu cynowo-cynkowego jest dość mały (0,01), a drut manganowy, z którego wykonany jest dodatkowy rezystor, jest bliski zeru, współczynnik temperaturowy urządzenia magnetoelektrycznego przyjmuje się w przybliżeniu:

Xpr = Xp (RR / Rđ + Rext)

gdzie Xp jest współczynnikiem temperaturowym ramy z drutu miedzianego równym 0,04 (4%). Z równania wynika, że ​​aby zmniejszyć wpływ na odczyty przyrządu odchyleń temperatury powietrza wewnątrz obudowy od wartości nominalnej, rezystancja dodatkowa musi być kilkukrotnie większa niż rezystancja korpusu.Zależność stosunku dodatkowej rezystancji do rezystancji ramy od klasy dokładności urządzenia ma postać

Radd / Rp = (4 — K / K)

gdzie K jest klasą dokładności urządzenia pomiarowego.

Z równania tego wynika, że ​​np. dla urządzeń o klasie dokładności 1,0 dodatkowa rezystancja powinna być trzykrotnie większa niż rezystancja ramy, a dla klasy dokładności 0,5 — już siedem razy większa. Prowadzi to do spadku napięcia użytecznego na ramie, aw amperomierzach z bocznikami - do wzrostu napięcia na bocznikach.Pierwszy powoduje pogorszenie właściwości urządzenia, a drugi - wzrost mocy zużycie bocznika. Oczywiste jest, że stosowanie miliwoltomierzy, które nie mają specjalnych urządzeń do kompensacji temperatury, jest zalecane tylko dla przyrządów panelowych o klasach dokładności 1,5 i 2,5.

Odczyty urządzenia pomiarowego są korygowane poprzez wybór dodatkowej rezystancji, a także poprzez zmianę położenia bocznika magnetycznego. Doświadczeni mistrzowie wykorzystują również trwałe odchylenia magnetyczne urządzenia. Podczas regulacji należy dołączyć przewody przyłączeniowe dostarczone z przyrządem pomiarowym lub uwzględnić ich rezystancję poprzez podłączenie do miliwoltomierza ze skrzynką rezystancyjną o odpowiedniej wartości rezystancji. Podczas naprawy czasami uciekają się do wymiany sprężyn śrubowych.

Regulacja miliwoltomierzy za pomocą urządzenia do kompensacji temperatury

Urządzenie do kompensacji temperatury pozwala zwiększyć spadek napięcia w ramie bez uciekania się do znacznego wzrostu dodatkowej rezystancji i poboru mocy bocznika, co znacznie poprawia charakterystykę jakościową miliwoltomierzy jedno- i wielozakresowych o klasach dokładności 0,2 i 0,5, używane np. Jako amperomierze bocznikowe ... Przy stałym napięciu na zaciskach miliwoltomierza błąd pomiaru urządzenia od zmiany temperatury powietrza wewnątrz skrzynki może praktycznie zbliżyć się zero, to znaczy być tak małe, że można je zaniedbać i zignorować.

Jeżeli podczas naprawy miliwoltomierza okaże się, że nie ma w nim urządzenia do kompensacji temperatury, wówczas takie urządzenie można zainstalować w urządzeniu, aby poprawić właściwości urządzenia.