Измерительный прибор Советский патент 1980 года по МПК G01R1/44 

1

Настоящее изобретение относитси к приборам автотракторного электрооборудования, в частности к устройствам для контроля за степенью ааряженности аккумуляторной батареи и за исправной работой, генераторной установки транспортного средства.

СЦнако данное изобретение может быть использовано и в других областях, где требуется осуществлять контроль за на- Q пряжением в условиях значительньрс динамических нагрузок.

Известны измерительные приборы, предназначенные для контроля за степенью заржкенности аккумуляторной батареи и 15 исправной работой генераторной установки транспортных средств, содержащие подвижный постоянный магнит, закрепленный на одной оси со стрелкой, измерительную катушку н магнитную противодействующую 20 систему (ll.

Магнитная противодействующая систе- . ма у известных приборов представляет

соБой постоянный магнит, расположенный либо неподвижно, либо с возможностью перемещения в процессе регулировки относительно подвшкного магнита. Постоянный магнит противодействующей системы этих приборов выполняется из материала с температурным коэфф1щиентом магнитной индукции практически равным нулю. Таким образом, при изменении температуры окружающей среды величина магнитного .потока постоянного магнита противодействующей системы остается практически неизменной, а следовательно, остается нeIiзмeннoй величина противодействующего момента.

Недостатком таких приборов является отсутствие элементов, обеспечивающих компенсацию изменения показаний, вызванных изменением температуры окружающей среды. Отсутствие элементов термокомпенсации не позволяет использовать эти приборы в условиях значительного изменения температуры окружающей среды. Известны также измерительные приборы указанного назначения, содержащие измерительные катушки, подвижный магнит связанный со стрелкой, и противодействующий магнит, вьшолнешшй из магнитноге материала типа Виккалой f 2, Недостатком этих приборов является необходимость включения для обеспечения допустимой точности показаний при значительных изменение температуры окружающей среды, последовательно с измерительной катущкой, значительного по величине добавочного сопротивле1шя из материала, имеющего относительно небольшой температурный коэффицие гг электрического сопротивления, что вызывает снижение коэффициента добротности прибора, а следовательно, ухудшает виброустойчивость и технологичность изготовления. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является электроизмерительный прибор, содержащи измерительную катушку, подвижный маг нит, соединенный со стрелкой, и противодействующую систему, имеющую регулировочный постояш1ый магнит и дополнительный постоянный магнит, установлен11ый. неподвижно з . Недостатком данного прибора также является отсутствие элементов, обеспечивающих компенсацию изменения показаний, вызванных изменением температуры окрулсающей среды. Целью настоящего изобретения явряет ся повышение метрологических харшстеристик прибора путем уменьшения темпер турной погрешности. Это достигается тем, что в измерительном приборе, содержащем измеритель ную катушку, подвижный мапшт, соединенный со стрелкой, и противодействующую систему, имеющую регулировочный постоянный магнит и дополнительный поСТОЯШ1ЫЙ магнит, установленный неподвижло, один из магнитов противодействую щей системы или оба Магнита выполнены из феррита бария. На чертеже изображен общий вид измерительного прибора. Измерительный прибор содержит метал лический кожух 1, пластмассовое основание 2, добавочное сопротивление 3, магнитный экран 4, постоянный подвижный магршт 5, ось подвижной системь 6 стрелку 7, пластмассовую колодочку 8, винт регулировки осевого люфта 9, измерительную катушку-10, Держатель 11 не подвижного противодействующего магнита 12, выполненного из феррита бария, стойку 13 с резьбовым отверстием, держатель 14 регулировочного противодействующего магнита 15. Регулировочный магнит 15 установлен в держателе, имеющем на наружной цилиндрической поверхности резьбу с мелким шагом. Подвижный магнит 5 в сборе с осью б располагается внутри пластмассовой колодочки 8, на которую намотана измерительная катушка 1О. Колодочка 8 с измерительной катущкой О, а также противо- действующие магниты lii и 15 располагаются в магнитном экране 4, который крепится к пластмассовому основанию 2. Добавочное сопротивление 3 тшоке крепится к пластмассовому основанию 2. Пластмассовое основание 2 в сборе с вьплеуказанными элементами устанавливается в металлический кожух 1. При прохолодении электрического тока через измерительную катушку 10 возникает магнитное поле, вектор напряженности которого направлен под определенным углом к вектору напряженности магнитного поля противодействующих магнитов 12 и 15. При каждом значении величины тока, проходящего через измерительную катушку 1О, подвийсной магнит 5 устанавливается по направлению результирующего вектора напряженностей магнитных полей измерительной катушки 10 и противодействующих магнитов 12 и 15, Для ббеспечения неизменности показаний при изменении температуры окружающей среды необходимо, чтобы величиш 1 напряженностей магнгггных полей измерительной катушки 10 и противодействующих магнитов 12 и 15 либо оставались неизменными, либо изменялись в одинаковое число раз, что обеспечит неизменность направления результирующего вектора указанных напрян енностей магнитных полей. Последнее и обеспечивается с высокой степенью точности с помощью введения в магнитную систему компонента нз феррита бария, который имеет отрицательный температурный коэффициент индукции, абсолютная величина которого () имеет такой же порядок, что и величина температурного коэффициента сопротивления меди 1О,3(У С/« Для иллюстрации вышеизложенного можно воспользоваться формулой, выражающей зависимость угла отклонения подвижной системы (магнита) данного измерительного прибора от отношения напряженностей магнитных полей измери. тельной катушки и противсдействующей магнитной системы « -arctg-H- , Л - угол отклонения подвижной системы (магнита) 5 Нц - напряженность магнитного поля измерительной катушки 10 Г H/v - напряженность магнитного поля противодействующих маг нитов 12 и 15. При изменении температуры окружаю щей среды, величины Н и Hj входящие как отношение в формулу (1), будут изменяться в одном направлении на одинаковый порядок, следовательно, изменение угла :k будет незначительным, а при соответствующем подборе параметров элект рической схемы можно добиться полной неизменности показаний при изменении температуры. Благодаря этому, обеспечивается воз- можность получения высокой степени тер компенсации показаний при изменении температуры окружающей среды в широком диапазоне. При этом величина добавочного сопротивления из материала, име щего низкий температурный коэффициент электрического сопротивления (например константант),, может быть значительно. уменьшена или совсем отсутствовать что позволяет повысить метрологические характеристики и коэффициент добротности измерительного прибора. Таким образом, магнитная njjOTRBOдействующая система с компонентом, вы полненным из феррита бария, выполняет одновременно две функции - создает противодействующий момент и является термокомпенсатором показаний прибора при изменении температуры окружающей среды. Повышение метрологических характеристик и коэффициента добротности измерительного прибора позволяет улучшить его динамические характеристики и технологичность изготовления. Технико-экономический эффект заключается в более качественном контроле за заряженностью аккумуляторной батареи, а следовательно, в повышении их срока службы. Формула изобретения Измерительный прибор, содержащий измерительные катушки, подвижный магнит, соединенный со стрелкой, и противодействующую систему, имеющую регулировочный постоянный магнит и дополнительный постоянный магнит, установленный неподвижно, отличающийся тем, что, с целью повышения метрологических характеристик путем уменьшения температурной погрешности, один из магнитов противодействующей системы или оба магнита вьшолнены из феррита бфия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 297О267, кл. 324-146, 1961 г. 2.Реферативный сборник Автотракторное электрооборудование , 1976г., NJ 6, стр. 37. , 3. Авторское свидетельство СССР по заявке, № 24447О2/21, кл. О 01 В 5/16, 3.01.77 г.