«Tasdiqlayman» O‘quv ishlari bo‘yicha prorektor

12 - rasm
12-rasmda katta toklar o'lchash o'zgartkichining soddalashtirilgan konstruktiv sxemasi keltirilgan.

Unda gofra (n marta bukilgan) shakldagi yaxlit po'latdan yasalgan magnit o'tkazgich 1 tokli shina 2 ni o'rab olgan. Magnit o'tkazgich 1 ning havo oralig'iga magnit maydonini sezuvchi element - Xoll datchigi 3 joylashtirilgan. Bu o'zgartkich ko'pincha ombur ko'rinishda yasaladi va u tokli shina ish jarayonini to'xtatmasdan o'lchash imkonini beradi. Shina 2 dan katta qiymatli o'zgarmas tok o'tganda uning atrofidagi magnit o'tkazgichda o'lchanayotgan tokka proporsional bo'lgan o'zgarmas magnit oqimi hosil bo'ladi. Magnit oqimi Xoll datchigini kesib o'tganda uning chiqish qismalarida o'zgarmas EYuK hosil bo'ladi. EYuK ning qiymati shinadagi tokka to'g'ri proporsional ravishda o'zgaradi. Magnit o'tkazgich uzunligini sun'iy ravishda (n marta bukish hisobiga) oshirish uning magnit qarshiligini oshishiga va binobarin, magnit oqimini kamayishiga olib keladi. Buning natijasida magnit o'tkazgich yasalgan materialning to'yinish jarayoni faqat juda katta toklarda yuz beradi va o'zgartkichning yuqori o'lchash chegarasi ancha kengayadi. Yuqorida bayon etilgan o'zgartkichning texnik xarakteristikalari quyida keltirilgan:

- o'lchash diapazoni - 1500 A gacha;

- sezgirligi - 1,6·10-3 Gn;

- statik xarakteristikasining nochiziqlik darajasi - 6,1 %;

- magnit o'tkazgichning o'lchamlari - 12·10-2x13,6·10-2 m;

- gofrirlangan magnit o'tkazgichning yuzasi - 8·10-3x14·10-3 m2;

- massasi - 0,3 kg.

Shu o'rinda aytib o'tish joizki, tokli shina atrofidagi magnit maydon kattaligini o'lchashda Xoll datchigidan foydalanilganda datchik parametrlarining stabil emasligi o'lchash aniqligini ancha pasaytirib yuboradi. O'lchash aniqligini oshirish maqsadida aksariyat hollarda magnitomodulyasion prinsipdan foydalaniladi. Bu prinsipning mohiyati shundan iboratki, o'zgarmas magnit oqimi tutashib turgan magnit o'tkazgichning magnit qarshiligi avtonom manba hosil qilgan o'zgaruvchan magnit maydoni yordamida davriy o'zgartiriladi. Buning oqibatida o'lchanishi lozim bo'lgan magnit oqimining ham davriy o'zgarishiga erishiladi, ya'ni u avtonom manba yordamida modulyasiyalanadi.

13-rasm.

Magnitomodulyasion prinsipida ishlaydigan katta qiymatli o'zgarmas toklarni o'lchashda qo'llaniladigan o'zgartkichning konstruksion sxemasi 13-rasmda keltirilgan.

O'zgartkich ikkita o'zaro parallel tekisliklarda joylashtirilgan C - simon magnit o'tkazgich 1, 2 dan tashkil topgan bo'lib, ularning uchlari o'zaro parallel ikkita ferromagnit plastina 3, 4 lar yordamida ulangan. Ularning har birida ikkitadan to'g'ri to'rtburchak shakldagi teshiklar o'yilgan. Ferromagnit plastinalar o'zaro qat'iy parallelligini ta'minlash maqsadida havo oralig'iga izolyasion materialdan yasalgan ikkita tirsak 5, 6 o'rnatilgan. C - simon magnit o'tkazgichlarning tirqishlari orqali shina 7 o'tadi. Ferromagnit plastina teshiklariga 8 - 11 chulg'amlar o'ralgan va o'zaro ko'prik sxema ko'rinishida ulangan bo'lib, ko'prikning bitta diagonali o'zgaruvchan kuchlanish manbaiga, ikkinchisi esa o'lchash asbobiga ulanadi. Har bir teshikka o'ralgan ikkita chulg'am o'zaro shunday ulanganki, ularning o'zgaruvchan kuchlanish manbaidan hosil bo'lgan magnit oqimlari faqat teshik atrofi bo'ylab birlashadi (2 - rasm, b). Bunda 8 - 11 chulg'amlar nochiziq element vazifasini bajaradi. O'lchash o'zgartkichining ishlash prinsipi quyidagicha. Shina 7 dan o'tayotgan tok nolga teng bo'lganda 8-11 chulg'amlarning induktiv qarshiliklari o'zaro teng bo'lganligi uchun ko'prik muvozanat holatda bo'lib, uning o'lchash diagonalida kuchlanish nolga teng bo'ladi. Shina 7 dan o'lchanishi lozim bo'lgan o'zgarmas tok o'tganda uning atrofida C - simon magnit o'tkazgichlar orqali birlashuvchi doimiy magnit oqimlari hosil bo'ladi. Bu oqimlarning asosiy qismi magnit o'tkazgichlar 110 bo'ylab birlashadi, ya'ni chapda joylashgan S - simon magnit o'tkazgichda hosil bo'lgan magnit oqimi F chap ferromagnit plastina - o'ngdagi C-simon magnet o'tkazgich - ikkinchi ferromagnit plastina bo'ylab tutashadi. O'ngdagi S – simon magnit o'tkazgichda hosil bo'lgan magnit oqimi F o'ng ham shu yo'l bo'ylab tutashadi. Shuni esda tutish joizki, F chap va F o'ng magnit oqimlari magnet o'tkazgichlar bo'ylab o'zaro qarama-qarshi yo'nalgan. F chap va F o'ng magnet oqimlarning uncha katta bo'lmagan qismlari ferromagnit plastinalar orasidagi havo oralig'ini bir yo'nalishda kesib o'tadi. F chap magnit oqimi ferromagnit plastina bo'ylab o'tganda 8-chulg'amdagi o'zgaruvchan tok hosil qilgan oqim bilan (bitta yarim davrda) qo'shiladi, 9 - chulg'amdagi o'zgaruvchan tok hosil qilgan oqim bilan esa ayiriladi. Natijada 8 - chulg'am o'ralgan o'zakdagi magnit induksiya keskin oshib, chulg'amning induktiv qarshiligi o'zak magnit singdiruvchanligini kamayishi hisobiga kamayadi. F o'ng magnit oqimi hisobidan 10 - va 11- chulg'amlarda ham xuddi shunga o'xshash jarayon yuzaga keladi. Buning natijasida o'lchash ko'prigining muvozanati buziladi va uning o'lchash diagonalida shina 7 dan o'tayotgan o'zgarmas tokka proporsional bo'lgan o'zgaruvchan kuchlanish paydo bo'ladi. Yuqorida keltirilgan o'lchash o'zgartkichi aniqligining yuqoriligidan tashqari yuqori o'lchash chegarasining juda kengligi bilan boshqa katta toklarni o'lchashda foydalaniluvchi o'zgartkichlardan tubdan farq qiladi. F chap va F o'ng magnet oqimlarining C - simon magnit o'tkazgichlarda o'zaro qarama-qarshi yo'nalganligi nihoyatta katta toklarda ham magnit o'tkazgichlarni to'yinmasligini ta'minlaydi. Ferromagnit plastinalar orasidagi havo oralig'i kattaligini o'zgartirib o'zgartkich o'lchash diapazonini rostlash mumkin. O‘zgarmas kuchlanishni bevosita o‘lchashda magnitoelektrik voltmetrlar keng qo‘llaniladi. Ular yordamida 600 V gacha bo‘lgan kuchlanishni o‘lchash mumkin. O‘lchash diapazonini kengaytirish maqsadida qarshiliklar ishlatiladi. 300 V gacha o‘zgarmas kuchlanishni o‘lchashda ayrim hollarda elektrodinamik voltmetrlar qo‘llaniladi. Ammo bu asboblarning aniqligi yuqori bo‘lsa ham, sezgirligi past va quvvat iste’moli ko‘p. O‘zgarmas tok zanjirida tokni bilvosita o‘lchashda kompensatorlar ishlatiladi. 3- rasmda o'zgarmas tokni o'lchashda qo'llaniladigan kompensator hamda undagi Xoll elementlarining konstruktiv ulanish sxemalari keltirilgan. Kompensator magnit o'tkazgich 1, ko'zg'atish chulg'ami 2, Xoll elementlari 3,4,5 va qo'zg'aluvchan qisqa tutashtirilgan chulg'am vazifasini bajaruvchi mis xalqa – ekran 6 dan tashkil topgan (14 -rasm, a).

14- rasm.

Xoll elementi 3 ning tok qismalariga qiymati o'lchanishi lozim bo'lgan tok I_x , Xoll elementlari 4 va 5 ning tok qismalariga esa qiymati stabil bo'lgan kompensatsiyalovchi tok I_k beriladi. Xoll elementlari 4 va 5 ning potensial qismalari o'zaro ketma-ket va qarama-qarshi ulangan bo'lib, ularda hosil bo'ladigan e_k sinusoidal signal Xoll elementi 3 potensial qismalaridagi e_x sinusoidal signal bilan taqqoslanadi (3 - rasm, b). Bunda:

E_x = KI _x (F1 + F2 ) va E_k = 2KI_k I_q w_q gx, bu yerda K - Xoll elementlari koeffitsiyenti, F1 , F2 -qo'zg'atuvchi chulg'am tokining magnit o'tkazgichda hosil qilgan magnit oqimlari.

E = E_x  - E_k farq faza sezuvchan kuchaytirgichning kirishiga beriladi.

Kuchaytirilgan signal reversiv dvigatel (RD) ga uzatiladi. RD kompensator

qo'zg'aluvchan qismi - ekran 6 ni to E signal nol bo'lgunga qadar u yoki bu

tomonga siljitadi. Ekranning koordinatasi x ning qiymati o'lchanayotgan I x tokka

proporsional bo'ladi. Kompensatorning asosiy texnik xarakteristikalari quyida keltirilgan:

Maksimal siljish X_m 125 mm

Qo'zg'atuvchi chulg'am o'ramlar soni w_k 500

Qo'zg'atuvchi chulg'amga berilgan kuchlanish U_k 6.3 V

Sezgirlik 6.0 mm| mA

Geometrik o'lchamlari 300x50x25 mm3

Massasi 1,0 kg

X = f (I _x ) statik xarakteristikasining

nochiziqlilik darajasi 0,5 %

Ushbu kompensator nisbatan kichik toklarni yuqori aniqlik bilan o'lchash

imkoniyatini beradi. O‘zgarmas kuchlanishni aniq o‘lchash talab qilinganda, kompensator va raqamli voltmetrlardan foydalaniladi.

Bir necha voltdan yuzlab kilovoltgacha kuchlanishni o‘lchashda elektrostatik

voltmetrlar qo‘llaniladi. Bu asboblarning sezgirligi past, quvvat iste’moli kam.

0,05; 0,1; 0,2 aniqlik klassiga ega bo‘lgan asboblarning narxi balandligi tufayli ular kam ishlab chiqariladi.