動圈式顯示儀表

動圈式顯示儀表

動圈式顯示儀表是發展較早的一種模擬式顯示儀表,它的準確度等級為1.0 級,是我國自行設計、定型,實際使用最多的一種儀表。由於這類儀表的體積小,質量輕,結構簡單,價格低,指示清晰,既能對參數單獨顯示(如XCZ 型),又能對參數顯示控制(如XCT 型 )等特點,所以一直被許多中小型企業廣泛使用。 動圈式顯示儀表是測量元件將被測量的變化轉換成電壓、電流或電阻等這類電信號,再由表內的轉換電路將之前測得的電信號轉換成流過動圈(可轉動的線圈)的電流,線圈位於表內特定的磁場中,根據帶電導體在磁場中受到安培力的電磁原理,此電流可使線圈偏轉,並帶動指針在刻度盤上指示出被測參量數值的一種模擬儀表。

簡介

動圈式顯示儀表是工業生產中普遍採用的一種模擬式顯示(指示)儀表,它和熱電偶、熱電阻等相配合,用來指示各種環境下的溫度數值,套用極為廣泛 。

動圈式顯示儀表是利用通電導體在磁場中受力的原理製成的顯示儀表。由轉動系統、磁路系統、支承系統和測量線路等組成。轉動系統主要包括動圈和指針。它是一種磁電式毫伏表。用它配熱電偶、熱電阻可顯示溫度數值,配壓力、壓差變送器可顯示壓力、壓差、物位、流量等數值,配成分分析傳送器可顯示被測成分數值。若再配上調節電路和執行機構,則不僅能指示被測參數,還能對被測參數進行調節。是目前工業上廣泛使用的一種儀表。與電子電位差計相比,測量精度較低,目前只能達1.0級 。

工作原理

被測溫度經熱電偶或熱電阻,轉換為直流毫伏(或電阻)信號,輸入儀表的測量線路並轉換成電流。該電流流經處於永久磁場中的動圈時,動圈受力產生偏轉,其偏轉角與電流成正比。固定在動圈上的指針便反映出溫度的數值。

當動圈內有電流通過時產生磁場,這個磁場與永久磁場相互作用使動圈受力而繞軸轉動,使動圈上的張絲產生一個反力矩。當電流引起的轉動力矩與張絲的反力矩相等時動圈停止不動,儀表顯示被測量。

基本結構

轉動系統

動圈式顯示儀表 動圈式顯示儀表

動圈表中能夠轉動的部分統稱為轉動系統,轉動系統主要包括動圈和指針兩大部分。動圈由0.08mm的高強度漆包銅線繞成,分8層,無骨架,共繞292匣,,磁路氣隙中的磁感應強度約為0.3T。

在動圈上裝有一個很輕的鋁製指針,它隨動圈一起轉動,以顯示被測量的大小。指針尾部的燕尾為平衡桿,桿上裝有平衡錘,移動平衡鋪在平衡桿上的位置,可調節可動部分重心的位置,使之與轉軸重心重合,以減小由於可動部分的不平衡而產生的誤差。

支承系統

動圈採用張絲支承結構,在動圈的上、下張絲座上各固定一根張絲,張絲的另一頭固定在簧片支架上。張絲是一根拉緊的薄金屬帶,靠張絲的張力將動圈拉緊。支承系統的結構可參考右圖。

張絲除用於支承動圈和產生反力矩外,還有導人電流至動圈的作用。

張絲支承具有無摩擦、靈敏度高、抗震性能好及壽命長等優點。

張絲材料為錫鋅青銅、磷青銅、鈹青銅等。XC系列動圈表常採用鈹青銅張絲。張絲的抗扭彈性力矩除了與張絲材料及結構尺寸有關外,還與其張緊力有關,張力越大,彈性係數越大,一般儀表的張絲張力可取0.85-1.36N。

磁路系統

磁路系統 磁路系統

動圈表磁路系統採用立式圓柱形外磁結構,兩塊弧形永久磁鐵夾在極靴鐵和接鐵之間而成為串聯形式,磁路經極靴鐵、空氣隙和鐵芯而閉合,在極靴鐵和鐵芯形成的空氣隙中形成徑向輻射恆磁場·由於成批生產時空氣隙中的磁感應強度差異較大,一般都設有截分路調節片,用來調整空氣隙中的磁感應強度,因而可用來微調儀表的量程,如右圖所示。

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