Reparación de la parte eléctrica de amperímetros y voltímetros magnetoeléctricos

Se entiende por reparación la realización de ajustes, principalmente en los circuitos eléctricos del aparato de medición, como resultado de que sus lecturas estén dentro de lo especificado. clase de precisión.

Si es necesario, la configuración se lleva a cabo de una o más maneras:

• cambio de resistencia activa en circuitos eléctricos en serie y en paralelo del dispositivo de medición;

• cambiar el flujo magnético de trabajo a través del marco reorganizando la derivación magnética o magnetizando (desmagnetizando) un imán permanente;

• cambiar en el momento opuesto.

En el caso general, primero, el puntero se coloca en una posición correspondiente al límite de medición superior en el valor nominal del valor medido. Cuando se logre tal coincidencia, calibre el dispositivo de medición en las marcas numéricas y registre el error de medición en estas marcas.

Si el error excede el permisible, entonces se determina si es posible, por medio de la regulación, introducir deliberadamente el error permisible en el marcado final del rango de medición para que los errores de otros signos digitales "encajen" dentro de los límites permisibles. .

En los casos en que dicha operación no dé los resultados deseados, el instrumento se recalibra retrayendo la escala. Esto suele suceder después de que se haya revisado el medidor.

El ajuste de los dispositivos magnetoeléctricos se lleva a cabo con un suministro de corriente continua, y la naturaleza de los ajustes se establece según el diseño y el propósito del dispositivo.

Por propósito y diseño, los dispositivos magnetoeléctricos se dividen en los siguientes grupos principales:

• voltímetros con resistencia interna nominal indicada en el cuadrante,
• voltímetros, cuya resistencia interna no se indica en el dial;
• amperímetros de límite único con derivación interna;
• amperímetros de derivación universales de múltiples rangos;
• milivoltímetros sin dispositivo de compensación de temperatura;
• milivoltímetros con dispositivo compensador de temperatura.

Ajuste de voltímetros con resistencia interna nominal indicada en el dial

El voltímetro se conecta en serie de acuerdo con el circuito de conmutación del miliamperímetro y se ajusta de modo que, a la corriente nominal, se obtenga la desviación del puntero hacia la marca digital final del rango de medición. La corriente nominal se calcula como una fracción de la tensión nominal dividida por resistencia interna nominal.

En este caso, el ajuste de la desviación del puntero a la marca digital final se realiza cambiando la posición de la derivación magnética, o reemplazando los resortes helicoidales, o cambiando la resistencia de la derivación paralela al marco, Si alguna.

En el caso general, la derivación magnética elimina hasta un 10% del flujo magnético que pasa por el espacio interglandular, y el movimiento de esta derivación hacia la superposición de las partes polares provoca una disminución del flujo magnético en el espacio interglandular y, en consecuencia, a una disminución en el ángulo de desviación del puntero.

Los resortes espirales (rayas) en los medidores eléctricos sirven, en primer lugar, para suministrar y retirar corriente del marco y, en segundo lugar, para crear un momento que se opone a la rotación del marco.Cuando se gira el marco, uno de los resortes se tuerce, y el segundo son las curvas, en relación con las cuales se crea un momento totalmente opuesto de los resortes.

Si es necesario reducir el ángulo de desviación del puntero, entonces debe cambiar los resortes en espiral (estrías) disponibles en el dispositivo por otros "más fuertes", es decir, instalar resortes con un par mayor.

Este tipo de ajuste a menudo se considera indeseable debido al laborioso trabajo que implica reemplazar los resortes. Los reparadores con amplia experiencia en la soldadura de resortes (estrías) prefieren este método. El hecho es que cuando se ajusta cambiando la posición de la placa de derivación magnética, en cualquier caso, como resultado, se desplaza hacia el borde y existe la posibilidad de mover más la derivación magnética para corregir las lecturas del dispositivo. , perturbado por el envejecimiento del imán, desaparece.

Cambiar la resistencia de la resistencia, maniobrar el circuito del marco con resistencia adicional, solo se puede permitir como último recurso, ya que dicha derivación de corriente generalmente se usa en dispositivos de compensación de temperatura. Naturalmente, cualquier cambio en la resistencia especificada perturbará la compensación de temperatura y, en casos extremos, solo se puede permitir dentro de pequeños límites. Tampoco hay que olvidar que la modificación de la resistencia de esta resistencia asociada a la supresión o adición de vueltas del hilo debe ir acompañada de una larga pero obligatoria operación de envejecimiento del hilo de manganina.

Para mantener la resistencia interna nominal del voltímetro, cualquier cambio en la resistencia de la resistencia de derivación debe ir acompañado de un cambio en la resistencia adicional, lo que complica aún más el ajuste y hace que no sea deseable utilizar este método.

Además, el voltímetro se enciende de acuerdo con su esquema habitual y se verifica. Con los ajustes correctos de corriente y resistencia, normalmente no se requieren más ajustes.

Ajuste de voltímetros cuya resistencia interna no está indicada en el cuadrante

El voltímetro se conecta, como de costumbre, en paralelo con el circuito que se está midiendo y ajustando para obtener la desviación de la aguja hasta la marca digital final del rango de medición a la tensión nominal para el rango de medición dado. El ajuste se realiza cambiando la posición de la placa cuando se mueve la derivación magnética, o cambiando la resistencia adicional, o cambiando los resortes en espiral (estrías). Todas las observaciones hechas anteriormente son válidas también en este caso.

A menudo, todo el circuito eléctrico del voltímetro (el marco y las resistencias de alambre enrollado) se quema. Al reparar un voltímetro de este tipo, primero retire todas las partes quemadas, luego limpie a fondo todas las partes restantes no quemadas, instale una nueva parte móvil, cortocircuite el marco, equilibre la parte móvil, abra el marco y encienda el dispositivo de acuerdo con el circuito de miliamperímetro. , es decir, en serie con el miliamperímetro modelo, determine la corriente de deflexión total de la parte móvil, haga una resistencia con resistencia adicional, magnetice el imán si es necesario y finalmente ensamble el dispositivo.

Ajuste de amperímetros de límite único con derivación interna

En este caso, puede haber dos casos de operaciones de reparación:

1) hay una derivación interna intacta y se requiere reemplazar la resistencia con el mismo marco para pasar a un nuevo límite de medición, es decir, para recalibrar el amperímetro;

2) durante la revisión del amperímetro, se cambia el marco, en relación con el cual cambian los parámetros de la parte móvil, es necesario calcular, fabricar uno nuevo y reemplazar la resistencia vieja con resistencia adicional.

En ambos casos, primero se determina la corriente de desviación total del marco del dispositivo, para lo cual la resistencia se reemplaza por una caja de resistencia y, usando potenciómetro de laboratorio o portátil, el método de compensación se utiliza para medir la corriente y la resistencia a la deflexión total del marco. La resistencia de derivación se mide de la misma manera.

Ajuste de amperímetros multilímite con shunt interno

En este caso, en el amperímetro se instala el llamado shunt universal, es decir, un shunt que, según el límite superior de medida seleccionado, se conecta en paralelo al marco y una resistencia con una resistencia adicional en todo o en parte. la resistencia total.

Por ejemplo, una derivación en un amperímetro de tres terminales consta de tres resistencias Rb R2 y R3 conectadas en serie. Por ejemplo, un amperímetro puede tener cualquiera de los tres rangos de medición: 5, 10 o 15 A. La derivación se conecta en serie con el circuito de medición. El dispositivo tiene un terminal común «+», al que se conecta la entrada de la resistencia R3, que es una derivación en el límite de medición de 15 A; las resistencias R2 y Rx están conectadas en serie a la salida de la resistencia R3.

Al conectar el circuito a los terminales marcados con "+" y "5 A" al marco a través de una resistencia R, agregue que el voltaje se elimina de las resistencias conectadas en serie Rx, R2 y R3, es decir, completamente de toda la derivación. Cuando el circuito se conecta a los terminales «+» y «10 A», se elimina el voltaje de las resistencias en serie R2 y R3, y la resistencia Rx se conecta en serie al circuito de resistencias Rext, cuando se conecta a los terminales «+» y «15 A» , el voltaje en el circuito del marco es eliminado por la resistencia R3, y las resistencias R2 y Rx están incluidas en el circuito Rin.

Al reparar un amperímetro de este tipo, son posibles dos casos:

1) los límites de medición y la resistencia de derivación no cambian, pero en relación con el reemplazo del marco o una resistencia defectuosa, es necesario calcular, fabricar e instalar una nueva resistencia;

2) el amperímetro está calibrado, es decir, sus límites de medición cambian, en relación con lo cual es necesario calcular, fabricar e instalar nuevas resistencias y luego ajustar el dispositivo.

En el caso de que ocurra un accidente en presencia de marcos de alta resistencia, cuando se requiere compensación de temperatura, se utiliza un circuito de compensación de temperatura que utiliza una resistencia o termistor. El dispositivo se comprueba en todos los límites, y con el correcto ajuste del primer límite de medida y la correcta fabricación del shunt, no suelen ser necesarios más ajustes.

Ajuste de milivoltímetros sin dispositivos especiales de compensación de temperatura

El dispositivo magnetoeléctrico tiene un marco enrollado con alambre de cobre y resortes en espiral hechos de bronce al estaño o bronce fosforoso, resistencia eléctrica que depende de la temperatura del aire en la caja del dispositivo: cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la resistencia.

Dado que el coeficiente de temperatura del bronce de estaño y zinc es bastante pequeño (0,01) y el alambre de manganina del que se fabrica la resistencia adicional es cercano a cero, el coeficiente de temperatura del dispositivo magnetoeléctrico se toma aproximadamente:

Xpr = Xp (RR / Rð + Rext)

donde Xp es el coeficiente de temperatura de la estructura de alambre de cobre igual a 0,04 (4%). De la ecuación se deduce que para reducir el impacto en las lecturas del instrumento de las desviaciones de la temperatura del aire dentro de la caja del valor nominal, la resistencia adicional debe ser varias veces mayor que la resistencia del marco.La dependencia de la relación de la resistencia adicional a la resistencia del marco en la clase de precisión del dispositivo tiene la forma

Rad / Rp = (4 — K / K)

donde K es la clase de precisión del dispositivo de medición.

De esta ecuación se deduce que, por ejemplo, para dispositivos con una clase de precisión de 1,0, la resistencia adicional debería ser tres veces mayor que la resistencia del marco, y para una clase de precisión de 0,5, ya siete veces más. Esto conduce a una disminución en el voltaje útil en el marco, y en amperímetros con derivaciones, a un aumento en el voltaje en las derivaciones El primero provoca un deterioro en las características del dispositivo, y el segundo, un aumento en la potencia consumo de la derivación. Es obvio que el uso de milivoltímetros, que no tienen dispositivos especiales de compensación de temperatura, se recomienda solo para instrumentos de panel con clases de precisión 1.5 y 2.5.

Las lecturas del dispositivo de medición se ajustan seleccionando una resistencia adicional, así como cambiando la posición de la derivación magnética. Los maestros experimentados también utilizan desviaciones magnéticas permanentes del dispositivo. Al ajustar, incluya los cables de conexión suministrados con el dispositivo de medición, o tenga en cuenta su resistencia conectándolos a un milivoltímetro con una caja de resistencia del valor de resistencia apropiado. Al reparar, a veces recurren a reemplazar los resortes helicoidales.

Regulación de milivoltímetros con dispositivo compensador de temperatura

El dispositivo de compensación de temperatura le permite aumentar la caída de voltaje en el marco sin recurrir a un aumento significativo en la resistencia adicional y el consumo de energía de la derivación, lo que mejora considerablemente las características de calidad de los milivoltímetros de límite único y rango múltiple con clases de precisión 0.2 y 0. 5, utilizados, por ejemplo, como amperímetros de derivación ... Con un voltaje constante en los terminales del milivoltímetro, el error en la medición del dispositivo debido a un cambio en la temperatura del aire dentro de la caja puede acercarse prácticamente cero, es decir, ser tan pequeño que pueda despreciarse e ignorarse.

Si durante la reparación del milivoltímetro se descubre que no tiene un dispositivo de compensación de temperatura, entonces se puede instalar dicho dispositivo en el dispositivo para mejorar las características del dispositivo.