电动系仪表刻度特性的调整方法

２　０　１　１年第４期　（总第ｌ　６期）　质量技术监督研究　Ｑｕａ］ｉｔｙ　ａｎｄ　Ｔｅｅｈｎｉｃａｌ　ＳｕｐｅｒｖｉＳｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｎ０．４．２０１ｌ　Ｇｅｎｅｒａ１　Ｎｏ．１６　电动系仪表刻度特性的调整方法　李康祥　（宁德市计量所，福建宁德３５２１００）　摘要：本文根据电动系仪表测量机构的工作原理，简要分析了电动系仪表测量机构元件相对位置变动引　起刻度特性变坏产生误差的原因，并阐述了几种常用的电动系仪表刻度特性误差曲线的调整方法。为技术人　员开展电动系仪表刻度特性误差调整工作提供一定的参考。　关键词：电动系仪表；刻度特性：调整　一、引言　量作用于测量机构将驱使可动线圈偏转，带动指　针指向刻度盘，从而达到测量目的。此时产生的　电动系仪表具有准确度高、可以交直流两用　等独特的优点，在精密指示仪表中占有重要地　转动力矩Ｍ可近似表达式为：　Ｍ　ＫＩＩＬｃｏｓ　・ｓ　＋囝　（１）　位。电动系仪表的测量机构经过修理、使用中受　到较强过载的冲击或震动，都会引起测量机构部　件相对位置的变动，导致结构参数的变化而影响　式中：Ｋ为结构常数，Ｉ１、Ｉ，为电流　效值，ｃ０ｓ　为电流　，的有　』．，向量夹角的余弦，　为可　动线圈起始角，ａ为可动线圈偏转角　上式表明，电动系仪表的刻度特性与Ｉ　Ｉ２ｃｏｓ￣、　结构常数Ｋ及ｓｉｎ（　＋ａ）有关。其中Ｉ１　Ｉ２ｃｏｓ￣￣决　定于被测量大小及其向量夹角，不影响仪表刻度　刻度特性变坏产生误差。本文将根据电动系仪表　测量机构的工作原理，简要分析几种常用的电动　系仪表刻度特性调整方法。　特性；而结构常数Ｋ和ｓ　ｉｎ（　＋ａ）则与仪表测量机　二、电动系仪表测量机构的工作　原理　构中的可动线圈与固定线圈的材料、结构、相对　位置有关。对于一个特定的电动系仪表，其测量　机构线圈的大小、形状、匝数及周围空气导磁系　数相对固定，因此，我们通过改变可动线圈与固　定线圈以及两个固定线圈之间的相对位置，就可　以在一定程度上改变仪表的刻度特性。　从式（１）中还可以看出，　电动系仪表测量机　构的转动力矩Ｍ和起始角　与偏转角ａ之和成正弦函　图ｌ测量机构工作原理示意图　数关系，即在仪表的前部分（ｅ＋ａ≤９０。），转　动力矩Ｍ随偏转角ａ的增大而增大：在仪表的后部　分（　＋Ｑ≥９０。），　Ｍ随Ｑ的增大而减小。而对于　图中当固定线圈ＲＬ和可动线圈Ｒｇ同时通入电　流　和　后，在两线圈中将建立起磁场，此电磁能　收稿日期：２Ｏ１ｌ一０３—２３　作者简介：李康祥，男，宁德市计量所，所长助理，工程师　・３２・　相同的偏转角ｎ，改变可动线圈起始角　，转动力　矩Ｍ也将随之发生改变，即在仪表的前部分，转动　／’　力矩Ｍ随可动线圈起始角　的增大而增大；在仪表的　后部分，Ｍ随　的增大而减小。假设８－＇－８　（一般情况　下，电动系仪表的　≈４５。），我们分别增大和减　、、￣／／录《　／～　、＼：　图３改变指针和动圈的角度对误差的影响　小　，画出三条转动力矩Ｍ与偏转角ａ之间的关系曲　线，如图２中所示。　（ａ）改变指针角度示意　（ｂ）误差曲线　（二）改变两个定圈间隙　的方法调整刻度曲　线误差　电动系仪表测量机构中，磁场强度与两定圈间　图２转动力矩Ｍ与偏转角ｏ【关系曲线　隙６密切相关，由于电动系仪表固定线圈的长度有　限，固定线圈的磁场是非均匀的，只有两定圈间隙　三、电动系仪表刻度特性曲线误　差产生原因及其调整方法　根据以上分析结果，下面具体介绍几种电动　系仪表刻度特性调整方法。　（一）改变指针与可动线圈之间的夹角ｅ调整　刻度特性曲线误差　６极小时，磁场才接近于辐射状态。增大６，磁场　分布强度减弱：减小６，磁场分布强度增强。　１、若仪表示值在起始部分产生正误差（后部　分合格），其主要原因是作用于起始位置的转动　力矩偏强造成的。此时可以通过减小仪表起始位置　偏转力矩的方法调整，即在Ａ￣ｆｌＤ的位置（见图１）加　一定厚度的绝缘垫片，减弱磁场分布强度，使起始　１、仪表示值产生前正、后负误差。其主要原　偏转力矩减小，仪表示值将产生负误差（见图４曲　因是可动线圈在起始位置受到较强转矩作用，在　线１）。反之，若仪表示值前部分产生负误差（后　后部位置受到较弱转矩作用。此时可以通过减小　部分合格），其主要原因是作用于起始位置的转　动力矩偏弱造成的。调整方法与上述相反，即去　增大ｅ的方法调整。即将指针向顺时针方向移动　一（如图３（ａ）中１所示）；也可以将　掉Ａ、Ｄ位置的绝缘垫片或者换成更薄一点的绝缘垫　测量机构底座顺时针方向移动一个角度或者将刻　片，使仪表示值产生正误差。从而达到调整刻度　度盘左移。使动圈在起始偏转时受到较弱的力矩　作用，偏转到接近上限时，相对力矩增强，使仪　表示值产生前负、后正的误差曲线（如图３（ｂ）中　攒精谁　个角度ｅ　曲线误差的作用。　曲线１所示）。　２、仪表产生前负、后正误差。其主要原因是　可动线圈在起始位置受到较弱转矩作用，在后部　位置受到较强转矩作用。此时可以通过增大Ｏ减　小ｅ的方法调整，将指针向逆时针方向移动一个　角度（如图３（ａ）中２所示）；逆时针方向移动测　量机构底座或者右移刻度盘。使仪表示值产生前　图４改变定圈间隙对误差的影响　２、若仪表示值后部位置产生正误差（起始部　分合格），其主要原因是作用于后部位置的转动　力矩偏强造成的。此时可以通过减小仪表后部位置　偏转力矩的方法调整，即在Ｂ和Ｃ的位置（见图１）加　一正、后负的误差曲线（如图３（ｂ）中曲线２所　示）。这样就可以改善仪表的刻度特性，起到调　整误差曲线的作用。　定厚度的绝缘垫片，减弱磁场分布强度，使后　部位置偏转力矩减小，仪表示值将产生负误差　（见图４曲线２）。反之，若仪表示值后部位置产生　・３３・　负误差（起始部分合格），其主要原因是作用于　后部位置的转动力矩偏弱造成的。调整方法与上　述相反，即去掉Ｂ、Ｃ位置的绝缘垫片或者换成更薄　一采用的几种方法，值得注意的是，刻度特性的调　整工作必须在没有任何机械故障、线路焊接牢固　正确和线路参数稳定的前提下进行。当然，电动　点的绝缘垫片，使仪表示值产生正误差。从而　系仪表误差调整方法还有很多，比如，可以通过　改变测量线路电阻、消除屏蔽罩磁性等。总之，　达到调整刻度曲线误差的作用。　３、当仪表在前后位置都受到较强力矩作用　时，将出现仪表示值产生前正后正的误差，调整　在实际工作中，要根据仪表实际情况，分析判断　误差产生原因，灵活运用各种方法加以处理，以　达到减小刻度特性曲线误差的目的　方法是平行增大定圈间隙６，即在位置Ａ和Ｂ、或位　置Ｃ和Ｄ力口绝缘垫片，或在位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ同时加垫　片，可在一定程度上起到调整刻度曲线误差的作　用。若仪表在前后位置都受到较弱力矩作用产生前　负后负的误差时，调整方法与上述相反，即去掉相　应位置的绝缘垫片或者换成更薄一点的垫片。　参考文献：　［１］电工仪器仪表检定与修理．编写组．电工仪器仪表检　定与修理（中）ＥＭ１．国防工业出版社，１９８１（９）：　１２６—１５０．　［２］杨文钦．磁电系，电动系仪表的误差调整ＥＪ］．计量　四、结束语　以上是电动系仪表刻度特性调整工作中最常　技术，１９９０（４）．　［３］孙丽君．常用电工仪表［Ｍ］．化学工业出版社，２０１０　（１０）・　Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｓｃａｌｅ　Ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｄｒｉｖｉｎｇ　Ｍｅｔｅｒ　ＬＩ　Ｋａｎｇｘｉａｎｇ　（Ｆｕｊｉａｎ　Ｎｉｎｇｄｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＭｅｔｒｏｌｏｇｙ，Ｎｉｎｇｄｅ　３５２１００，Ｆｕｊｉａｎ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆｉｎｓｍｍａｅｎｔｓｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ａｂｒｉｅｆａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｓｙｓｔｅｍｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｃｈａｎｇｅｓｉｎｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｃａｕｓｉｎｇｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ　ｓｃａｌｅ　ｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｅｔｒｏｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｉｃｓ，ａｎｄｄｅｓｃｒｔｉｂｅｄ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｃｏｍｍｏｎｃｈｍａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｓｙｓｔｅｍｉｎｓｌｎｎｎｅｎｔｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｅｒｒｏｒＧＲＩｒｖｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．Ｉｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｄｊｕｓｔｍ￣ｔｒｅｆｅｒｎｃｅｅｆｏｒｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ’Ｓ　ｔｏ　ｃａｒｒｙｏｕｔｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｅｒｒｏｒ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｌｃｔｅｒｉｃ　ｄｒｉｖｉｎｇｍｅｔｅｒ；Ｓｃａｌｉｎｇｆｅａｔｕｒｅ；Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ　（上接３１页）　Ｂｒｉｅｆｌｙ　Ａｎａｌｙｓｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ　Ｍａｃｈｉｎｅ　ＬＩＮ　Ｋｅｎａｎ　（Ｎａｎｐｉｎｇ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＭｅｔｒｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｐｉｎｇ　３５３０００，Ｆｕｊｉａｎ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｒｅｎａｌｆａｉｌｕｒｅ，ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓｉｓｃｕｒｒｅｎｔｌｙｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａｙ￣，ｅｇｕｌａｒｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓｍａｃｈｉｎｅｃａｈ＇ｂｒａｔｉｏｎｔｅｓｔｉｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｃｌｉｎｉｃａｌｗｏｒｋｔｏｅｎｓｕｅ　ｇｏｏｄ，Ｔｈｉｓ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆｔｈｅｍｏｓｔｍｅａｎｉｎｇｆ￣ｐａｒｍｎｅｔｅｒｓ，Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ　ｏｆａ　ｏｍｐｒｃｅｈｅｎｓｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｗｏ．Ｈｅｒｎｏｄｉａｌｙｓｉｓｍａｃｈｉｎｅｆｏｒ血ｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｍｏｒｅｐｒａｃｔｉｃａｌｗｏｒｋｏｆｍｆｅｒｅｎ￣ｖａｌｕｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓｍａｃｈｉｎｅ；Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ；Ｃｏｎｄｕｇｔｉｖｉｔｙ；Ｖｅｎｏｕｓｐｒｅｓｓｕｒｅ　・３４・