7.3. Магнитоэлектрическая система

7. 3. Магнитоэлектрическая система

Приборы этой системы (рис. 7. 1) содержат постоянный магнит – 1, к которому крепятся полюса - 2.

                      

Рис. 7. 1                                                                                         Рис. 7. 2

 

В межполюсном пространстве расположен стальной цилиндр - 3 с наклеенной на него рамкой - 4. Ток в рамку подается через две спиральные пружины -5.

Принцип действия прибора основан на взаимодействии тока в рамке (3) рис. 7. 2. с магнитным полем полюсов N и S. Это взаимодействие вызывает вращающий момент, под действием которого рамка(3) вместе с цилиндром (2) повернутся на определенный  угол. Спиральная пружина(1), в свою очередь, вызывает противодействующий момент. Так как вращающий момент пропорционален току, M = kI, а противодействующий момент пропорционален углу закручивания пружин M_пр = Da, то можно написать:

M = M_пр = kI = Da.                                           7. 4

где k и D – коэффициенты пропорциональности.

Таким образом, угол поворота стрелки магнитоэлектрического прибора пропорционален току в рамке и шкала такого прибора равномерна. Механизм магнитоэлектрического прибора обычно используется для изготовления гальванометра и амперметра.

 К достоинствам этой системы относят высокую точность и чувствительность, малое потребление энергии.

Из недостатков следует отметить сложность конструкции, чувствительность к перегрузкам, возможность измерять только постоянный ток (без дополнительных средств).

 

7. 4. Электромагнитная система

Приборы этой системы (рис. 7. 3) имеют неподвижную катушку – 1 и подвижную часть в виде стального сердечника – 2, связанного с индикаторной стрелкой – 3 противодействующей пружины – 4.

                                

Рис. 7. 3                                                                                                 Рис. 7. 4

 

Измеряемый ток, проходя по катушке (1) рис 7. 4., намагничивает сердечник (2) и втягивает его в катушку. При равенстве вращающего и тормозящего (пружина 6) моментов система успокоится, для быстрой остановки системы применяется успокоитель (4). По углу поворота подвижной части определяют измеряемый ток. Среднее значение вращающего момента пропорционально квадрату измеряемого тока:

М_ср = kI².                                                                             7. 5

 

Так как тормозящий момент, создаваемый спиральными пружинами, пропорционален углу поворота подвижной части, уравнение шкалы прибора запишем в виде:

a = kI².                                                                           7. 6

 

Другими словами, угол отклонения подвижной части прибора пропорционален квадрату действующего значения переменного тока.

К главным достоинствам электромагнитной системы относятся: простота конструкции, надежность в работе, стойкость к перегрузкам.
Из недостатков отмечаются: низкая чувствительность, большое потребление энергии, небольшая точность измерения, неравномерная шкала.

 

7. 5. Электродинамическая система

Эта система представляет собой две катушки (рис. 7. 5), одна из которых неподвижная(1), а другая подвижная(2). Обе катушки подключаются к сети, и взаимодействие их магнитных полей приводит к повороту подвижной катушки относительно неподвижной, противодействие повороту катушки (2) оказывает пружина(3).

Рис. 7. 5

 

Из уравнения видно, что шкала электродинамической системы имеет квадратичный характер. Для устранения этого недостатка подбирают геометрические размеры катушек таким образом, чтобы получить шкалу, близкую к равномерной. Эти системы чаще всего используются для измерения мощности, т. е. в качестве ваттметров, тогда:

.                                         7. 7

В этом случае шкала ваттметра равномерная. Основным достоинством прибора является высокая точность измерения. К недостаткам относятся малая перегрузочная способность, низкая чувствительность к малым сигналам, заметное влияние внешних магнитных полей.

 

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: