Главная  Журналы 

0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73

них магнитных полей. На оси подвижного магнита закреплена указательная стрелка 14.

Магнитоэлектрические измерительные механизмы используют в амперметрах, вольтметрах и гальванометрах, а также в некоторых типах омметров.

2.2. Как работгет магиитоэлектрический ;рмб@р с подвижной р@мкей!

В магнитоэлектрическом приборе с подвияной рамкой измеряемый ток / пропускается через рамку. Проводники с током оказываются в магнитном поле, на каждый проводник начинает действовать сила, значение которой можно определить по формуле

F = BIl,

где В - магнитная индукция в зазоре; t - длина проводника (т. е. длина той части катушки, которая находится в магнитном поле).

Если в рамке имеется w витков, то общая сила, действующая на одну сторону рамки, в w раз больше, то есть

F = BIlw.

В результате действия этих сил относительно оси рамки создается вращающий момент

MBp = fa=B/toa.

Под действием этого момента рамка, а вместе с ней и стрелка поворачиваются в направлении действия силы. При повороте рамки происходит закручивание спиральных пружинок на угол « и создается противодействующий момент

где X? - удельный противодействующий момент пружинок.

Вся система поворачивается до тех пор, пока вращающий момент не уравновесится противодействующим моментом, тогда

BUwa = aW,

отсюда можно получить уравнение шкалы прибора

a = BIlwa/W==SI. (2.1)

Величина S для данного прибора постоянная и называется чувствительностью прибора. Она показывает, на какой угол отклоняется стрелка при изменении силы тока на единицу.

Значение угла а пропорционально силе измеряемого тока, то есть шкала у магнитоэлектрического прибора равномерная.

Из уравнения шкалы прибора также следует, что прибором можно измерять только постоянный ток, так как при переменном токе создаются то положительный, то отрицательный моменты, а поскольку стрелка обладает -определенной инерцией, то она остается на месте.

Так как ток, проходящий по рамке, зависит от приложенного напряжения, то при постоянном сопротивлении рамки угол откло-



нения стрелки пропорционален напряжению, и, следовательно, при соответствующей градуировке шкалы прибора им можно измерять постоянное напряжение.

2.3. Какие достоинстэа и недэстатки имеют магнитоэлектрическ54е приберы»

Из уравнения- (2.1) шкалы магнитоэлектрического прибора видно, что угол отклонения стрелки прибора пропорционален силе тока, протекающего по его рамке при подаче на нее напряжения, поэтому шкала прибора линейная, то есть равномерная. Это одно из достоинств прибора, так как градуировать такую шкалу значительно легче, чем нелинейную. Чувствительность такого прибора остается практически величиной постоянной во всем диапазоне измерений.

Магнитоэлектрические приборы имеют сильное собственное магнитное поле, поэтому не подвергаются влиянию внешних магнитных полей. Кроме того, довольно большой вращающий момент приборов позволяет применять их для изготовления самопишущих приборов.

Магнитоэлектрические приборы потребляют малые токи (значение тока ограничивается допустимым значением, которое могут пропустить спиральные пружинки) и относятся к приборам с малыми собственными потерями.

К достоинствам этих приборов можно отнести и то, что они могут иметь очень большую чувствительность, а поэтому ими можно измерять очень глалые токн и напряжения, они могут выполнять роль нулевых указателей в мостах и потенциометрах, светолучевых осциллографах.

Недостатки магнитоэлектрических приборов таковы: они имеют сложную конструкцию, дорого стоят, не рассчитаны на перегрузки, работают только в цепях постоянного тока. Последний недостаток можно устранить, применив выпрямительные устройства или различные преобразователи, например термоэлектрические.

Применяя внутренние и внешние шунты, магнитоэлектрические приборы используют и для измерения больших постоянных токов, достигающих тысячи ампер, а применяя различные дополнительные сопротивления, ими измеряют и большие напряжения.

2.4. Что такое гальванометры, где т примекязот!

Гальванометр - высокочувствительный прибор, то есть прибор, который может уловить очень малые изменения какой-то величины (обычно тока или напряжения).

У магнитоэлектрического гальванометра чувствительность S повышена за счет значительного уменьшения удельного противодействующего момента W, для чего подвижную систему (рамку прибора) устанавливают на растяжках (рис. 2.2, а) или на подвеске (рис. 2.2, б). Поскольку растяжки и подвески выполнены из тонких проволочек, то они создают очень маленький удельный противодействующий момент, следовательно, такой прибор имеет высокую чувствительность. Кроме того, в гальванометрах стремятся устанавливать постоянные магниты с наибольшей магнитной индук-



цией В, что также повышает чувствительность прибора. В большинстве гальванометров применяют оптическую систему отсчета, позволяющую за счет удаления шкалы увеличивать размер «стрелки» прибора до 1. . .2 м (рис. 2.2, в) и более, при этом даже малый угол поворота подвижной системы вызывает значительное отклонение конца «стрелки», то есть и этим приемом увеличивают чувствительность гальванометров.

Некоторые гальванометры специально выполняют так, чтобы получить большой период колебаний рамки прибора. Для этого на подвижной системе гальванометра устанавливают дополнительные грузики. Такие гальванометры называют баллистическими. Для ни»

IrfM


Рис. 2.2. Схемы установки рамок гальванометра (а - на растяжках, б - на подвеске) и гальванометра с объективным отсчетом (в).

характерно то, что угол отклонения стрелки указателя зависит от количества электричества Q, прошедшего через ра%!ку прибора, то есть

где 5б - баллистическая чувствительность гальванометра.

Гальванометрыприменяют при измерении очень малых напряжений или токов. Однако самое широкое применение они нашли как нуль-индикаторы, то есть как указатели нуля, указатели отсутствия тока или напряжения в той или иной цепи. Например, в любом мосте постоянного тока, потенциометре постоянного тока применяется гальванометр.

2.5. В чем згилючсзетея оесбенноеть магнитеэлектричеекмх лвгвм@тр@в1

Кроме обычных магнитоэлектрических приборов с одной рамкой, широко применяются так называемые магнитоэлектрические логометры, имеющие две подвижные катушки, расположенные под определенным углом одна к другой и имеющие общую ось. В этом приборе нет пружинок для подачи тока и создания противодействующего момента. Питание в подвижные катушки подается через тонкие ленточки, не создающие противодействующего момента (рис. 2.3).

Катушки подключают так, что при пропускании через них токов и /g создаются два противоположно Направленных момента Mi и /Hg. Известно, что моменты у обычных магнитоэлектрических





0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73