Меры электрических систем. Эквивалентная схема. Магнито-электрические механизмы. Измерение токов и напряжений приборами магнитоэлектрической системы, страница 2

В воздушном зазоре между сердечником и полюсным наконечником создается сильное и практически равное магнитное поле от постоянного магнита.

Рамка может быть выполнена без каркаса. Для особо точных приборов используется манганиновый провод.

Полуоси рамки оперяются на подпятники, в которых добиваются минимального трения к повороту подвижного механизма. Два  варианта крепления рамок:

1)  рассмотрен;

2)  на растяжках.

Растяжки одновременно являются токо проводниками и элементами, обеспечивающие противодействующий момент. Растяжки выполняются из плоского тончайшего проводника обладающего упругими свойствами. В особо точных гальванометрах на растяжках размещается зеркало, которое поворачивается вместе с рамкой на угол α тогда луч света от внешнего источника питания поворачивается на угол β=2α. Это повышает чувствительность прибора.

Очевидно, что стрелка остановится тогда, когда вращающий момент (М_вр) будет равен противодействующим моментом (М_прот) вызванного возвратной пружиной.

М_вр = - М_пр

М_вр = I S ω B

М_пр = K α

Определим чувствительность механизма.

 

Вывод: чувствительность магнито электрического механизма не зависит от измеряемого тока, а только от конструктивных элементов приборов.

Магнито электрический прибор может измерять только постоянные токи.

Магнито электрические приборы обладают высокой чувствительностью. Класс точности до 0,05, кроме того, их показания не зависят от внешних магнитных полей т.к. в зазоре (доли мм) между рамкой и полюсными наконечником действует сильное магнитное поле постоянного магнита.

Недостатки:

1.  боятся перегрузок

2.  измеряют только постоянные токи.

Достоинства: измеряемые токи могу достигать 10^-9

Логометры магнито электрической системы

Это приборы, показание которых зависят от соотношения двух токов.

Отличие механизма заключается в том что:

1.  полюсные наконечники имеют не цилиндрическую, а эллиптическую проточку, при этом, чем ближе к апогею эллипса, тем магнитная индукция меньше;

2.  На подвижной части намотаны две рамки под углом, и жестко закрепленные относительно друг друга;

3.  Отсутствует возвратная пружина.

При увеличение R ток в рамке 1 уменьшается и М₂>М₁. Подвижная часть поворачивается таким образом, что рамка 1 оказывается в зоне большего магнитного поля, а рамка 2 в зоне меньшего магнитного поля. Когда М₁ будет равен М₂ стрелка остановится.

M₁ = I₁ ƒ (α)

M₂ = I₂ ƒ (α)

Очевидно что стрелка остановится при М₁=М₂, тогда

I₁ f(α) = I₂ ƒ (α)

 

Таким образом, показание логометра пропорциональны отношению токов.

Чаще всего логометры применяют для:

1.  Измерения температуры. Здесь вместо R, которое является R_x, устанавливается термо зависимое сопротивление, у которого однозначно определена зависимость величены сопротивления от температуры;

2.  В качестве измерителей больших сопротивлений (сопротивление изоляции).

В связи с тем, что показание логометра не зависит от приложенного напряжения, допускается изменения его на 5-10%, а зависит только от соотношения токов, определяемых R_пост и R, логометры могут выполняться в носительном варианте. Источником питания их является индуктор (динамо машина).

Измерение токов и напряжений приборами магнитоэлектрической системы

Измерения напряжения

Прибором М.Э. системы можно измерять напряжения.

 

 Его величена, определяется R рамки на верхний предел измерения. Например, если сопротивление рамки равно 10 Ом, а максимальный ток )–0,05А, то очевидно на рамке падает U_max=I_max▪R₀= 0,05▪10=0,5 В. Это следует понимать так: если на рамку подать U=0,5, то оно вызывает на рамке ток равный 0,05 А.

Для измерения больших величин напряжений необходимо ограничить ток через рамку до величены максимального отклонения стрелки. Это выполняется включением ___.