Классификация электроизмерительных приборов. Измерительные механизмы приборов. Получение вращающего момента в маггнитоэлектрическом измерительном механизме

поворота или по линейному перемещению подвижной части определяется значение измеряемой величины.

а) Магнитоэлектрический измерительный  механизм

(рис. 1)    Подвижная часть магнитоэлектрического измерительного механизма состоит из прямоугольной катушки (рамки) В. Обмотка рамки из тонкой изолированной медной проволоки наложена на алюминиевый каркас. На рамке укреплены две полуоси — керны, установленные в опорах. На одной из полуосей укреплены стрелка и концы спиральных пружин, через которые ток подводится к обмотке рамки.

Боковые стороны рамки расположены в узком цилиндром Б и полюсными башмаками N' ,S'. Сильный постоянный магнит N, S создает в воздушном зазоре однородное радиальное магнитное поле.

На боковые стороны обмотки рамки, расположенные в магнитном поле, при наличии тока в обмотке, будет действовать пара сил F, F(рис. 2). Таким образом, создается вращающий момент, пропорциональный току в рамке,

М=klгде к—коэффициент пропорциональности.

Под действием этого момента рамка повернется на угол а, при котором вращающий момент уравновесится противодействующим моментом пружин. Последний пропорционален углу закручивания пружин М_пр= D, где D — коэффициент   пропорциональности.

Из равенства вращающего и противодействующего   моментов D = kI

находим выражение угла поворота рамки

из которого следует, что угол поворота пропорционален току. Ток в катушке измерительного механизма

где С = D/k— постоянная по току, известная для каждого прибора.

Таким образом, измеряемый ток определяется путем отсчета угла поворота рамки и умножения на постоянную прибора. Отсчет угла производится по указательной стрелке и шкале, укрепленной за концом стрелки.

Успокоителем называется приспособление, предназначенное для уменьшения времени колебаний подвижной части, возникающих после включения прибора.

В магнитоэлектрическом измерительном механизме успокоителем является алюминиевый каркас рамки. При повороте подвижной части изменяется магнитный поток, пронизывающий каркас. В каркасе индуктируются токи, взаимодействие которых с магнитным полем магнита создает тормозной момент, обеспечивающий успокоение.

Рассматриваемый измерительный механизм в связи с малым сечением пружин и проволоки обмотки изготовляется на малые номинальные токи 10—100 ма и меньше.

При включении магнитоэлектрического измерительного механизма рассмотренной конструкции в цепь переменного тока вращающий момент будет изменяться пропорционально мгновенному значению тока. При таком быстром изменении момента вследствие инерции подвижная часть не успеет следовать за изменением момента и она отклонится на угол, пропорциональный среднему за период значению вращающего момента. При синусоидальном токе среднее значение тока, а следовательно, и момента равно нулю и подвижная часть не отклонится. Таким образом, рассмотренный измерительный механизм пригоден только для измерений в цепи постоянного тока.

б) Электромагнитный измерительный механизм

Рис.   3 Электромагнитный      измерительный   механизм

Электромагнитный измерительный механизм показан на рис. 3. Он состоит из неподвижной катушки А и подвижной части — стального сердечника Б, указательной стрелки пружины и секторообразного алюминиевого листка В успокоителя, укрепленных на одной оси.

Измеряемый ток, проходя по неподвижной катушке, создает магнитное поле, которое намагничивает сердечник Б и втягивает его внутрь катушки. По углу поворота сердечника определяют величину тока в катушке.

При движении листка В успокоителя в магнитном поле магнита Мв нем индуктируются вихревые токи. Взаимодействием этих токов с полем магнита создается тормозной