2.2. Электромагнитные указатели

Подвижная часть измерительного механизма электромагнитного указателя представляет собой якорёк, выполненный из магнитомягкого материала, жёстко связанный с указателем. Неподвижная часть измерительного механизма – это две расположенные под углом друг к другу катушки индуктивности (обмотки электромагнитов 1 и 3 на рис. 15.5). Если МДС катушек уравновешены, то силы их воздействия на подвижную часть одинаковы и противоположны. При изменении сопротивления реостата 4, например, в сторону уменьшения, сила тока в катушке 1 увеличится, а в катушке 3 – уменьшится и якорёк 2 с указателем повернётся в сторону большей силы притяжения, т. е. к катушке 1. При увеличении сопротивления реостата отклонение указателя произойдёт в противоположную сторону.

Рассмотренный прибор находит применение для непосредственного измерения уровня топлива в баке автомобиля. На автомобилях ВАЗ и ГАЗ «Волга» датчики уровня топлива снабжаются контактным устройством, при помощи которого включается сигнализатор, оповещающий водителя о снижении уровня топлива до минимального значения и необходимости произвести заправку.

2.3. Указатели импульсной системы

Указатели импульсной системы могут применяться для измерения температуры или давления и используются совместно с термобиметаллическими импульсными датчиками (рис. 15.3, б). Конструкция указателя приведена на рис. 15.6, а. Она состоит из П-образной биметаллической пластины 3, которая одним концом закреплена на регулировочном зубчатом секторе 8, а другим соединена со стрелкой 7. На рабочее плечо термобиметаллической пластины 3 навита обмотка 1, включённая последовательно со спиралью 9 датчика (рис.15.6, б). Концы обмотки 1 выведены на зажимы 2 прибора. Второе плечо пластины 3, так же как и датчика, выполняет роль компенсатора изменения внешней температуры. Рабочий конец термобиметаллической пластины имеет крючок 6, зацепленный со стрелкой.

В исходном состоянии контакты 10 датчика замкнуты. После включения прибора (ключ К замкнут) в цепи спиралей 1 и 9 протекает ток, нагревая биметаллические элементы. Биметалл датчика изгибается, разрывая контакты 10. Время, в течение которого контакты 10 разомкнуты Т_р, зависит от значения измеряемой величины (температуры окружающей среды или давления). После остывания биметаллической пластины контакты 10 замыкаются на время Т_з и ток вновь начинает нагревать биметаллические элементы.

В установившемся режиме происходит периодическое размыкание контактов. Действующее значение тока, протекающего через спираль 1, зависит от относительного времени замкнутого состояния контактов:

I_д = I₀· ,

где I₀ – сила тока в цепи при замкнутых контактах.

Ток I_д нагревает пластину указателя, которая деформируется и перемещает стрелку 7 по шкале. Чем больше температура измеряемой среды или чем меньше давление на контакты датчика, тем меньше Т_з, меньше I_д, температура пластины указателя и её деформация и, как следствие, меньше угол отклонения стрелки указателя от нулевого положения.