Магнитоэлектрические и электромагнитные измерительные приборы.
В момент вращения в магнитоэлектрических приборах в результате воздействия создается магнитное поля постоянного магнита на проводник с током.
Подвижная часть выполняется в виде рамки с обмоткой, по которой проходит ток.
У
гол
поврота стрелки ALFA
равен (kI)/m,
где k=w*Ф=const,
а m
– удельный противодействующий момент
спиральной пружины.
Из выражения видно, что шкала такого прибора равномерна.
C=ALFA/I — чувствительность прибора.
Магнитоэлектрические приборы пригодны только для измерения в цепях постоянного тока.
Для включения в цепь переменного тока используются выпрямители (мостовая схема выпрямления). При измерении тока, который в n раз больше допустимого тока в рамке используют шунты.
Пределы измерения по напряжению расширяют с помощью добавочных резисторов.
Электромагнитные приборы.
Д
анные
приборы действуют по принципу перемещения
подвижного сердечника из ферромагнитного
материала под влиянием магнитного поля
неподвижной катушки.
Шкала прибора не совсем равномерна, чувствительность невысока. Прибор подвержен влиянию внешних полей. Предназначен для измерения больших токов (до 300 А) и больших напряжений (до 1000 В).
Электродинамические и индукционные измерительные приборы.
Принцип: взаимодействие магнитных полей двух катушек. Одна неподвижно закреплена, а другая может поворачиваться.
Магнитные поля катушек при прохождении через них тока стремятся к одному направлению.
Шкала прибора неравномерна. Одновременное изменение направления тока в обоих катушках не меняет силу взаимодействия. Поэтому электроднм. Приборы исп. Как в цепях постоянного так и переменного тока. В цепях перем. Тока они показывают действующее значение измеряемой величины.
Индукционные приборы.
Принцип: несколько неподвижных катушек, питаемых переменным током, создают вращающееся магнитное поле. Это поле индуцирует токи в подвижной части измерительного прибора (алюминиевый цилиндр). В связи с этим цилиндр движется или вращается. Применяется при переменном токе в качестве вольтметров и счетчиков электрической энергии.
На магнитопровод наматываются две обмотки, каждая на противоположных полюсах. Между полюсами — цилиндр из алюминия. Внутри цилиндра стальной сердечник для уменьшения магнитного сопротивления. Для наибольшего момента вращения необходимо создать между потоками сдвиг по фазе примерно 90 градусов. Для этого одну пару катушек наматывают небольшим числом витков толстой проволоки (активное сопротивление). А другую большим числом витков тонкой проволоки (индуктивное сопротивление), что вызывает сдвиг по фазе между током и напряжением примерно 90 градусов. Вращающееся поле, пересекая алюминиевый цилиндр, индуктирует в нем вихревые токи, которые взаимодействии с магнитным полем будут поворачивать цилиндр в сторону вращения поля.