Электродинамическая система

Принцип действия приборов электродинамической системы основан на взаимодействии магнитных полей двух катушек, по обмоткам которых протекают токи (рис. 3). Неподвижная катушка 2 при протекании через нее тока I₂ создает магнитное поле, в котором перемещается подвижная катушка 1 с током I₁, на оси которой укреплена стрелка.

Вращающий момент M_ВР , обусловленный взаимодействием магнитных полей, определяется уравнением

M_ВР = k₁ I₁ I₂ ,

где k₁ - коэффициент, зависящий от конструкции прибора.

Под действием M_ВР подвижная рамка повернется на угол  , при этом пружиной создается противодействующий момент

M_УПР = k₂  .

Из условия равенства моментов M_ВР = M_УПР следует, что

 ~ I₁ I₂ .

Достоинствами приборов этой системы являются: возможность измерений постоянного и переменного токов, высокая точность. При изменении направления тока в обеих катушках направление вращающего момента не меняется, т.е. эти приборы можно применять в цепях постоянного и переменного тока.

К недостаткам относятся: неравномерность шкалы; чувствительность к перегрузкам; большое потребление энергии; чувствительность к внешним магнитным полям.

Электростатическая система

Устройство приборов электростатической системы основано на взаимодействии двух или нескольких заряженных проводников.

Подвижная пластина 2 (рис. 4) под действием сил притяжения втягивается в зазор между неподвижными пластинами 1. Возвращающий момент создается спиральными пружинами (на рисунке не показаны).

Приборы этой системы обладают малой чувствительностью и невысокой точностью, они чувствительны к внешним электрическим полям.

Приборы этой системы обладают очень высоким - теоретически бесконечным - сопротивлением и не вносят искажений в исследуемую цепь при их использовании в цепях постоянного тока.

Достоинством приборов этой системы является возможность применения как в цепях постоянного, так и переменного токов вплоть до очень высоких частот (10⁴ - 10⁸ Гц). Приборы электростатической системы не чувствительны к магнитным полям.

Тепловая система

Принцип действия приборов тепловой системы основан на отклонении подвижной части измерителя из-за удлинения или изменения формы, объема тела, нагреваемого измеряемым током.

Приборы тепловой системы пригодны для измерения как постоянного, так и переменного токов любой частоты; они не чувствительны к внешним магнитным полям.

К недостаткам приборов данной системы относятся: неравномерность шкалы; тепловая инерция, из-за которой стрелка устанавливается лишь через некоторое время; зависимость показаний от температуры окружающей среды.

Термоэлектрическая система

В приборах термоэлектрической системы используются термопары, в цепи которых появляется ток под действием тепла, выделяемого измеряемым током. Ток термопары затем поступает в рамку прибора магнитоэлектрической системы. Приборы этой системы, в основном, применяются для измерения токов высокой частоты.

Вибрационная система

Принцип действия приборов этой системы основан на резонансе при совпадении частот собственных колебаний подвижной части прибора с частотой переменного тока. Приборы этой системы применяются для измерения частоты тока.

Электронная система

Устройство приборов этой системы основано на применении электронных ламп и прибора магнитоэлектрической системы. В основу работы такого прибора положено изменение анодного тока электронной лампы в зависимости от изменения измеряемого напряжения, приложенного к управляющему электроду лампы.

Электролитическая система

Приборы этой системы характеризуются применением электролита, по которому проходит измеряемый ток. Количество электричества, а также ток, проходящий через цепь, определяются количеством вещества, выделившего в результате электролиза на электродах прибора. Эти приборы применяются в качестве счетчиков количества электричества в установках постоянного тока и для некоторых электрических измерений неэлектрических величин. Характерной особенностью этих приборов является отсутствие изнашивающихся частей и малое собственное потребление энергии.