За способом перетворення електричної енергії на механічну
За способом перетворення електричної енергії на механічну прилади поділяють на:
магнітоелектричні;
Магнітоелектричні прилади застосовують для вимірювання постійних струмів та напруг. Вони також можуть використовуватися для вимірювання опорів як гальванометри.
У приладах магнітоелектричної системи обертаючий момент створюється внаслідок взаємодії сталого магніту з провідником зі струмом. Рухомою частиною може бути або рамка зі струмом, або сталий магніт, розташований на осі.
Прилади магнітоелектричної системи з рухомим магнітом є приладами низьких класів точності і застосовуються як вказівні на транспортних засобах тощо.
Електровимірювальні прилади з рухомою рамкою мають високу точність і застосовуються при більш точних вимірюваннях.
Рис. 2.2. Схема будови магнітоелектричного пристрою.
1 — постійний магніт; 2 — магнітопровід; 3 — полюсні наконечники; 4 — рухома рамка; 5 — сердечник; 6 — магнітний шунт для регулювання чутливості пристрою; 7 — розтяжки; 8 — опори; 9 — стрілка вказівник.
електромагнітні;
Рис. 2.3. Будова електромагнітного приладу.
1 - котушка. 2 - вісь. 3 - пружина протидії. 4 - обойма з заспокійливим. 5 - стрілка. 6 - сегмент-прискорювач. 7 - магніти заспокійливого. 8 - тримач пружини. 9 - коректор. 10 - якір. 11 - нерухомий сердечник. 12 - алюмінієвий стаканчик
Електровимірювальний прилад електромагнітної системи має нерухому котушку і розташовану на осі феромагнітну пластинку. Якщо в котушці протікає струм, що вимірюється, то створене котушкою поле втягує всередину феромагнітну пелюстку. Якщо вимірюється величина в полі постійного струму, то обертаючий момент пропорційний квадрату струму. Якщо в котушці протікає синусоїдний струм, то обертаючий момент пропорційний квадрату діючого значення цього струму
Moб=kI2
де k— коефіцієнт пропорційності.
Кут відхилення рухомої частини також пропорційний квадратові струму
α = сI2
Спеціальна форма феромагнітної пелюстки може трохи поліпшити нерівномірність. Створюють прилади, у котрих шкала нерівномірна тільки в початковій частині.
Квадратова пропорційність означає, що напрямок відхилення стрілки не залежить від напрямку струму, тобто приладами електромагнітної системи можна вимірювати як в колах постійного, так і в колах змінного струму.
електродинамічні;
Рис. 2.4. Будова електродинамічного вимірювального приладу
1, 2 – рухома та нерухома котушки; 3 - вісь; 4 - пружина; 5 - стрілка; 6 - шкала.
Найточнішими серед інших підгруп електромеханічних перетворювачів, які використовуються в ланцюгах змінному струму, є електродинамічні перетворювачі. В даний час багато хто з них випускаються з класами точності 0.05 і зберігають свої показання при переході з постійного струму на змінний. Найбільш широке застосування електродинамічні перетворювачі знаходять як ватметрів постійного і змінного струму, амперметрів постійного і змінного струмів, фазометрів, частотометрів і фарадометрів. Принцип дії електродинамічних перетворювачів заснований на взаємодії магнітних полів струмів, що протікають по нерухомої і рухомої котушок (або системам котушок).
індукційні;
Рис. 2.5. Будова індукційного вимірювального приладу.
1 – спіральна пружина; 2, 3 – нерухомі електромагніти; 4 – рухомий алюмінієвий диск.
Ця система характеризується використанням декількох нерухомих котушок, які живляться змінним струмом і створює обертове магнітне поле, яке індукує струми в рухомій частині приладу, і викликає їх рух.
Данні прилади використовуються лише в змінній напрузі в якості ватметрів і лічильників електроенергії (інколи вольтметрах, амперметрах).
електростатичні;
вібраційні;
теплові.
Принцип дії приладу заснований на видовженні металевої нитки при нагріві її струмом, яке потім перетворюється у обертовий рух рухомої частини.