2 Сурет - Электродинамикалық механизм

3 Сурет - Электродинамикалық механизмнің құрылымды электрлік сұлбасы

Бұл механизмде айналдыру моменті қозғалмалы жақтауша мен қозғалмайтын орауыштан сәйкес ағатын I₁ және I₂ тоқтарының өзара әсерлерінен пайда болады.

Сонда тұрақты тоқ үшін айналдыру моменті мынаған тең болады:

,

мұндағы - механизмнің қозғалмалы бөлігінің ауытқу бұрышы.

Айнымалы тоқ үшін бұл формула келесі түрде болады:

,

Мұндағы i₁(t)=I_m1sin(wt + ₁); i₂(t)=I_m2sin(wt + ₂);

₁, ₂ – фазалық ығысудың бастапқы бұрыштары.

Сонда айналдыру моментінің период үшін орташа мәні мынаған тең болады:

,

мұндағы Т – период;

I₁, I₂ – орамалардағы тоқтардың орта квадраттық мәндері;

 = ₁-₂, I₁ және I₂ тоқтарының векторларының арасындағы фазалық ығысу бұрышы.

Механизмнің қозғалмалы бөлігінің ауытқу бұрышы:

.

Ақырғы формуладан шкаланың әркелкі екенін көреміз. Шкаланың сипаттамасы орауыштың түріне және олардың өзара орналасуына тәуелді.

Артықшылықтары: айнымалы және тұрақты тоқтардың тізбектерінде өлшеу мүмкіндігі, уақыт бойынша көрсеткіштердің тұрақтылығы.

Кемшіліктері: төмен сезімталдылық, тұтынатын қуаттың көптігі, тоқ бойынша артық жүктеу қасиетінің аздығы, шығыстық шаманың кірістік сигналдың жиіліктеріне, температураға, сыртқы магнит өрістері мен механикалық әсерлерге тәуелділігі, құрылымының күрделілігі мен жасап шығарудың қымбатқа түсуі.

Өнеркәсіп тұрақты және айнымалы тоқта өлшейтін, дәлдік кластары 0,5; 0,2; 0,1 аспаптарды шығарады.

Электродинамикалық жүйенің аспаптарының мысалдары:

1. Д578 фазометрі. Фазалық ығысуды өлшеу диапазоны 0-90-180-270-360; өлшеу диапазоны cos +1  0  -1,орнату уақыты– 4 с.Тұтынатын қуат– 4 ВА.

2. 5017 амперметрі. Жиілік аймағы- 451000 Гц. Өлшеу диапазоны - 0,120 А. Дәлдік класы– 0,2.

3. Д37 ваттметрі. Өлшеу жиілігі 50, 500, 1000, 4000, 8000, 10000 Гц. Дәлдік класы– 2,5.

4. Э361 жиілікөлшеуіші. Жиілік аймағы 4555, 180220, 450550 Гц. Кернеу торабы 127, 220, 380 В. Дәлдік класы– 2,5.

5. Д5015 вольтметрі. Жиілік аймағы 45  500 Гц. Өлшеу диапазоны 060 В. Дәлдік класы– 0,2.

6. Д5016 ваттметрі. Номиналды тоқ – 5 А, қуат коэффициенті cоs=1, Өлшеу диапазонының ақырғы мәні– 6000 Вт. Дәлдік класы– 0,2.

3. Ферродинамикалық механизм

Ферродинамикалық механизм (4 сурет) электродинамикалық механизмнің бір түрі болып табылады және магнит өткізгіштік қасиетпен ерекшеленеді.

1 қозғалмайтын орауыштың 2 магнит өткізгіші (5 сурет) магниттік жұмсақ табақтық материалдан жасалған.

Магнит өткізгіштік қасиеттің болуы механизмді сыртқы магнит өрісінің әсерлерінен қорғауды қамтамасыз етіп, қозғалмалы орауышқа әсер ететін үлкен айналдырушы моменттің пайда болуына себеп болады.

4 Сурет - Ферродинамикалық өлшеуіш механизм.

5 Сурет – Ферродинамикалық механизмнің құрылымдық сұлбасы

Берілген механизмде ауалық саңылауда пайда болатын өріс бірқалыпты және радиальді болады, яғни:

.

Осылайша, айналдырушы момент В₁ индукциясы мен қозғалмалы жақтаушадағы I₂ тоғының өара әсерлерінің нәтижесінде пайда болады. Айналдыру моментінің орташа мәні:

Мұндағы k - аспаптың құрылымдық ерекшеліктерімен анықталатын коэффициент;

В₁ - магниттік индукция;

I₂ - жақтауша тоғы.

Сонымен аспапта магниттену үшін қисық сызықты бөлік қолданылса, онда:

,

мұндағы I₁- қозғалмайтын жақтаушадағы тоқ ;

k_В - пропорционалдық коэффициенті .

Сонда:

Артықшылықтары: сыртқы магнит өрістеріне электродинамикалық аспаптардан көрі азырақ алғырлау, үлкен айналдырушы момент, тұтынатын қуаттың аздығы, механикалық әсерлер кезіндегі параметрлердің тұрақтылығы.

Кемшіліктері: дәлдігі жоғары емес, сигнал жиілігі мен температураның әсері.

Қолданылу аймағы: қалқалы және тасымалданатын аспаптарда дәлдік класы 1,5; 2,5 болатын, діріл мен соққыға төзімді аспаптарда.

Ферромагниттік жүйенің аспаптарына мысалдар :

1. Д121 вольтметрі. Жиілік аймағы– 50 Гц. Өлшеу диапазоны 0150 В. Соққыдірілге беріктік . Дәлдік класы – 0,5.

2. Д128 вольтамперметрі. Жиілік аймағы 50 Гц. Өлшеу диапазоны - 050 А, 0450 В. Дәлдік класы– 1,0.

3. Д124 ваттметрі. 50 Гц жиілігі бар тораптардағы үш фазалық ваттметр. Өлшеу диапазоны– 3 кВт. Номинал кернеу: 125, 250, 375 В, тоқ – 2,5 А, 5 А.

4. Д126 жиілікөлшегіші. Жиілік аймағы - 4555 Гц, номинал кернеу 127 В, 220 В, 380 В.