2. Флюксметр

Дуже зручним приладом для вимірювання постійного магнітного потоку є флюксметр, іноді ще називають веберметр або міллівеберметром.

Ф люксметр являє собою прилад магнітоелектричної системи, в якому підведення струму до рухомої рамки здійснюється не через пружинки, а через безмоментні спіралі. В його вимірювальному механізмі відсутній протидійний момент. Внаслідок цього покажчик флюксметра при відсутності струму в обмотці рамки може займати будь-яке положення щодо шкали.

Рис. 3. Схема устройства и применения флюксметра

Флюксметр, як і більшість гальванометрів магнітоелектричної системи, має бескаркасную рамку, проте він розраховується так, щоб при зовнішньому опорі, меншому 20 Ом, рухома частина виявлялася в режимі перезаспокієння. Як і у балістичного гальванометра, рухома частина флюксметра виконується з порівняно великим моментом інерції.

На рис. 3 наведена схема, пояснює процес вимірювання магнітного потоку за допомогою флюксметра. Для вимірювання магнітного потоку, наприклад постійного магніту 1, до затискачів флюксметра приєднується вимірювальна рамка 2, що складається з достатньої кількості витків мідного дроту. Якщо цю рамку надіти на випробуваний магніт так, як це показано на рис. 3, то під час переміщення рамки 2 в ній буде наводитися е.р.с., що створює струм в колі приладу. Під дією цього струму рухома рамка 3 приладу почне повертатися. Після того як вимірювальна рамка 2 буде приведена у положення, показане на рис 3, і зупинена, е.р.с., що діяла в ній, зникне, але рамка 3 по інерції буде ще трохи продовжувати рухатися. Перемістившись на деякий кут α від початкового положення, рамка 3 зупиниться.

Теорія флюксметра показує, що рух рамки припиняється після того, як число потокозчеплення витків рамки 3 з потоком магніту 4 зміниться на стільки ж, скільки склалося потокозчеплення вимірювальної рамки 2 з вимірюваним потоком Ф.

Якщо заспокоєння приладу досить велике, для чого опір рамки кола не повинно перевищувати певну для даної конструкції межу (зазвичай 8-20 Oм), то між кутом повороту стрілки флюксметра і вимірюваним магнітним потоком буде мати місце проста залежність

 

де

Ф - вимірюваний потік;

w - число витків вимірювальної рамки 2;

С_ф - постійна флюксметра в максвел-витках або вебер-витках на одну поділку шкали.

Визначення постійної флюксметра Сф проводиться таким же способом, як і визначення постійної балістичного гальванометра, із застосуванням зразкових взаємних індуктивностей.

При описаному пристрої флюксметра робота з ним стає важчою через неможливість встановлення його рухомої частини в нульове положення, так як при знятті котушки 2 з випробуваного магніту рамка 3 хоч і отримає поштовх у зворотному напрямку, але не прийде точно в початкове нульове положення. Це обумовлено неминучим незворотнім розсіюванням енергії у вигляді тепла, що виділяється струмом в ланцюзі рамки, а також втратами енергії на тертя в опорах рухомої частини приладу і тертя її об повітря. В виготовлені мікровеберметра є додаткове пристосування - електромагнітний коректор, що дозволяє встановлювати стрілку приладу в будь-яке положення, зокрема і на нульову позначку. Це пристосування, вбудоване в корпус приладу, схематично показано на рис. 12.3 і обведено пунктиром. Пристрій його подібно механізму магнітоелектричного приладу: між полюсами постійного магніту поміщена рамка 5, яку можна повертати від руки головкою 6.

Для зміни положення покажчика флюксметра щодо його шкали, зокрема для установки покажчика на нульову позначку, перемикач 7 переводять у положення, зазначене буквою К, при якому рамка приладу з'єднується з рамкою коригуючого пристрою. При цій схемі поворот рамки 5 головкою 6 викликатиме відповідну зміну положення покажчика флюксметра. Встановивши покажчик флюксметра в бажане положення, переводять перемикач 7 в робоче положення, зазначене на рис. 3 буквою И.

Флюксметр є приладом менш чутливим, ніж балістичний гальванометр, і тому не може застосовуватися для вимірювання слабких магнітних полів.

При вимірюванні досить сильних полів флюксметр має ряд переваг в порівнянні з балістичним гальванометром. Постійна флюксметра практично не змінюється при зміні зовнішнього опору кола рамки в досить широких межах від нуля до 8-20 Ом Найбільше допустиме значення цього опору вказане на шкалі прибору . Показания флюксметра залишаються правильними при зміні в широких межах швидкості видалення (чи внесення) вимірювальної рамки з магнітного поля. При роботі з балістичним гальванометром ця операція повинна проводитись дуже швидко (за 0,1—0,2 секунди) покажчик флюксметра, відхилившись на певний кут, залишається в нерухомому положенні достатньо довго для спокійного відліку показів На противагу цьому, при роботі з балістичним гальванометром для забезпечення правильності відліку максимального відхилення покажчика потрібна велика уваги.