1.2.2 Магнитоэлектрический логометр с неподвижными рамками и поворотным магнитом

Устройство логометра с неподвижными рамками и поворотным магнитом показано на рис. 1.19.

Рисунок 1.19 – Устройство магнитоэлектрического логометра с поворотным магнитом

1 - двухсекционные рамки; 2 - каркас; 3 - поворотный магнит;

4 - стрелка с про­тивовесами; 5 - магнитный экран; 6 - установочный магнит

Основными деталями логометра являются:

две неподвижные одинаковые двухсекционные рамки 1, расположенные под углом друг к другу;

медный каркас 2, выполняющий роль успокоителя (демпфера), в котором при колебаниях постоянного магнита индуктируются токи, успокаивающие подвижную систему;

поворотный магнит 3, закрепленный на оси в корундовых подпятниках;

стрелка 4 с противовесами, соединенная с осью;

магнитный экран 5 из пермаллоя, уменьшающий влияние внешних магнитных полей на показания логометра;

установочный магнит 6.

Направление магнитных потоков, создаваемых при протекании токов в рамках 1-1 и 2-2, определяется правилом правой руки для соленоида (рис. 1.20).

Рисунок 1.20 – Определение направления магнитного потока в рамке с током по правилу правой руки

На рис. 1.21, а показаны две рамки логометра, сдвинутые в пространстве на угол 90°, а на рис. 1.21,б - векторная диаграмма магнитных потоков Ф₁ и Ф₂, создаваемых этими рамками, для случая равенства токов I₁ и I₂.

Рисунок 1.21 – Логометр (а) и векторные диаграммы магнитных потоков (б и в)

Принцип действия логометра с неподвижными рамками заключается в том, что поворотный постоянный магнит устанавливается в направлении результирующего магнитного потока Ф_Р, определяемого как геометрическая сумма потоков, создаваемых токами катушек.

Если изменить силу тока в рамках (на рис. 1.21, в показана диаграмма для случая I₁ > I₂), то при геометрическом сложении магнитных потоков Ф₁ и Ф₂ произойдет поворот результирующего магнитного потока Ф_Р, а за ним и поворотного магнита со стрелкой.

При уменьшении величины питающего напряжения уменьшатся в одинаковой степени магнитные потоки обеих рамок (на рис. 1.21, в - до величины Ф₁ и Ф₂), уменьшится величина результирующего магнитного потока Ф_p,.но его направление и положение магнита, а следовательно и показания логометра, не изменятся.

Угол полного отклонения поворотного магнита можно увеличить, развернув рамки. Однако если угол между магнитными потоками окажется более 120°, устанавливающий момент в середи­не шкалы начнет значительно уменьшаться (рис. 1.22). На практике в двухрамочных логометрах этот угол не превышает 130°.

Рисунок 1.22 - Векторная диаграмма магнитных потоков логометра для определения устанавли­вающего момента в се­редине шкалы

Для получения больших углов поворо­та подвижной системы (а в авиации при­меняют измерительные механизмы с углом поворота более 360°) используют трех- и четырехрамочные логометры.

В некоторых конструкциях логометров для увеличения установочного момента рамки наматывают на ферромагнитные сердечники.

И наконец, еще одна особенность авиационных логометров. Выше отмечалось, что логометры не имеют противодействующих пружин и подвижная система в обесточенном состоянии может находиться в любом положении. В авиационных логометрах в целях исключения ложной информации подвижная система в обесточенном положении прибора перемещается до упора влево за нулевую отметку шкалы.

В логометре рассматриваемого типа (см. рис. 1.19) возврат подвижной системы за начало шкалы осуществляется за счет взаимодействия магнитных полей поворотного и установочного магнитов. Установочный магнит практически не оказывает влияния на показания включенного логометра, но его магнитный поток оказы­вается достаточным для возврата подвижной системы в исходное положение.

Достаточное распространение получили логометры магнитоэлектрической системы, у которых в цепи рамок включают полупроводниковые диоды - логометры выпрямительной системы. Эти приборы работают в цепях переменного тока и могут быть использованы для измерения емкости, индуктивности, частоты.

На летательных аппаратах детекторные приборы в комплекте с соответствующими преобразователями применяются для измерения давлений в различных системах, температур и т. п.