Мал. 4.56. Прилади електровимірювань: їм – вимірювальні прилади;

QM – прилади для вимірювання відносин [46]

У однорідному магнітному полі постійного магніта розташовується на опорах рамка, яка може обертатися. Струм, що проходить через витки цієї рамки, має напрям, перпендикулярний напряму магнітних ліній поля.

Електричний струм подається через два пружинні елементи (стрічкові розтяжки, спіральні пружини), які одночасно створюють механічний протидіючий момент.

Електродинамічні вимірювальні прилади засновані на принципі взаємодії струмів. Вони можуть застосовуватися для вимірювань як на змінному, так і на постійному струмі.

Електродинамічний вимірювальний прилад із замкнутим магнітним ланцюгом (див. мал. 4.56) працює як прилад магнітоелектричної системи, але з тією різницею, що замість постійного магніта використовується електромагніт.

У електродинамічному вимірювальному приладі без феромагнітного сердечника (див. мал. 4.56) повністю відсутні феромагнітні елементи. При збудженні магнітного поля принцип дії приладу такий же, як у приладу із замкнутим магнітним ланцюгом.

Електромагнітні вимірювальні прилади з рухомим магнітом також засновані на магнітоелектричному принципі. Вони можуть бути використані для вимірювань на постійному струмі, а з додатковими перетворювачами — і на змінному струмі. У полі нерухомої котушки знаходиться постійний магніт (магнітна голка, диск або порожнистий циліндр), що обертається, який встановлюється у напрямі постійного зовнішнього поля (наприклад, магнітного поля Землі). При проходженні струму магніт, що обертається, переміщається у напрямі результуючого поля, що утворюється направляючим полем і полем котушки.

Прилад з рухомим магнітом є оберненим вимірювальним приладом магнітоелектричної системи, тобто котушка і постійний магніт міняються місцями.

Прилади електровимірювань індукційної системи можуть застосовуватися тільки для вимірювань на змінному струмі. У магнітному полі, що обертається, розташовується рухомий замкнутий провідник (барабан або диск). В результаті наведення вихрових струмів рухомий провідник переміщається у напрямі магнітного поля, що обертається.

Електромагнітні вимірювальні прилади (див. мал. 4.56) можуть бути використані для вимірювань на постійному і змінному струмі. Найважливішими типами цих приладів є прилади з плоскою і круглою котушками. У приладах з плоскою котушкою усередині котушки збудження знаходиться ексцентрично закріплена рухома феромагнітна пластина, вісь повороту якої розташована перпендикулярно осі котушки збудження. При протіканні електричного струму пластинка під впливом електромагнітного поля переміщається в котушці, тобто повертається навколо своєї осі. У приладі з круглою котушкою усередині котушки збудження знаходяться нерухома і рухома феромагнітні пластинки, причому вісь повороту останньою паралельна осі котушки. При протіканні електричного струму пластинки намагнічуються в однаковому напрямі і, отже, відштовхуються один від одного. При цьому рухома пластинка повертається у напрямі меншої ширини нерухомої пластинки.

Електростатичні вимірювальні прилади можуть бути використані для вимірювань як на постійному, так і на змінному струмі. Вимірювальний прилад складається з конденсатора, електроди якого закріплені так, що є можливість, прикладаючи електричну напругу, отримувати механічне зусилля, що діє у напрямі збільшення місткості. Зміна місткості може здійснюватися шляхом зміни або ефективної площі електродів, або відстані між електродами.