5.3.1Магнитоэлектрические механизмы

(сразу рисунок)...............

Рамка подвижной части перемещается в магнитном поле воздушного зазора. На рамку действует вращающий момент.

(5.8)

B - магнитная индукция в рабочем зазоре;

S - активная площадь рамки;

W - число витков;

I - ток в рамке.

Кроме вращающего момента М_вр на подвижную часть ИМ действует противодействующий момент М_пр, обычно создаваемый пружиной:

(5.9)

 - угол поворота подвижной части; W- удельный противодействующий момент. В момент равновесия

(4.10)

где S_i - чувствительность ИМ к току. Отклонение подвижной части происходит линейно с ростом тока в обмотке рамки подвижной части, т.е. можно получить линейную шкалу прибора.

Достоинствами магнитоэлектрических ИМ являются: высокая чувствительность (ИМ обладает сильным собственным полем, поэтому даже при малых токах создается достаточный вращающий момент); большая точность (из-за высокой стабильности элементов ИМ); незначительное влияние на режим измерительной цепи, так как мощность потребления ИМ мала (не более нескольких долей ватта); равномерность шкалы, хорошее успокоение.

Недостатки: сложность и относительно высокая стоимость; невысокая перегрузочная способность, из-за легкого перегрева пружин и изменения их свойств; температурные влияния на точность измерения; пригодность для измерения только в цепях постоянного тока.

Класс точности до 0,1. Амперметры и вольтметры постоянного тока: от единиц ампер до килоапмер и от долей милливольта до киловольт; омметров; гальванометров постоянного тока.

5.3.2 Электродинамические механизмы

(сразу рисунок стр. 28).............

Вращающий момент создается при взаимодействии тока I₁, проходящего по рамке подвижной части, с магнитным потоком создаваемым током I₂, проходящим через неподвижные катушки возбуждения.

(5.11)

где М₁₂ - взаимная индуктивность катушек,  - угол поворота.

Под действием вращающего момента подвижная катушка стремится занять такое положение, когда направления магнитных полей катушек совпадают. Для равновесия

, т.е.

(5.12)

При включении электродинамического механизма в цепь переменного тока на его подвижную часть воздействует вращающий момент, мгновенное значение которого

, где

,

Среднее значение вращающего момента за период, на который реагирует подвижная часть механизма:

,

где I₁I₂ – средние значения токов в катушках ;

Шкала прибора неравномерна. Характер зависит от формы катушек, их расположения.

Достоинства: возможно использование в цепях постоянного и переменного тока, стабильность показаний во времени.

Недостатки: малая чувствительность, большая потребляемая мощность ( 10Вт), зависимость выходной величины от частоты входного сигнала, температуры, внешних магнитных полей и механических воздействий.

Лабораторные многопредельные приборы высоких классов точности (0,5; 0,2; 0,1) на постоянном и переменном токе.

Миллиамперметры и амперметры с пределами от 1mA до 10А на частоты до 10 кГц, многопредельные вольтметры от 1,5 до 600 В до 5кГц; Ваттметры (25mA10А)(15600) В.