12. Электродинамические измерительные механизмы.
Принцип
действия электродинамических приборов
состоит во взаимодействии катушек с
токами, одна из которых подвижная, а
другая – нет. Обычно неподвижная катушка
состоит из двух одинаковых частей.
Подвижная наматывается медным/алюминиевым
проводом. Части неподвижной катушки
могут быть соединены как последовательно,
и параллельно.
Собственное поле невелико; для защиты от внешних полей используется экранирование или астазирование.
Общее уравнение для вращающего момента:
.
где
- энергия неподвижной катушки,
- подвижной,
- энергия взаимодействия.
взаимная
индуктивность между катушками. Первые
два слагаемых не участвуют в создании
вращающего момента, т. к. не зависят от
угла отклонения подвижной катушки.
Мгновенное значение вращающего момента:
.Если
то
Т.
о.
имеет две составляющие: постоянную
(среднее значение) и гармоническую
составляющую второй гармоники. Получим
,
где
угол между токами. На постоянном токе
Для амперметров и вольтметров
Для ваттметров
Электродинамические приборы:
+
самые точные приборы на переменном
токе (нет ферромагнитных частей) (кл.
т. - 0.1, 0.2, 0.5);
+ работа в расширенном частотном диапазоне;
- относительно большое потребление мощности;
- сильное влияние внешних магнитных полей.
13. Электродинамические амперметры, вольтметры и ваттметры.
,
где
угол между токами.
Для амперметров и вольтметров
Для ваттметров
У
электродинамич. амперметров для токов
до 0.5 А неподвижная и подвижная катушки
соединяются последовательно.
.
Если
бы
,
то шкала была бы квадратичной.
При
при
=>
шкала приближается к линейной.
При последовательном включении температурная и частотная компенсация не требуются.
При
токах >0.5 A послед. соединение не
применяется, т. к. большой ток вызывает
перегрев токоподводящих пружин в
подвижной катушке. 
температурная
компенсация;
частотная
компенсация.
Температурная компенсация (равенство температурных коэффициентов параллельных ветвей) необходима, чтобы не происходило перераспределения токов.
Обычно ЭД амперметры выпускаются на 2-х пределах измерений; переключение осуществляется включением частей неподвижной катушки последовательно или параллельно.
В
ЭД вольтметрах катушки включаются
последовательно друг с другом и с
добавочным резистором.
-
из манганина.
если
ток постоянный, то
Чем
выше предел измерений, тем больше
,
тем меньше температурная погрешность.
Для компенсации частотной погрешности вводится дополнительное С.
Для измерений U > 600 В используются измерительные трансформаторы напряжения.
ЭД ваттметры
*
на
схеме - генераторные зажимы.
где
гамма - угловая погрешность ваттметра.
Т.
к.
то
Прибор показывает активную мощность в следующих случаях:
1)
(нереально)
2)
.
Для этого вводим параллельно цепи
напряжения дополнительную ёмкость, но
при этом возникает возможность резонанса.
Обычно несколько пределов измерений - для A и V. Шкала в делениях. Тогда цена деления С
где
- число делений.
Пусть
,
тогда
С = 5 Вт.