4.Приборы магнитоэлектрической системы. Устройство, достоинства и недостатки.

Принцип действия прибора основан на законе Ампера. При прохождении тока через рамку, помещенная в магнитное поле постоянного магнита, возникает сила (вращающий момент на рамку).

Основными элементами прибора МЭС явл: Постоянный магнит, в который помещен каркас рамки с намотанными на ней витками проводов. Рамка является подвижной и жестко соединена со стрелкой. Сверху рамка заключена в алюминиевый экран. В приборах МЭС, экран выполняет роль успокоителя стрелки, благодаря наведению в нем токов Фуко. Шкала равномерная всегда для приборов этой системы. Приборы МЭС измеряют только постоянный ток и напряжение. (можно и переменный) Измерительная часть помещена в корпус, для защиты от пыли, грязи, влаги. Напряжение подается на катушку, через пружинку.

Момент пружины прямо пропорционален углу поворота рамки:

, где - угол поворота рамки.

- стрелка останавливается.

Согласно закону Ома,

Угол поворота рамки и стрелки пропорционален напряжению => этим прибором можно измерять как ток, так и напряжение.

1. Преимущество данного прибора является отсутствие магнитобоязни. Это обусловлено силовым полем постоянного магнита и очень слабым влиянием на индукцию внешнего магнитного поля.

2. Высокая чувствительность, малое потребление мощности.

3. Большая точность; Равномерность шкалы.

Классы точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1

Недостатки: Сложность изготовления => повышенная стоимость.

1. Пригоден только для измерения постоянного тока и напряжения.

2. Малая перегрузочная способность.

5.Приборы выпрямительной и электромагнитной систем. Принцип действия, достоинства и недостатки.

Принцип действия прибора ЭМС основан на законе Ампера. Неподвижной является катушка, по которой протекает ток, а подвижной – магнитный язычок, который втягивается в катушку. Ток через катушку создает магнитное поле.

Воздушный успокоитель представляет собой поршень, который сжимает воздух при перемещении магнитного язычка.

Магн язычок втягивается в катушку и принимает положение, при котором запасенная магнитная энергия будет максимальна.

Основные свойства ЭМ прибора:

Вращающий момент пропорционален квадрату тока: , так как магнитные поля катушки и сердечника создаются одним и тем же измерительным током.

, где Rп –сопротивление катушки.

Вывод: этим прибором можно измерять переменный ток и напряжение, а также постоянный ток и напряжение.

Шкала прибора квадратичная и неравномерная. Вначале сжата.

Преимущества: Простота и надёжность; Большая перегрузочная способность (так как катушка неподвижна и может использоваться большой провод); Измеряет постоянные и переменные токи и напряжения.

Недостатки: Низкая чувствительность; Слабое магнитное поле катушки по сравнению с МЭП ->имеет место магнитобоязнь.

Применение: амперметры, вольтметры, фазометры, частотметры.

6.Приборы электростатической и электродинамической систем. Принцип действия, достоинства и недостатки.

Приборы ЭСС основании на исп для измерения сил взаимодействия заряженных проводников и представляет собой конденсатор, одна пластина подвижная, другая неподвижная.

Прибор служит для измерений постоянных и переменных напряжений.

Принцип действия: При подаче напряжения на подв часть неподв пластины, на них возникают заряды, создается эл поле и возникают силы взаимного притяжения, которые стремятся повернуть подвижную часть так, чтобы электрическая энергия электрического поля была максимальной.

Подвижная пластина перемещает стрелку

Квадратная зависимость означает, что можно измерять как постоянный, так и переменный ток и напряжение.

Преимущества: Практически не потребляет энергии; На показания прибора почти не влияет частота и форма измеряемого напряжения.

1. Почти не влияет изменение температуры и внешнее магнитное поле.

Недостатки: Малая чувствительность (при низком напряжении, вращающий момент очень мал и практически ниже 10в не измеряет).

Применение: ЭС вольтметры используют для измерения напряжения в широком диапазоне частот(20Гц-30мГц), маломощных цепях, а также в цепях в высоким напряжением.

1. Приборы ЭДС

Принцип работы приборов ЭДС основан на принципе мех взаимодействия проводников, по которым проходит ток.

Ток подводится к подвижной катушке через спиральные пружины, которые вместе с тем создают противодействующий момент. Подвижная катушка прибора стремится стать так, чтобы направление её м поля, совпало с направлением поля неподв катушки и при этом образовалась максимальное суммарное магнитное поле.

Вр момент пропорц произв токов в катушках и изменению взаимной индуктивности так как эта индуктивность зависит от относительного положения катушек.

Для успокоения стрелки исп воздуш демпфер.

Применение: используют для измерения мощности (ваттметр). Для измерения мощности шкала неравномерна. Для измерения тока и напряжения – шкала квадратичная.

Недостатки: => малая чувствительность прибора и магнитобоязь.

Достоинства: Большая точность в цепях; ЭД ваттметры имеют равномерную шкалу.