Осциллографический гальванометр(вибратор)

Представляет собой чувствительный элемент светолучевого осциллографа. Он имеет

Магнитоэлектрический вибратор бывает двух типов – петлевого и рамочного.

Бывают также ферродинамические вибраторы для записи мгновенных значений тока мощности. 1 петля из беррилиевой бронзы, сплава серебра и меди, натянута с помощью призм 2 и рамка 3 между полюсами постоянного магнита. Петлевые вибраторы имеют петлю, находящуюся в сильном магнитом поле (до 1 тл).

Вибратор помещается в пластмассовый корпус и заливается жидкостью. Рамочные вибраторы имеют подвижную часть в виде узкой длинной рамки с большим числом витков (ширина рамки мм, длиннамм).

Положим, что на подвижную часть действует момент

Тогда уравнение движения подвижной части примет вид

Это уравнение имеет решение, складывающиеся из частного и общего решения. Учитывая, что

и , получим

Здесь sinφ отображает момент включения прибора в цепь переменного тока.

Если включение происходит в момент перехода тока через 0, то φ=0, а если в момент, то первый член имеет максимальное значения.

Первое слагаемое представляет собой собственные колебания подвижной части, которые с течением времени затухнет, и первый член (*) обратится в 0.

Второе слагаемое решения представляет собой уравнение вынужденных колебаний с частотой ω. Амплитуда их

(Если то амплитуда наибольшая, как в резонансном гальванометре). Введем обозначение

Тогда (*) примет вид:

Кривая тока должна записываться без искажения. Следовательно, отклонение подвижной части вибратора должно совершаться по синусоидальному закону, то есть

Пусть

Тогда амплитудная погрешность

а фазовая погрешность.

и

Чем меньше η при неизменном β, тем меньше и Ө. Но слишком увеличиватьзатруднительно.

Существует такая степень успокоения, которая обеспечивает малую амплитудную погрешность в широком диапазоне частот. Она имеет порядок 0,65÷0,7.

Ваттметры. Электродинамические и ферродинамические ваттметры.

Для измерения мощности постоянного и переменного тока используется ваттметры с электродинамическим измерительным механизмом. Ваттметры с ферродинамическим измерительным механизмом используются главным образом в цепях переменного тока промышленной частоты. Включим катушку и рамку электродинамического измерительного механизма по отношению к нагрузке следующим образом.

*Iн Угол поворота электродинамического изме-

* рительного механизма:

I2 rp rн Применительно к данной схеме на

постоянном токе

приведется к виду:;

uн ;

rд

Если обеспечить линейное изменение при изменении угла поворота, тои шкала в соответствии с выражением (2) может быть отградуирована в единицах активной мощности, причем шкала будет линейной.

Постоянство изменения обеспечивается соответствующей формой, размерами и начальным положением катушек. На переменном токе

если пренебречь индуктивностью рамки. По этой же причине

и выражение (1) имеет следующий вид

т.е. угол поворота пропорционален активной мощности, потребляемой нагрузкой.

Для ферродинамических ваттметров выражение (3) примет вид:

Все остальные рассуждения аналогичны предыдущем.

Общими источниками погрешностей ваттметров являются:

1. Сдвиг по фазе между ииз – за индуктивности катушки;

2. Сдвиг по фазе между током неподвижной катушки и ее потоком;

3. Возникновение тока в рамке, индуктированного в ней потоком неподвижной катушки.

Первые две причины приводят к появлению так называемой условной погрешности. Получим ее аналитическое выражение. Для этого (1) запишем для мгновенных значений токов.

так как магнитный поток, создаваемый постоянным токоми сцепленный с рамкой. Но- часть общего магнитного потока, создаваемого током

k- функция угла поворота.

где если обеспечить линейность измененияk при изменении угла поворота.

В силу инерционности подвижная часть не будет успевать следовать за мгновенным значением и установится пропорционально среднему значению

По модулю

а

- сопротивление цепи рамки;

- коэффициент пропорциональности .

где