Приборы электродинамической системы

Электродинамический прибор можно использовать для измерения тока (в этом случае обе катушки соединены последовательно и по ним протекает один ток), мощности или в качестве фазометра.

Эти приборы применяют в цепях постоянного и переменного токов.

1 – пружина, 2 – неподвижная катушка,

3 – подвижная катушка, 4 – стрелочный

механизм, 5 – демпфирующее устройство

Электродинамический прибор состоит из неподвижной катушки, имеющей 2 секции, подвижной катушки, стрелочного механизма, демпфирующего устройства. Подвижная катушка находится внутри неподвижной и может поворачиваться на оси вместе со стрелкой.

По неподвижной катушке протекает ток, который создаёт внутри неё магнитное поле. К неподвижной катушке с помощью спиральных пружин подводят ток. Этот ток взаимодействует с магнитным полем неподвижной катушки, в результате чего появляется вращающий момент, который и отклоняет подвижную катушку со стрелкой. Противодействующий момент создаётся спиральными пружинами, а колебания стрелки гасятся демпфирующим устройством.

Достоинства: отличается высокой точностью (класс точности 0.1, 0.2, 0.5)

Недостатки: имеют большое потребление электроэнергии и сравнительно низкую чувствительность. Шкала амперметров и вольтметров сравнительно неравномерна.

Приборы индукционной системы

Индукционный измерительный прибор обычно применяется в качестве счётчика электрической энергии в цепях переменного тока. На основе индукционных измерительных механизмов разработаны и выпускаются однофазные и трёхфазные счётчики электрической энергии переменного тока. Широко применяются в промышленности и быту.

1, 5 – неподвижные электромагниты, 2 – ось,

3 – диск, 4 – магнит тормозного момента

Прибор содержит 2 неподвижных электромагнита, вращающийся на оси алюминиевый диск.

По обмоткам обоих электромагнитов протекают синусоидальные токи, которые пронизывают диск и наводят в нём вихревые токи. Один из потоков пропорционален напряжению цепи, другой току. Один магнитный поток взаимодействует с вихревыми токами, связанными электромагнитами. Возникает вращающий момент, который начинает вращать диск. Постоянный магнит служит для создания тормозного момента.

Достоинства: просты по конструкции

Недостатки: низкий класс точности

Приборы электростатической системы

Эти приборы обычно применяются в качестве вольтметров в цепях, имеющих значительные магнитные поля.

1, 4 – неподвижные пластины, 2 – стрелка,

3 – подвижная пластина

Электростатический измерительный прибор представляет собой воздушный конденсатор, образованный неподвижным и подвижной пластинами. Неподвижных и подвижных пластин может быть несколько. Подвижная пластина укреплена на оси со стрелкой прибора и может поворачиваться внутри неподвижных пластин.

К обеим пластинам подаётся измеряемое напряжение, в результате чего на них появляются электрические заряды противоположного знака, которое создаёт электрическое поле между пластинами, электрическое поле воздействует на подвижную пластину и поворачивает её, причём силы электрического поля стремятся повернуть подвижную пластину таким образом, чтобы энергия электрического поля стала наибольшей. Напряжение при изменении не меняется, поэтому энергия электрического поля может увеличиваться только за счёт ёмкости конденсатора. Так как ёмкость конденсатора наибольшая при полностью втянутой подвижной пластине, то подвижная пластина втягивается и поворачивает стрелку. Движение пластины прекращается, когда противодействующий момент, создаваемый гибкой пружиной уравновешивает вращающий момент.

Достоинства: вольтметры электростатической системы имеют широкий диапазон, малое потребление электроэнергии, не зависят от магнитных полей. Выпускаются щитовые и переносные вольтметры.

Недостатки: малая чувствительность, большая зависимость от электрических полей (механизм прибора необходимо экранировать), невысокая точность.