1.Указатели электрических дистанционных манометров

В зависимости от типа выбранной электроизмерительной схемы указатель дистанционного манометра может представлять собой гальванометр, логометр или следящий электропривод. Поскольку на летательных аппаратах преимущественное примене­ние нашли логометрические дистанционные манометры, ограничимся рассмотрением схем и конструкций указателей логометрического типа. На рис.20, и показан указатель электрического дистанционного манометра, содержащий магнитоэлектрический логометр и электрические сопротивленияR₁, R₂,Rз’, R₃’иR_д,входящие в схему рис. 17, б.

Конструктивная схема магнитоэлектрического логометра показана на рис.20, б. Логометр имеет две неподвижные прямоугольные проволочные рамки 3 и 10, расположенные под углом 120° и охватывающие медный корпус успокоителя 1, внутри которого помещена подвижная система, состоящая из постоянного магнита 2, связанного с указывающей стрелкой 5. Ось 9 подвиж­ной системы имеет с обоих концов керны 11, опирающиеся наподпятники 6. Рамки помещены внутрь цилиндрического пермаллоевого экрана 8, защищающего подвижную систему от внешних магнитных полей.

Рис.20. Конструкция указателя электрического дистанционного манометра с магнитоэлектрическим логометром:

ауказатель; блогометр; 1медный корпус магнитного успокоителя; 2подвижный магнит; 3внутренняя рамка; 4неподвижный постоянный магнит; 5стрелка; 6корундовые подпятники; 7мостик; 8экран из пермаллоя; 9ось подвижной системы; 10внешняя рамка; 11керн оси подвижной системы; 12логометр; 13хомут; 14основание; 15шкала;R₁, R₂, R’₃, R’’₃ иR_Д катушки сопротивления

Рамки логометра при протекании по ним токов i₁ и i₂ создают два направленных под углом 120° магнитных поля, замыкающихся через экран. Для приведения стрелки на нуль при отключении питания в логометре имеется неподвижный постоянный магнит 4, создающий слабое магнитное поле напряженностью H.

Длина подвижного магнита значительно меньше диаметра экрана. Поэтому в рабочей зоне, где поле взаимодействует с по­движным магнитом, магнитные поля каждой из рамок можноохарактеризовать векторами напряженности Н₁ и H₂, направлен­ными по осям АА' и ВВ' под углом 120° по отношению друг к другу (рис.21).

Величина векторов напряженности

H₁=i₁ ; H₂=i₂ ,

где   число витков каждой из рамок.

Напряженность результирующего магнитного поля в рабочей зоне определяется геометрической суммой векторов

.

Подвижный магнит вместе с указывающей стрелкой располагается по направлению вектора (если не учитывать влия­ние H).

Если принять за начало отсчета ( = 0) напряжение, совпадающее с осью вектора Н₁, то текущий угол  отклонения стрелки определится из уравнения

,

где  угол между рамками (=120).

Заменяя , находим

=arctg,

где

.

Рис.21. К выводу уравнения магнитоэлектрического логометра с подвижным магнитом:

а сечение логометра, б векторная диаграмма напряженности поля

Уравнение (18) и является характеристикой магнито-электрического логометра с подвижным магнитом, входной величиной которого является , а выходной.

Стрелка расположена посредине шкалы (=60) при равенстве токов в рамках (i₁=i₂=i₃ ).

При этом составляющие напряженности магнитного поля H₁=H₂=(D внутренний диаметр экрана ), а результирующая напряженность

. (19)

Рассматривая систему «подвижный магнит— магнитное поле» как «магнитную пружину», можно представить логометр как динамическое колебательное звено с передаточной функцией

, (20)

где С_жугловая жесткость «магнитной пружины», равнаяС_Ж=Нm_м (Ннапряженность результирующего магнитного поля внутри логометра;m_м магнитный момент подвижного магнита);

К_Дкоэффициент демпфирования;

J момент инерции подвижной системы.

Рис.22. Конструкция указателя с ферродинамическим логометром:

1 стрелка; 2 подпятник; 3 циферблат; 4 подшкальник; 5 магнитодержатель; 6 стойка; 7 магнитопровод; 8 накладка; 9 основание; 10 вилка; 11 окно; 12 стекло; 13 корпус; 14 катушка; 15 ось; 16 катушка возбуждения; 17 магнит; 18 лепесток; 19 термосопротивление

Конструкция указателя с ферродинамическим логометром приведена на рис. 22, а схема магнитопровода этого логометра показана на рис.23.

Подвижная рамка 2 подвержена действию двух механических моментов М₁ и М₂. Момент М₁, который условно назовем вращающим, создается за счет взаимодействия электрического тока i₂, протекающего по рамке 2, с магнитным полем, создаваемым в рабочем зазоре током i₁ катушки возбуждения 1, Момент М₂, являющийся противодействующим, образуется в результате стремления рамки 2 втянуть в себя железный сердечник.

Направление витков рамки 2 выбирается таким образом, чтобы момент М₁ был направлен навстречу моменту М₂. Тогда положение равновесия подвижной системы логометра будет определяться равенством М₁=M₂.

Для определения характеристики ферродинамического логометра положим, что токи i₁ и i₂ синфазны (это условие является необходимым для правильной работы логометра):

i₁₌I₁sin2t;

i₂₌I₂sin2t,

где I₁ и I₂  амплитудные значения токов;

  частота переменного тока.

Рис.23. Схема магнитопровода ферродинамического логометра: