Магнитоэлектрический измерительный механизм

Обозначение на шкале:

Два вида конструкции механизма

На приведенном «чертеже»

1 — полюсные наконечники постоянного магнита.

2 — цилиндрический сердечник.

3 — «рамка с током» (рамка, на которою намотан проводник определенного сечения. По проводнику течет некоторый ток.)

4 — пружина для создания противодействующего элемента.

5 — крепление подвижной части.

Замечание. Это схема для механического способа создания противодействующего момента. Логометры рассматриваются несколько позже.

Конструкция крепления

1. Керн-подпятник (для приборов среднего класса точности)

Штриховкой обозначена дырка, высверливаемая в твердом покрытии с годами.

2. «Безмоментные» растяжки

3. Подвес

Замечание. В конструкциях 2) и 3) есть арретиры, механически фиксирующие прибор в нерабочем состоянии (чтобы можно было его перевозить или переносить). При измерениях чрезвычайно важно эксплуатировать приборы вида 2) и 3) только в правильном положении (иначе испортятся).

Показания прибора

Вспомним соотношения для прибора:

.

Как известно,

где n — количество витков, S — активная площадь проводника (боковая поверхность катушки).

Тогда

где BSn / W — чувствительность измерительного механизма по току (поэтому иногда записывают α = IS_I).

Теоретически S_I = const (на практике она может незначительно меняться из-за температуры, влажности и т.п.), поэтому такие СИ имеют равномерную шкалу.

Преимущества СИ с МЭИМ

1. Равномерная шкала.

2. Высокая точность средства измерения: средний класс точности 0,1; 0,2 на постоянном токе; 1,0; 2,5 на переменном токе.

3. Высокая чувствительность:

S_I = 10⁹ ÷ 10¹³ дел./А.

4. Малое влияние внешних электромагнитных полей (благодаря малому объему и магнитному полю B ≤ 2 Тл внутри).

Недостатки

1. «Завал» АЧХ начинается с 1 Гц. Это означает почти полную непригодность для измерений с переменным током.

2. Низкая нагрузочная способность (нагрузка по току через катушку):

10 ÷ 30 мА.

3. Сложность в изготовлении.

Логометры

Логометр — это конструкция вида

Фактически, это две катушки, намотанные таким образом, что вращение идет в противоположных направлениях (моменты вращения катушек направлены противоположно) и включенныее в измерительную цепь. За счет второго момента вращения получается уравновешивание. В отличие от механического способа измерения, стрелка прибора не сдвигается, а остается на месте после отключения от источника сигнала.

Огромный плюс логометров в том, что α = F (I ₁/ I ₂), где I ₁ и I ₂ — токи, текущие в первой и второй катушках. Больше ни от чего α не зависит.

Дата добавления: 2015-07-14