Логометры.

Логометрами называются электроизмерительные приборы, предназначенные для измерения отношения двух токов (название произошло от греческого слова "логос”- отношение).

Так как логометр измеряет отношение двух токов, то в нем всегда имеются два элемента (измерительные катушки), на каждый из которых действует один из измеряемых токов. Оба эти взаимосвязанные элемента обра­зуют подвижную часть измерительного механизма логометра. Вращающие моменты, создаваемые этими элементами, должны быть направлены навстречу друг другу, а положение равновесия определяется равенством этих моментов. Благодаря этому отпадает необходимость в создании механического противодействующего момента (не нужны спиральные пружины с большим удельным противодействующим моментом), как у обычных электроизмерительных приборов. Так как противодействующий момент по существу создается одним из двух токов, отношение которых измеряется, то в случае общего источника напряжения, колебания величины напряжения последнего не сказываются на показателях логометра. Практически токи к подвижным элементам измерительного механизма приходится подводить с помощью спиральных тонких проводников (пружин), создающих некоторые противодействующие моменты. Поэтому показания логометров не зависят от колебаний напряжения только в известных пределах. Измерительный механизм магнитоэлектрического логометра отличается от гальванометрического механизма наличием двух рамок из проволоки. Рамки скреплены вместе под углом α -/90°, 60° и меньше. Схема измерительного механизма логометра показана на рис.1.

В отличие от обычного измерительного магнитоэлектрического механизма вращающие моменты рамок (или по крайней мере одной из них) должны зависеть от угла поворота. В противном случае нельзя было, бы получать состояния равновесия механизма. Чтобы получить такую зависимость, магнитное поле в воздушном зазоре искусственно делают неравномерным, за счет изменения величины зазора до окружности полюсных наконечников.

Когда через рамку А проходит ток I₁, а через рамку В ток I₂, создаются два направленных навстречу друг другу компонента /момента/:

(4)

Где: В₁ и В₂ - индукция в зазоре в месте расположения соответствующих рамок,
S₁ и S₂ – площадь рабочих сторон рамок,

W₁ и W₂ - число.витков рамок,

Ψ₁ и Ψ₂ - потокосцепление рамок;

Система будет находиться в равновесии при равенстве моментов: М₁=М₂

Откуда:

(5)

Если I₁=I₂, подвижная система займет положение, при котором обе рамки находятся в одинаковом воздушном зазоре /как показано на рис.1/.

Если ток в рамке А I₁ больше тока I₂ рамки В и следовательно M₁>М₂ подвижная система будет поворачиваться по часовой стрелке. При этом рамка А будет перемещаться в сторону большого зазора, Ψ₁(α) будет уменьшаться, а следовательно будет уменьшаться и момент М₁. Рамка В, наоборот, будет перемещаться в сторону мень­шего зазора, Ψ₂(α) будет увеличиваться и момент М₂ расти. После поворота на некоторый угол моменты сравняются, и рамка остановится в новом положении, соответствующем определенному отношению токов .

Следует отметить, что у измерительных механизмов галь­ванометрического типа при колебаниях температуры изменения вращающего момента за счет изменения сопротивления проволоки рамок, а индукции в зазоре несколько компенсируются изменением момента сопротивления спиральных пружин (при повышении температуры уменьшается вращающий момент благодаря уменьшению тока рамка за счет увеличения ее сопротивления и уменьшения магнитной индукции в зазоре, но одновременно уменьшается противодействующий момент за счет уменьшения упругости пружины). В логометрах такой компенсации не происходит, и поэтому на их показаниях больше оказываются колебания температуры окружающей среды. Поэтому измерительные схемы должны обязательно предусматри­вать компенсацию влияния температуры на показания логометра.

Дата добавления: 2015-08-09