Приборы магнитоэлектрической системы

 

Приборы магнитоэлектрической системы бывают двух разновидностей: с подвижной рамкой (рис. 2, а) и с подвижным магнитом (рис. 2, б).

Устройство. Измерительный механизм приборов магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой (рис. 2, а) состоит из:

1 ─ неподвижного цилиндрического сердечника, установленного строго по центру;

2 – подвижной рамки – легкого алюминиевого каркаса с обмоткой из тонкой (0, 02 – 0, 2 мм) медной или алюминиевой проволоки;

3, 7 ─ полюсных наконечников;

5 ─ постоянного магнита, изготовленного из высококачественной стали;

4, 6 ─ магнитопроводов.

В воздушном зазоре между полюсными наконечниками создается магнитное поле с постоянной магнитной индукцией .

Измеряемый ток пропускают в обмотку рамки через две спиральные пружины, создающие противодействующий момент.

Специальные успокоители не применяются: колебание прекращается под воздействием поля постоянного магнита. Для увеличения момента успокоения на рамку иногда наматывают несколько короткозамкнутых витков.

Кроме приборов с подвижной рамкой применяют, но значительно реже, приборы с подвижным или внутрирамочным магнитом. Подвижной магнит жестко крепят на оси, он перемещается в магнитном поле, пропорциональном протекающему току.

При непосредственном включении приборов в измеряемую цепь можно измерить небольшие токи (15 – 30 мА) или напряжения (от 45 мВ до нескольких вольт). Для расширения пределов измерений применяются дополнительные устройства: шунты и добавочные резисторы.

Принцип действия. Подвижная часть перемещается в результате взаимодействия поля постоянного магнита с магнитным полем проводника с током.

На рамку действуют силы , направление которых определяют по правилу левой руки. Рамка поворачивается на угол .

,

где – магнитная индукция в зазоре; - сила тока, протекающего по рамке; - длина стороны рамки; – число витков обмотки рамки.

Создается вращающий момент

,

где – ширина рамки.

,

где – площадь рамки.

При повороте рамки возникает противодействующий момент

,

где – удельный противодействующий момент упругого элемента измерительного механизма.

Противодействие вращению рамки оказывает пружина.

В установившемся режиме .

,

где – чувствительность прибора по току.

Из формулы видно, что угол отклонения пропорционален току , т.е. шкала равномерная.

Можно выражение записать через входное сопротивление прибора и приложенное напряжение

,

где - постоянная прибора по току; – постоянная прибора по напряжению.

При изменении направления измеряемого тока меняется направление отклонения рамки. Т.е. следует учитывать полярность тока.

Из-за инерционности подвижной части прибор не реагирует на переменный ток промышленной частоты, если отсутствует постоянная составляющая. Иначе показывает ее значение (рис. 3).

Достоинства:

- высокая чувствительность, обусловленная сильным собственным магнитным полем, поэтому даже при малых токах создается достаточный вращающий момент. Ток полного отклонения 0, 01 мкА;

- высокая точность из-за высокой стабильности элементов измерительного механизма (ИМ). Класс точности 0, 05 или 0, 1;

- малая потребляемая мощность (до десятых долей Ватта).

- незначительное влияние внешних магнитных полей благодаря сильному собственному магнитному полю;

- хорошее успокоение, объясняемое наличием постоянного магнита;

- равномерная шкала (у приборов с подвижной рамкой);

- простая конструкция, устойчивость к перегрузкам (у приборов с подвижным магнитом), так как измеряемый ток протекает непосредственно по катушке, а не по спиральным пружинам;

- чувствительность прибора не зависит от угла поворота рамки.

Недостатки:

- приборов с подвижной рамкой:

- сложность и высокая стоимость конструкции;

- низкая перегрузочная способность, обусловленная перегревом противодействующих (токоведущих) пружин и изменением их свойств;

- приборов с подвижным магнитом:

- большая масса;

- инерционность подвижной части;

- температурные влияния на точность измерения.

Область применения:

- в многопредельных, широкодиапазонных вольтметрах, амперметрах в цепях постоянного тока;

- в гальванометрах – высокочувствительных измерительных приборах с неградуированной шкалой;

- в логометрах (двухрамочных механизмах);

- в сочетании с преобразователями переменного тока в постоянный приборы используют для измерений в цепях переменного тока и для измерений сопротивлений.

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. F. ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
2. II. Проверка и устранение затираний подвижной системы РМ.
3. II. ШТУРМАНСКИЕ ПРИБОРЫ И ИНСТРУМЕНТЫ.
4. II.2. Локальные геосистемы – морфологические единицы ландшафта
5. IV. Падение отработочной системы.
6. А. Бытовая рознь и признаки личной или племенной системы в истории нашего права. - Черты прошлого в современном праве. - Сходство и общность права
7. Автоматизированные информационные системы органов прокуратуры РФ
8. Автоматизированные информационные системы судов и органов юстиции
9. Автоматизированные обучающие системы
10. Автоматизированные системы управления затратами
11. АВТОМАТИКА И АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
12. АГЕНТЫ, МНОГОАГЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ, ВИРТУАЛЬНЫЕ