70498

Приборы электродинамической системы

Доклад

Физика

На оси прибора жестко закреплены подвижная катушка указательная стрелка с балансными грузиками магнитоиндукционный или воздушный успокоитель и концы двух противодействующих токопроводящих пружин. Перемещение подвижной части прибора происходит в результате взаимодействия магнитных...

Русский

2014-10-21

80.5 KB

31 чел.

20. Приборы электродинамической системы

Устройство: Измерительный механизм (рис. 6) включает:

1 – неподвижную катушку;

2 – подвижную катушку, которая разделена на две части, расположенные на некотором расстоянии друг от друга для создания равномерного магнитного поля;

3 – ось;

4 – стрелку.

На оси прибора жестко закреплены подвижная катушка, указательная стрелка с балансными грузиками, магнитоиндукционный или воздушный успокоитель и концы двух противодействующих токопроводящих пружин. Противоположные концы пружин соединены с неподвижной катушкой. Одна из пружин соединена с рычажком корректора для установки стрелки на нуль.

В зависимости от рода измеряемой величины катушки приборов электродинамической системы имеют свои особенности. У амперметров неподвижную катушку наматывают медным проводом диаметром 1 - 1,5 мм (несколько десятков витков), а подвижную – тонким алюминиевым проводом диаметром десятые доли миллиметра (до 250 витков). У вольтметров неподвижная катушка разделена на две части, каждая содержит по 1700 витков изолированного медного провода диаметром 0,2 – 0,27 мм. Подвижная катушка состоит из 200 витков алюминиевого изолированного провода такого же диаметра. У ваттметров неподвижная катушка такая же, как у амперметров, а подвижная, как у вольтметров.

Принцип действия. Перемещение подвижной части прибора происходит в результате взаимодействия магнитных полей подвижной и неподвижной катушек, по которым протекает измеряемый ток. При этом подвижная катушка стремится изменить свое положение таким образом, чтобы направления магнитных полей совпали. Возникающий вращающий момент пропорционален силе взаимодействия магнитных полей

,

,

где  и  коэффициенты пропорциональности,  зависит от конструкции прибора.

Отсюда

.

Равновесие подвижной части прибора наступает при равенстве вращающего и противодействующего моментов , т. е.

.

Угол поворота подвижной катушки

.

При изменении полярности тока изменяются направления токов в обеих катушках, а направление вращающего момента не изменяется, что позволяет применять эти приборы для измерений в цепях переменного и постоянного токов.

При измерении переменного тока

,

где  угол сдвига фаз токов  и .

Шкала прибора квадратична, начальные 20% шкалы считают нерабочими. При измерении малых токов до 0,5 А катушки амперметра соединяют последовательно, а при измерении больших токов свыше 0,5 А – параллельно. Катушки вольтметра соединяют последовательно друг с другом. Шкала прибора квадратична. Катушки ваттметра соединяют параллельно друг с другом. Шкала ваттметра линейна.

Достоинства:

  •  высокая точность;
  •  пригодность для измерений разных физических величин в цепях переменного и постоянного токов.

Недостатки:

  •  малая чувствительность;
  •  чувствительность к перегрузкам;
  •  чувствительность к воздействию внешних магнитных полей;
  •  большая потребляемая мощность;
  •  ограниченный частотный диапазон (до 1,5 кГц).

Область применения:

в приборах для измерения постоянных и переменных токов и напряжений; в качестве образцовых приборов (класса точности 0,1; 0,2 и 0,5) при поверке и градуировке.


Рис.
6. Устройство прибора электродинамической системы

EMBED Visio.Drawing.11