Достоинства магнитоэлектрического измерительного механизма

Амперметры. Магнитоэлектрический механизм, включенный непо­средственно в измерительную цепь, позволяет измерять малые постоян­ные токи, не превышающие 20—50 мА. Превышение указанных зна­чений может повести к повреждениям провода рамки и спиральной пружины. Таким образом, сам магнитоэлектрический механизм может выступать только в роли микроамперметра или миллиамперметра. Для того чтобы измерять большие токи, используют измерительные цепи, включающие в себя шунты, сопротивление которых мало зависит от температуры. Обычно оно во много раз меньше сопротивления рамки .

магнито­электрического измерительного механизма. Поэтому при включении шунта параллельно прибору (рис. 2.3) основная часть измеряемого тока проходит через шунт, а ток, проходящий через рамку измери­тельного механизма, не превышает допустимого значения. Отношение показывающее, во сколько раз измеряемый ток превышает допустимое значение, называется коэффициентом шунтирования. Со­противление шунта, которое необходимо выбрать для получения тре­буемого коэффициента шунтирования, нетрудно определить: откуда следует

Амперметры для измерения сравнительно небольших токов (до не­скольких десятков ампер) имеют внутренние шунты из манганина, вмонтированные в корпус прибора. Измерение больших токов (до нескольких тысяч ампер) осуществляют при помощи наружных шунтов, которые имеют определенные номинальные падения напряжения (45, 60, 75, 100 и 300 мВ) и классы точности (0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5).

Вольтметры. Схема вольтметра магнитоэлектрической системы при­ведена на рис. 2.4. Добавочный резистор , включенный

последовательно с рамкой измерительного механизма, ограничивает ток полного отклонения протекающего через нее, до допустимых значений. При этом падение напряжения на рамке зависит от сопротивления рам­ки и обычно не должно превышать десятков милливольт. Осталь­ная часть измеряемого напряжения должна падать на добавочном сопротивлении. Если необходимо получить верхний предел измерения напряжения, в раз превышающий значение , то необходимо вклю­чить добавочный резистор, сопротивление которого легко вычисляется на основании очевидных соотношений (рис. 2.4):

из которых следует

Добавочные резисторы изготавливают из термостабильных мате­риалов, например, из манганиновой проволоки. Они могут быть внут­ренними, встроенными в корпус прибора (при напряжениях до 600 В), и наружными (при напряжениях 600—1500 В). Добавочные резисторы имеют определенные номинальные токи (0,5, 1, 3, 5, 7,5, 15 и 30 мА) и классы точности (0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1).

Омметры. Магнитоэлектрические механизмы также используются в приборах для измерения сопротивления на постоянном токе — омметрах. Схема омметра приведена на рис. 2.5. Ток, протекающий через микро­амперметр, зависит от сопротивления рамки микроамперметра , сопротивления добавочного резистора и сопротивления,

которое нужно измерить. Если сопротивление рамки мало по сравнению с и , то можно записать

(2.11)

Отклонение а указателя прибора соглас­но уравнению (2.9)

(2.12)

Таким образом, отклонение указателя прибора при условии постоянства напря­жения является функцией , и шкала может быть проградуирована в единицах сопротивления. В процессе эксплуатации напряжение батареи изменяется и значе­ние его может отличаться от того, при котором производилась градуировка шкалы. Поэтому перед каждым измерением ключом К за­мыкают накоротко зажимы, предназначенные для подключения неиз­вестного сопротивления и изменением сопротивления устанав­ливают стрелку на отметку 0. Эта отметка находится с правой стороны шкалы и соответствует нулевому значению измеряемого сопротивления.

Омметры, выполненные по схеме, изображенной на рис. 2.5, удобны для измерения больших сопротивлений (от нескольких Ом до сотен МОм). Для измерения малых сопротивлений используются оммет­ры, собранные по несколько видоизмененной схеме (рис. 2.6).

Гальванометры. Высокочувствительные магнитоэлектрические при­боры называются гальванометрами. Подвижная часть гальванометра укрепляется на подвесе из тонкой упругой ленточки. Эта ленточка со­здает противодействующий момент, а также служит одним из токоведущих проводников. Другим проводником является спираль из серебряной фольги. Рамка выполняется бескаркасной, уст­ройство для успокоения отсутствует. Обычно применяется оптическое отсчетное устройство, состоящее из зеркальца, укрепленного на подвиж­ной части, источника света с оптическими приспособлениями для фор­мирования узкого луча и шкалы с миллиметровыми делениями. После отражения от зеркальца луч падает на шкалу. При повороте подвижной части луч перемещается вдоль шкалы.

Гальванометры характеризуются чувствительностью к току и на­пряжению.

Чувствительность к току, как и в случае обычных магнитоэлектричес­ких приборов, определяется по (2.10):

(2.17)

и характеризует отклонение подвижной части гальванометра при проте­кании через рамку единицы тока.

Чувствительность к напряжению

(2.18)

где R г — сопротивление рамки гальванометра.

Выражение (2.18) следует из (2.17) и равенства

Обычно чувствительность к току характеризуют числом, показы­вающим, на сколько миллиметров перемещается световой луч по шкале при прохождении через гальванометр тока 1 А при расстоянии от зер­кальца гальванометра до шкалы 1 м, например.

Аналогичным образом чувствительность к напряжению задается в мм/ (В • м).

Часто в паспортах гальванометров указываются не чувствительности, а обратные им величины и , которые называются постоянными гальванометра:

Поиск по сайту: