Электромагнитные приборы (устройство и теория измерительных механизмов, амперметры, вольтметры, основное уравнение, область применения)

ИМ использует принцип взаимодействия магнитного поля, создаваемого катушкой с током и магнитного сердечника.

1- катушка

2- сердечник

1) Данное уравнение подтверждает физ. принцип ;

2) Прибор измеряет постоянный и переменный ток ;

3) Шкала прибора квадратичная. Для выравнивания шкалы осуществляется математическая оптимизация формы сердечника, чтобы скомпенсировать нелинейную зависимость;

4) Так как L @ K_L×(W_витк)² то

Уравнение показывает, что a пропорционально ампер-виткам (J×W_витков). Это дает возможность расширять пределы измерения в пределах номинальных ампер-витков, путем подбора соответствующих значений тока и числа витков (J×W_витков) _ном.;

5) На базе данного ИМ выполняются измерители тока и напряжения в широких пределах;

6) Достижимый класс точности 0.5

Приборы выполняют классов 0,5; 1; …;

7) Источниками дополнительной погрешности есть:

-частота или форма измеряемого сигнала;

-внешние магнитные поля;

Для устранения влияния магнитного поля используют экранирование (это дорого) или астазирование (на шкале такого прибора пишут астатический)

8) На показания прибора в малой степени влияют температура, влажность, вибрации;

Сердечник должен быть магнитомягким и иметь малые потери на гистерезис и вихревые токи.

Одной из модификаций есть логометры, на базе которых могут быть выполнены фазометры и другие приборы.

Электродинамические приборы (устройство и принцип действия ИМ, уравнение шкалы на постоянном токе, особенности, область применения).

Данный ИМ использует принцип взаимодействия эл. котуров, обтекаемых током.

1- неподвижная катушка

2-подвижная катушка

M_пр=D×a

(1)

Уравнение (1) показывает, что a пропорционально произведению токов и изменению взаимоиндуктивности .

Для исключения зависимости используют катушки такой формы, что дает возможность считать в диапазоне шкалы [0-a]

(2)

Если J₁=J₂=J , то

(2 ` )

Для постоянного тока a соответствует выражениям (2) и ( 2 ` ).

Это подтверждает квадратичность шкалы. Выравнивание осуществляется формой катушек.

Общие св-ва приборов:

1) Приборы эл.-динам. системы выполняются для измерения практически всех эл. величин в широких пределах.

2) Это наиболее точные приборы для цепей переменного тока, с классами 0.5 и выше, и поэтому часто являются контрольно-поверочными

3) Приборы потребляют относительно малую мощность, что определяет низкий уровень методической погрешности

4) На показания прибора влияют (дополнительная погрешность) - частота, форма измеряемого сигнала, внешние магн. поля, а также могут влиять температура, влажность, механические воздействия.