Принципиальная схема электронного веберметра
IГ |
ФX Свет
eX Свет 1 RФ 1 Е1
УН |
ИК М/Э-ого ΔU0
гальванометра Свет 2
Зеркальце на рамке |
М |
мкА |
УМ |
IH |
10 мкВб |
БП |
ФX |
2 мкВб |
10 мкВб |
(световой указатель)
УН и УМ – усилитель напряжения и усилитель мощности, соответственно
Элементы и обозначения:
Внутри устройства – рамка магнитоэлектрического гальванометра – высокочувствительный прибор постоянного тока:
Зеркальце и лампочка создают световой отсчёт (заяц или световое пятно). Рамка, под действием тока поворачивается в поле постоянного магнита, а вместе с ней, поворачивается и зеркало (если рамка повернулась на угол α, то и зеркало повернётся на угол α).
Верхняя из катушек, составляющих М-элемент (связанные катушки) является катушкой вторичной обмотки.
Ф , образцовый поток в катушке обратной связи
Ф = М * IH
М
IH
Зависимость потока в М-элементе от тока нагрузки является линейной функцией.
RФ 1 и RФ 2 – фоторезисторы. То есть элементы, которые под воздействием света изменяют свои проводящие свойства.
RФ
RФ
Перепад
сопротивлений Δ RФ
Свет
Темновое Световое
сопротивление сопротивление
УН и УМ – усилитель напряжения и усилитель мощности соответственно.
Работа схемы:
Исходно световые потоки и свет
Необходимо найти ΔФX магнитный поток
При изменении потока, сцепляющегося с витками измерительной катушки ИК, на её зажимах возникает ЭДС
По действием ЭДС в цепи магнитоэлектрического гальванометра (обозначена на рисунке) потечёт ток, при этом подвижная часть гальванометра повернётся, что вызовет изменение светового потока, падающего на фотоэлементы (фоторезисторы), а следовательно и фототока. Фототок усиливается благодаря усилителям (напряжение пропорцианально току). Выходной ток I усилителя преобразуется с помощью дифференцирующего звена в виде М-элемента в напряжение обратной связи, которое поступает в цепь измерительной катушки.
И вот сейчас появляется ЭДС обратной связи:
Всё это будет индексироваться, поворачиваться и появляться до тех пор, пока не наступит статический режим, то есть до тех пор, пока не будет выполнено:
Тогда,
Таким образом,
где - число витков катушки ИК; - изменение измеряемого потока; - постоянная цепи обратной связи.
Обнаруживаем зависимость
Таким образом, по силе тока I можно судить о потоке ФX. Шкалу миллиамперметра градуируют в единицах магнитного потока.