Основным типом пропорционального измерительного прибора является прибор магнитоэлектрической системы, существенная часть которого представляет собой катушку (рамку), свободно вращающуюся в однородном поле постоянного магнита. Для подвода тока к этой рамке служат две спиральные пружины с линейной характеристикой, которые создают также вращающий момент, пропорциональный углу поворота . Если по обмотке рамки проходит ток , то он создает вращающий момент, пропорциональный этому току и вызывающий поворот рамки.
Таким образом. в каждый момент времени поворотная рамка находится под действием двух противоположно направленных вращающих моментов; один них (электрический) пропорционален току , протекающему через обмотку, а другой (создаваемый механически) пропорционален углу поворота рамки . Если ток не изменяется во времени (имеет постоянное значение I), то устанавливается стационарный угол отклонения, пропорциональный току I (указатель неподвижен). Если ток изменяется во времени, то хотя возникающий электрический момент изменяется безинерционно вслед за силой тока, устанавливающийся угол поворота определяется передаточной функцией механической системы.
, где B – индуктивность, S – площадь рамки, w – число витков,
I – сила тока.
– противодействующий момент.
Отсюда:
, где – чувствительность по току
– уравнение шкалы.
Угол отклонения обычно определяют при помощи механического указателя - стрелки, перемещающейся по шкале, проградуированной непосредственно в единицах измеряемой электрической величины. В специальных случаях вместо механического указателя используют световой луч, отражаемый от зеркальца, закрепленного на поворотной катушке.
Конструкция:
1) шкала
2) стрелка
3) постоянный магнит
4) цилиндр из магнитномягкой стали
5) возвратные пружины и токоподводы к рамке (2 шт.)
6) рамка (вращающаяся катушка)
7) полюсные наконечники из магнитномягкой стали
Достоинства:
-высокая чувствительность ( можно измерить ток до 30 nA)
-высокая точность
Недостатки:
- использование только на постоянном токе
- сложность конструкции ( высокая стоимость)
- малая перегрузочная способность
На основе данной системы строятся амперметры и вольтметры.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему