Магнитоэлектрические приборы. Измерение электрических величин

Измерение электрических величин

Для измерения величины постоянного тока выделяют параметры U, I, P, R. Для переменного тока параметры U, I, P, f, , G, L, R_акт.

По принципу действия: электромеханические, термоэлектрические, электронные.

По методу преобразования различают устройства: прямого и дифференциального, уравновешенного и развертывающего.

По принципу действия: магнитоэлектрические, электромагнитные, электростатические, электродинамические, ферродинамические.

В них используется взаимодействие постоянного поля магнита с катушкой (рамой), по которой протекает измеряемый ток. (либо подвижна рама, либо наоборот).

1 – постоянный магнит; 2 – полюсный наконечник; 3 – неподвижный магнитопровод; 4 – подвижная часть (рамка) ω = 200…500; 5 – полуоси; 6, 7 – противодействующие пружинки, по которым проводят измеряемый ток; 8 – стрелка; 9 – грузики для балансировки рабочей части.

На шкале прибора указывают тип конструкции

- магнитоэлектрические приборы (подвижная часть рамка)

- для вертикального расположения

- для горизонтального

- класс точности

- напряжение испытания изоляции прибора

- прибор с выпрямителем

- биполярный транзистор (есть усиливающее устр.)

вращающаяся часть магнит (подвижная часть магнит)

,

,

M_{противодейств} = Wα,

α – угол поворота; W – постоянный коэффициент, характеризующий размеры и упругие свойства пружины.

Wα=BSωI => K — коэффициент чувствительности тока.

Достоинства: шкала прибора равномерная, высокая чувствительность, полярность сигнала, наличие постоянного магнита, уменьшает влияние внешних магнитных полей.

Недостатки: сложная и дорогая измерительная система. Небольшая величина измеряемых токов ≤ 20…50мА, больший ток вызывает перегорание пружин 6 и 7. Измеряют только постоянный ток, если нет физических устройств.

На базе приборов такой системы разработаны амперметры, вольтметры, омметры.

R_ш – шунт

I>>I_п R_ш<<R_п

- коэффициент шунтирования

I = I_п + I_ш I_п * R_п = I_ш * R_ш = R_ш * (I-I_п);

;

.

Если прибор для тока несколько десятков ампер, то шунты встраивают в прибор, если токи больше, то используют внешние шунты (из манганина)