2020-04-07
361
Гальванометры, специально предназначенные для баллистических измерений, называются баллистическими. Режим работы гальванометра называется баллистическим, если время протекания импульса тока τ –настолько мало по сравнению с периодом собственных колебаний подвижной системы, что к концу этого времени подвижная система не успевает заметно выйти из равновесия. Единственным механическим следствием протекания тока к концу времени τ будет появление у подвижной системы некоторой начальной угловой скорости 
.
Баллистический гальванометр представлен на рис. 2.1. На по-движную рамку 1 намотано несколько сотен витков тонкой проволоки. Рамка находится в кольцевом зазоре между полюсными наконечниками 2 постоянного магнита и железным неподвижным цилиндром 3, вокруг которого она может вращаться. Рамка подвешена на тонкой нити 4, а подвод тока к рамке осуществляется по тонким спиральным проводам 5. Возвращающий момент при повороте рамки от равновесия создается в основном крутильной упругостью нити подвеса 4. К нижней части рамки жестко прикреплен массивный груз 6 для увеличения момента инерции J подвижной системы, а значит и ее периода колебаний. Это позволяет лучше реализовать баллистический режим. К рамке прикреплена стрелка 7, поворачивающаяся над шкалой прибора.
|
|
|
Основной характеристикой баллистического гальванометра является его баллистическая постоянная, указываемая на шкале. Однако поскольку погрешность слишком велика (10 %) поэтому баллистическую постоянную определяют непосредственно перед измерением.
Веберметр
Применяют веберметры следующих видов: магнитоэлектрические, фотогальванометрические, аналоговые и цифровые.
Схема магнитоэлектрического веберметра приведена на рис. 2.3. Он представляет собой магнитоэлектрический прибор, в котором электри-ческий сигнал к подвижной рамке 1 сердечника 2 подводится с помощью пружин 3, не создающих противодействующих моментов. В таком случае под действием тока, возникающего в цепи измерительной катушки 4 подвижной рамки веберметра, подвижная рамка будет поворачиваться, и ее перемещение будет происходить до тех пор, пока ток в названной цепи не станет равным нулю. При этом угол поворота рамки оказывается равным интегралу тока по времени. При удалении катушки из магнитного поля, образованного магнитом 5, появляется ЭДС Е, которая связана с измеряемым магнитным потоком Ф выражением
, (2.3)
где (0; t 1) – интервал времени.
Рис. 2.3. Схема магнитоэлектрического веберметра
Уменьшение магнитного потока, сцепленного с измерительной катушкой, в соответствии с общим законом изменения магнитного потока в замкнутом контуре должно быть равно увеличению магнитного потока, сцепленного с подвижной рамкой веберметра, которая под действием тока, вызванного наведенной ЭДС, повернется на угол j:
|
|
|
, (2.4)
где СВ – постоянная веберметра.
Серийно выпускаемые веберметры имеют следующие верхние пре-делы измерений:
магнитоэлектрические – 500¸10000 мкВб;
фотогальванометрические – 2¸500 мкВб;
электронные аналоговые – 25¸2500 мкВб;
цифровые – 10-2¸10 мкВб.
Основная приведенная погрешность цифрового веберметра ±0,5 %, для остальных видов она составляет ±(1,0; 1,5; 2,5; 4) %.
