Principiul de funcționare al dispozitivului magnetoelectric bazat pe interacțiunea dintre câmpurile cu magneți permanenți și conductorii de curent care transportă. Întrefierul 1 (Fig. 2), între cilindrul fix 2 și piesele polare din oțel NS magnetul permanent staționar este un cadru de aluminiu cu o bobină 3, constând din înfășurări sârmă izolate w.
Figura 2 - Dispozitivul de dispozitiv
Bobina este conectat rigid la doi arbori de osie D și D „așezată în lagăre. La fixat pe săgeata pe jumătate direcțional 4 și două arcuri spirale 5 și 5“, prin care bobina este furnizat curentului măsurat. NS pantofi pol și cilindrul de oțel 2 pentru a asigura un spațiu uniform 1 și distribuția radială a inducerii în câmpul magnetic. Interacțiunea câmpului magnetic cu curentul din conductorii bobinelor 3 creează un cuplu. Cadru cu o bobină cu spire și acul deviază cu un unghi a. Forța electromagnetică Fem. care acționează pe fiecare dintre cele două părți ale bobinei, este wBLI. Cuplul generat de perechea de forțe fem. MBP = Fem d = wBLId = S1I, unde d și L - lățimea și lungimea cadrului (bobine); C1 - factor în funcție de numărul de înfășurări w, dimensiunile bobinei și inducția magnetică B. contracaram cadru de rotație arcurilor spirale 5 și 5“, care creează momentul proporțional cu contracarare unghiul de răsucire a:
unde C2 - factor în funcție de rigiditatea arcurilor. Săgeata este stabilită la o anumită diviziune scară cu momente egale
Unghiul de săgeți de rotație
curent proporțional; În consecință, magnetoelectric sistemului de instrumente scara uniformă, care este avantajul lor.
Direcția de cuplu (determinat regula stanga) se modifică atunci când direcția actuală. Prin urmare, atunci când dispozitivul este pornit, trebuie să urmați comutarea polaritatea.
Când este activat, sistemul bobina magneto pentru un circuit de curent alternativ se schimbă rapid în mărime și direcția de rezistență mecanică, media, care este zero. Ca urmare, săgeata dispozitivului nu se va abate de la poziția zero. Prin urmare, aceste dispozitive nu pot fi utilizate direct pentru măsurarea în circuitele de curent alternativ.
Potolirea dispozitive (amortizare) sistem săgeată magnetoelectric se datorează faptului că, atunci când mutați rama de aluminiu 5 în câmpul magnetic al NS magneți permanenți sunt induși curenți turbionari în ea. Sensul acestor curenți de regula de Lenz este de așa natură încât să contracareze rotația cadrului și rapid calma ezitare ei.
Sistem de măsurare dispozitive magneto găsi, de asemenea, utilizarea în măsurarea în circuitele de curent alternativ. În acest caz, circuitul bobinei mobile includ invertoare de curent alternativ la curent continuu sau curent pulsează. Cele mai utilizate pe scară largă detector și sisteme termoelectrice.
În (fig. 3a) este o diagramă de circuit pentru sistem detector dispozitiv de măsurare AC.
Figura 3 - Schema încorporând detector dispozitiv magnetoelectric (a) și termoelectric (b) sisteme în circuitul de curent alternativ
Dispozitivul de măsurare este inclus în diagonală AB a podului, asamblat din patru diode semiconductoare redresor. Când un curent alternativ în circuit în BR diagonală apare curent pulsant, care nu schimbă direcția. Acest curent interacționează cu câmpul magnetic al magnetului permanent creează variind în mărime, dar care acționează într-o direcție a proporțională a cuplului curent.
Dispozitiv Deformare proporțional cu valoarea medie a cuplului în perioada, și, prin urmare, valoarea medie a curentului. În cazul în care circuitul funcționează curent sinusoidal, aparatul poate calibra scala în care funcționează valorile curente, ca și între curentul mediu și valorile actuale există un anumit raport. În cazul în care forma de undă actuale a valorilor curente de măsurare corecte sinus în timpul calibrării la scară de mai sus devine imposibilă.
Dispozitivele termoelectrice ale sistemului ca un convertor cu ajutorul termocuplu 1. Dispozitivul de măsurare 2 este conectat la capetele libere ale termocuplului și prelucrarea capetelor formează joncțiunea lui fierbinte, încălzit de către elementul de încălzire sârmă curent măsurat 3 (Fig. 3b).
Q. Cantitatea de căldură a evoluat în încălzitor este proporțională cu pătratul RMS curent. Temperatura de încălzire a joncțiunii calde a termocuplului și forța ei electromotoare depinde direct de valoarea Q. În acest sens, deformarea contorului proporțională cu tensiunea electromotoare de termocuplu, este, de asemenea, direct proporțional cu pătratul RMS curent.
Voltmetre și ampermetre și sistemele de detectoare termice sunt utilizate pentru măsurarea curentului circuitelor industriale de frecvență (50 Hz) și frecvențe înalte alternativ.
Avantajele aparatelor de sistem magneto-electric:
1) precizia citirilor;
2) sensibilitate redusă la câmpuri magnetice străine;
3) un consum redus de energie;
4) uniformitatea scalei.
Dezavantajele includ:
1) Necesitatea de a utiliza măsurători speciale invertoare în circuitele de curent alternativ și sensibilitate la accelerațiile (arcuri conductoare subțiri 5 și 5 „din bronz fosforos este încălzită și modifică proprietățile elastice în timpul supraîncărcării).
Principiul de funcționare a dispozitivelor electromagnetice bazate pe retragerea miezului de oțel într-o bobină staționară cu existența curentului în acesta. Elementul fix al instrumentului - o bobină din conductor izolat, este inclus în circuitul electric (figura 4.).
Elementul mobil - miez de fier 2 având o formă de petale, fixat excentric față de axa O. Cu aceeași axă conectată rigid săgeată direcțională 3, arcul spirală și 4-yuschaya oferind o contra-un cuplu, iar amortizorul pistonului 5. Curentul în bobinele bobinei 1 formează un flux magnetic, miezul 2 este magnetizat și este tras în bobina. În această axă se aprinde, iar săgeata dispozitivului este deviat cu un unghi a.
Inducției magnetice B în miez (cu absența saturație) este proporțională cu curentul bobinei. F. Forța cu care miezul este tras în bobina depinde de curent și de inducție magnetică B în miez. presupus că aproximativ forța F. și, în consecință, datorită cuplului proporțional cu pătratul curentului în bobina:
Figura 4 - Figura 5 instrumente aparat electromagnetic, Dispozitiv de sistem astatic mecanismul electromagnetic al sistemului dispozitivului
echilibrarea cuplului Counter-un cuplu, proporțional cu unghiul a. În acest sens, unghiul de deviere a săgeții este egală cu pătratul curentului; scară dispozitiv este inegală.
Pentru netezirea partea mobilă a dispozitivului utilizat în mod normal, clapeta de aer. Se compune dintr-un cilindru curbat 6 și pistonul 5, din care tija pistonului este montat pe axa O. Rezistența aerului exercitată de mișcarea pistonului în cilindru, asigură o unitate rapidă de săgeată la o anumită diviziune scară.
Avantajele dispozitivelor de sistem electromagnetic:
1) ușurința de construcție;
2) adecvat pentru măsurarea de curent continuu și curent alternativ;
3) fiabilitate.
Dezavantajele includ:
1) neuniformității scalei;
2) influența câmpurilor magnetice străine asupra preciziei de măsurare. Acesta din urmă se datorează faptului că bobina de câmp magnetic este dispus în inducția aerului și, prin urmare, scăzut.
Pentru a diminua efectele câmpurilor magnetice străine în unele dispozitive întrebuințează două bobine 1 și 2 (Fig. 5), iar cele două conductoare montate pe o axă comună și care acționează într-o direcție Cuplurile
Bobinele aranjate astfel încât fluxurile lor magnetice F1 și F2 în direcții opuse. câmp magnetic Rugina slăbește WHF curgere F1 (reducerea cuplului Mvr1 și simultan crește F2 debitului. Mvr2 în creștere a cuplului. Ca rezultat, Mvr.rez totală a cuplului rămâne constantă și depinde numai de curentul măsurat. Instrumentele de acest design sunt numite astatic. Pentru a reduce erorile de măsurare introdus prin câmpuri magnetice străine, unele dispozitive de scut, plasându-le într-o carcasă de oțel.
Dispozitivele de acest sistem (. Figura 6a) constau din două bobine: una fixă și bobina mobilă 2. deplasabil este fixat pe axa OO“și dispus în interiorul bobinei staționare. Pe axa OO „se deplasează bobina armat săgeată direcțională 3 și arcuri spirale 4 și 4“, prin care curentul furnizat la bobina 2. Aceste arcuri creează simultan momentul MNR contracarării,
Figura 6 - Dispozitivul de dispozitiv
Sistemul electrodinamic (a) și principiul
proporțional cu unghiul de răsucire a. Principiul de funcționare al dispozitivului (Fig. 6b) bazat pe bobina curent I2 plunger care interacționează cu flux fix F1 bobina magnetic.
La o forță electromagnetică de curent constant Fem. care acționează asupra conductoarelor în mișcare bobina este proporțională cu curentul I2, și inducție magnetică B1. Deoarece inducție B1 proporțională cu bobina I1 curent fix, cuplul care acționează pe bobina mobilă este proporțională cu produsul curenților bobinelor:
unde C și C ¢ ¢¢ - factor de proporționalitate. Când alternativ proporțional cuplul curent cu produsul dintre valorile instantanee ale curenților de:
Dispozitivul de lectură, în acest caz, este determinată de valoarea medie pentru perioada cuplului:
În cazul în care C - un coeficient în funcție de numărul de rotații, mărimea și dispunerea geometrică a bobinelor; I1 și I2 - valorile curente ale curenților din bobinele; unghiul de fază între vectorii de curenții I1 și I2 - y.
Când egalitatea momentelor (TDM = MPR) se deplasează bobina deviază cu un unghi a și o săgeată indică valoarea numerică a scalei magnitudinii electrice măsurate. Pentru a finisati partea mobilă a clapetelor de aer de utilizare a dispozitivului. Dispozitivele electrodinamice utilizate în principal pentru măsurarea puterii în circuitele de curent alternativ.
Avantaje dispozitive de sistem electrodinamice:
1) de mare precizie (datorită absenței miezurile feromagnetice).
2) posibilitatea de a utiliza pentru măsurarea mărimilor electrice în circuitele de curent continuu și curent alternativ.
sunt dezavantajele dispozitivelor:
1) sensibilitatea la accelerațiile;
2) efectul câmpurilor magnetice străine asupra preciziei de măsurare;
3) neuniformității solzi;
Sistemul de energie stocată încărcat electrostatic unitate placă la o tensiune fixă
Aceasta poate varia în funcție de numai o schimbare a capacității electrice. Prin urmare, astfel de dispozitive pot fi construite pe baza modificărilor distanței dintre plăci, zona activă a plăcilor sau a mediului între ele. În toate cazurile, cu rotirea părții mobile a dispozitivului ar trebui să schimbe W energie prin schimbarea capacitanță C.
Aparate de sistem voltmetru electrostatic cu distanță variabilă între plăci este prezentată în Figura 7. Tensiunea masurata este conectat la bornele „A“ și „B“ a voltmetrului conectat la două plăci fixe izolate „a“ și „c“. Între plăcile fixe de pe benzile de bronz subțiri (arcuri) este suspendat din platoul mobil «b» și cuplat electric la una dintre plăcile fixe. Când se obține tensiunea, aceste plăci încărcați același semn și respins de staționare placa mobila. A doua placă staționară primește o sarcină de semn opus, deci atrage placa mobilă. Astfel, forțele care acționează pe partea plăcii mobile fixată, în aceeași direcție. mișcarea de translație a plăcii mobile prin împingere «d» este transformată în mișcare de rotație a axului și acul instrumentului.
Aparatură voltmetru electrostatic cu o zonă activă variabilă prezentată în figura 8. platoul mobil „c“ primi întotdeauna o taxă opus în semn tarifele camerelor fixe „a“ și «b», și sunt trase în ele. Punct calmantă este creat, de regulă, metoda de inducție magnetică.
O caracteristică valoroasă a voltmetre electrostatice sunt: lipsa consumului de energie proprie, atunci când măsurarea de curent continuu și un consum foarte redus de energie cu AC.