Електровимірювальні прилади

Черняхівська загальноосвітня школа І - ІІІ ступенів

Підготував                

Пархоменко Г.В.      

Електровимірювальні прилади

         Постійні магніти, як і провідники зі струмом, мають свої магнітні поля. Тому на провідник зі струмом в магнітному полі діє сила Ампера. Взаємодія цього магнітного поля з полем постійного магніту і приводить у рух провідник.

         Різні електровимірювальні прилади працюють за рахунок різноманітних взаємодій. Розглянемо принцип дії теплових, магнітоелектричних та електромагнітних приладів.

         Теплові прилади (мал. 1). Якщо по провіднику 7 проходить електричний струм, то він нагрівається і стає довшим (розширюється). За допомогою розтяжок 3 і блока 4 провідник зв’язаний з пружиною 5. На осі блока міститься стрілка приладу.

         Чим більша сила струму в провіднику 7, тим він сильніше видовжується і на більший кут повертається стрілка вимірювального механізму. На початку вимірювань за допомогою коректора 2 стрілка встановлюється на позначці «О». За допомогою такого приладу можна вимірювати силу струму, якщо його шкалу відповідно проградуювати, наприклад за допомогою еталонного амперметра. Такий прилад називається амперметром теплової системи. а його умовне позначення на

мал. 2.

 

         Магнітоелектричні прилади (мал. 3). У приладах магнітоелектричної системи є рамка 3 з певною кількістю витків, яка може обертатися між полюсами 4 постійного магніту 7. Коли у витках рамки струму немає, то вона разом зі стрілкою утримується у певному положенні за допомогою пружинок 2.

Спеціальним пристроєм — коректором 5 у разі відсутності струму стрілку можна встановити на нульову поділку шкали приладу.

Пружинки не лише утримують стрілку в певному положенні, а й підводять струм до витків рамки.

         Коли по витках рамки проходить струм, то на неї діє сила з боку магнітного поля постійного магніту. Рамка повертається доти, доки сила, що діє на рамку, не буде зрівноважена силою пружності пружинок. Сила, що діє на рамку з боку магнітного поля, прямо пропорційна силі струму в рамці, і чим більша вона, тим на більший кут відхиляється стрілка.

         Прилади магнітоелектричної системи чутливі й точні, їх безпосередньо можна використовувати лише в колах постійного струму. Проте з випрямлячами вони можуть бути використані й у колах змінного струму.

         У переважній більшості випадків такі прилади використовуються з шунтами (амперметри) чи додатковими опорами (вольтметри). Умовне позначення приладів такої системи на мал. 4.

Електромагнітні прилади. У приладах електромагнітної системи (мал.5) струм проходить по нерухомій котушці 1. У магнітне поле, що при цьому виникає, втягується сердечник 2, який намагнічується в магнітному полі, наприклад залізний. На одній осі з сердечником закріплена стрілка.

Сердечник втягується в котушку доти, доки дія магнітних сил не врівноважиться дією пружної сили пружинки 3. Під час вимірювань стрілка може тривалий час коливатися. Тому часто використовують різні заспокоюючі пристрої, так звані демпфери 4. завдяки опору повітря, що є в коробочці демпфера, коливання стрілки швидко припиняються. Всередині коробочки демпфера є лопатка, рух якої і гальмує повітря.

         Прилади електромагнітної системи можуть використовуватись у колах як постійного так і змінного струму. Умовне позначення приладів такої системи на мал. 6.