Магнитоэлектрические логометры

В приборах, называемых логометрами, применяются механизмы магнитоэлектрической системы с двумя рамками, укрепленными на одной оси (рис. 2.1.7). Ток к рамкам подводится при помощи безмоментных подводок – ленточек (из серебра или золота), практически не создающих противодействующих моментов. Таким образом, при отсутствии вращающих моментов подвижная часть находится в положении безразличного равновесия. Индукция в воздушном зазоре различна в отдельных его точках, что достигается формой сердечника (рис. 2.1.7, а) или формой полюсных башмаков (рис. 2.1.7, б). Обозначив через В₁ и В₂ магнитную индукцию в местах расположения активных проводов первой и второй рамок, можно написать:

и ,

где a - угол поворота подвижной части, отсчитываемый от нулевого деления шкалы.

Если в рамках проходят токи I₁ и I₂, то возникают два вращающих момента:

и

.

Моменты М₁ и М₂ направлены в разные стороны, поэтому подвижная часть будет поворачиваться под влиянием их разности; при этом больший вращающий момент будет убывать, так как соответствующая рамка будет перемещаться в менее интенсивную часть поля; в то же время меньший момент будет возрастать вследствие того, что соответствующая рамка будет перемещаться в более интенсивную часть поля.

При определенном положении рамок моменты уравновесятся, следовательно,

М₁ = М₂ или I₁F₁(a) = I₂F₂(a),

откуда

или .

Таким образом, угол поворота подвижной части определяется отношением токов в рамках. Измерительные механизмы без механического противодействующего момента, угол поворота которых зависит от отношения токов, называются логометрами.

Измерительные механизмы магнитоэлектрической системы, в которых используется сильное поле постоянного магнита, отличаются высокой чувствительностью к току (до 5 делений/мкА), малой мощностью потерь, малой чувствительностью к внешним магнитным полям. Температура оказывает незначительное влияние на показание измерительного механизма, так как изменение модуля упругости материала пружин, вызванное изменением температуры, частично компенсируется изменением магнитной индукции в воздушном зазоре, вызванном изменением температуры магнита.

Рис. 2.1.8. Устройство электромагнитного амперметра с плоской катушкой

Рис. 2.1.9. Расположение катушки и сердечника в электромагнитном измерительном механизме