Принцип устройства электроизмерительных приборов магнитоэлектрической и электромагнитной систем

Электроизмерительный прибор состоит из подвижных и неподвижных частей. По величине отклонения подвижной части судят о величине измеряемого тока, напряжения, мощности.

В зависимости от того, какое физическое явление положено в основу действия прибора, электроизмерительные приборы, как было указано выше в таблице 2, разделяются на следующие системы: магнитоэлектрическую, электромагнитную, электродинамическую, индукционную, термоэлектрическую, тепловую и т.д.

Рассмотрим две первые системы.

Работа приборов магнитоэлектрической системы основана на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с измеряемым током, проходящим по обмотке подвижной катушки, помещенной в поле постоянного магнита (рис. 1).

На оси подвижной части укреплена стрелка, конец которой перемещается по шкале прибора.

Приборы магнитоэлектрической системы используются для измерения в цепях постоянного тока. Достоинствами приборов являются: высокая точность, высокая чувствительность, малое собственное энергопотребление, равномерность шкалы и малая чувствительность к внешним магнитным полям.

Работа приборов электромагнитной системы (рис. 2) основана на воздействии на подвижную часть прибора магнитного поля, создаваемого измеряемым током при прохождении его по обмотке неподвижной катушки. Электроизмерительные приборы этой системы пригодны для измерений в цепях как постоянного, так и переменного токов, но практически они применяются преимущественно для измерения переменного тока. Собственное потребление энергии невелико, но больше, чем у приборов магнитоэлектрической системы. Приборы этой системы отличаются простотой и надежностью конструкции, устойчивы к перегрузкам.

Рис. 1. Прибор магнитоэлектрической системы: 1 — пост. магнит; 2 — магнитопровод; 3 — полюсные наконечники; 4 — подвижная рамка; 5 — сердечник; 6 — магнитный шунт, регулирующий чувствительность механизма; 7 — растяжки; 8 — опоры; 9 — стрелка указателя.

Рис. 2. Устройство электромагнитного измерительного механизма с плоской катушкой: 1 — катушка; 2 — ферромагнитный сердечник; 3 — пружины, создающие противодействующий механический момент; 4 — стрелка; 5 — шкала.

К числу недостатков приборов электромагнитной системы следует отнести относительно низкую точность (класс точности не выше 1,0 – 2,5), непригодность для измерения малых токов и низких напряжений, неравномерность шкалы.