Де В-індукція магнітного поля

В результаті рамка обертається, закручує спіральні пружини 7 і 8. Чим більший струм у рамці, тим більший кут відхилення її і пов’язаної з ним стрілки 9, тому шкала приладу рівномірна. Із зміною напрямку струму у рамці змінюється напрямок сили. Так ці прилади реагують на напрямок струму і ними можна користуватись для визначення полярності струму.

Вони використовуються для вимірювання постійного струму, або напруги. Відрізняються високою точністю і чутливістю; зовнішні магнітні поля мало впливають на показники приладів тому, що власне поле в них сильне. Недоліками є: висока вартість приладів, чутливість до перевантажень, неможливість вимірювання змінного струму (із частою зміною напрямку струму у котушці, стрілка з причини сили інерції не відхиляється). Умовні позначення, що наносяться на шкали приладів наведені в табл.1.

Таблиця 1.1.

Умовні позначення на шкалах електровимірювальних приладів

Застосовуються також магнітоелектричні прилади з рухомим магнітом і нерухомими котушками. Прилади стійкі до вібрацій і струшування, до перевантажень. Завдяки цим перевагам вони отримали використання на транспорті. Їх недоліком є невисока точність і низька чутливість.

Влаштування і принцип дії приладів електромагнітної системи. Одна з найбільше поширених конструкцій електромагнітного вимірювального механізму наведена на рис.6, де 1 - котушка; 2 - осередок закріплений на осі приладу; 3 - спіральна пружина, що утворює момент протидії; 4 – повітряний заспокоювач. Зустрічаються також конструктивні модифікації вимірювальних механізмів цієї системи.

Принцип дії приладів електромагнітної системи ґрунтується на взаємодії магнітного поля, що утворюється струмом у нерухомій котушці з феромагнітним осередком. Під впливом магнітного поля осередок утягується у середину котушки. Рухома частина механізму обертається до тих пір, доки момент, що обертає не врівноважиться моментом, що протидіє і який утворюється пружиною. Переваги приладів: можливість вимірювання у колах постійного і змінного струму, простота конструкції, невисока вартість, стійкість до перевантажень, надійність в експлуатації. Недоліки: нерівномірність шкали; менша точність, ніж приладів магнітоелектричної системи, неможливість визначення за їхньою допомогою полярності струму (напруги); сильний вплив зовнішніх магнітних полів тому, що власне поле невелике.

Конструкція і принцип дії електродинамічних і феродинамічних приладів, показаний на рис.1.7, рис.1.8. Вони працюють на основі взаємодії струмів (потоків) двох котушок, одна з котрих нерухома - 1, а друга - 2 має змогу обертатись відносно першої. До нерухомої котушки струм І₁ надходить по спіральних пружинах. Сили, що діють на рухому котушку:

F = k×I₁×I₂,                                               (1.13)

де І₁- струм у нерухомій котушці;

І₂ – струм у рухомій котушці.

Ці прилади використовуються в основному для вимірювання потужності, а також напруги, струму та інших величин. Шкали ватметрів (F_w=c×U×I) практично рівномірні. Прилади чутливі до перевантажень, зовнішні магнітні поля впливають на їх показники тому, що власні поля приладів малі.

 У приладах феродинамічної системи (рис.1.8) нерухома котушка Н розташована на магнітопроводі 1. Це підсилює магнітний потік і момент, що обертає і впливає на рухому котушку.

Цифрові прилади створені на основі електронної техніки, значення величини, що вимірюється наведено на цифровому індикаторі.