Магнитоэлектрические приборы. Термоэлектрические приборы

Приборы магнитоэлектрической системы могут работать на постоянном токе, а при использовании дополнительных преобразовании - и на переменном токе.

В однородном магнитном поле постоянного магнита располагается на опорах рамка, которая может вращаться. Ток, проходящий через витки этой рамки, имеет направление, перпендикулярное направлению магнитных линии поля.

Электрический ток подается через два пружинных элемента (ленточные растяжки, спиральные пружины), которые одновременно создают механический противодействующий момент. Действующий на рамку вращающий момент определяется следующим образом: М_d = YI_M = B_LAn I_M, где А - площадь рамки, которая пронизывается замкнутым магнитным потоком Y; B_L - магнитная индукция в воздушном зазоре; I_M - измеряемая сила тока в рамке; n - число витков рамке. Движение рамки описывается дифференциальным уравнением. Для стационарного состояния a = B_LAn I_M /c; a - угол поворота, c- жесткость пружины. При измерении быстро протекающих процессов измерительный механизм магнитоэлектрической системы ввиду инерционности дает среднее значение тока: a» dt = .

Важным преимуществом приборов магнитоэлектрической системы по сравнению с другими измерительными приборами является их высокая точность и большая защищенность от внешних электрических воздействий. Например, серийно изготавливаются приборы, имеющие погрешность не более 0,1%, остающиеся в этих пределах многие годы. При измерении с помощью приборов магнитоэлектрической системы заметное отрицательное влияние может оказывать температурное воздействие, поскольку при изменении температуры происходит изменение электрического сопротивления как рамки, так и противодействующей пружины. Кроме того, противодействующий момент также зависит от температуры. Термоэлектрический прибор измерительный, прибор для измерения силы переменного тока, реже электрического напряжения, мощности. Представляет собой сочетание магнитоэлектрического измерителя с одним или несколькими термопреобразователями. Термопреобразователь состоит из термопары (или нескольких термопар) и нагревателя, по которому протекает измеряемый ток (рис.). Под действием тепла, выделяемого нагревателем, между свободными концами термопары возникает термоэдс, измеряемая магнитоэлектрическим измерителем. Для расширения пределов измерения термопреобразоватслей (по току от 1 а и выше) используют высокочастотные измерительные трансформаторы тока. Термоэлектрический прибор обеспечивают сравнительно большую точность измерений в широком диапазоне частот и независимость показаний от формы кривой тока, протекающего через нагреватель. Их основные недостатки — зависимость показаний от температуры окружающей среды, значительное собственное потребление мощности, недопустимость больших перегрузок (не более чем в 1,5 раза). Применяются преимущественно для измерения действующего значения силы переменного тока (от единиц мка до нескольких десятков а) в диапазоне частот от нескольких десятков гц до нескольких сотен Мгц с погрешностью 1—5%.