Приборы электромагнитной системы

Приборы электромагнитной (ЭМ) системы основаны на взаимодействии магнитного поля соленоида или катушки с подвижным сердечником из ферромагнитного материала.

I Теорияработы - выполнение условие равновесия ,

где - противодействующий момент. Энергия ме-

ханизма . Как и в предыдущем случае рассмотрим. несколько вариантов.

Рис.6

1. Измерение постоянного тока I₀. В этом случае имеем вращающий момент равен , а противодействующий - . Отсюда можно получить уравнение шкалы прибора

.

Шкала прибора квадратичная, причём направление тока значение не имеет.

2. Подводимый ток синусоидальной формы .

В этом случае подвижная часть прибора вследствии своей инерционности будет реагировать на среднее значение. Тогда:

,

где I – среднеквадратичное значение тока.

Приборы ЭМ системы реагируют на среднеквадратичное значение и градуируются также в среднеквадратических значениях. Поэтому показания таких приборов не зависят от формы измеряемых сигналов.

Достоинства.

1. Простота конструкции и надежность.

2. Показания не зависят от формы сигнала.

3. Устойчивость к токовым перегрузкам.

4. Пригодность для работы на постоянном и переменном токах.

Недостатки.

1. Неравномерность шкалы (в начале сжата, в конце растянута).

2. Малая чувствительность.

3. Большая потребляемая мощность от измеряемой цепи (до 1Вт).

4. Низкая точность (вариация показаний, влияние температуры, частоты измеряемого тока).

5. Плохая защищённость от внешних магнитных полей из-за слабого внутреннего магнитного поля. Для защиты от внешних полей применяют два метода:

- экранирование магнитомягким железом (уменьшает влияние внешнего магнитного поля).

- астатирование. Идея метода состоит в применении 2^х одинаковых узлов, создающих вращающий момент. Катушки узлов соединены последовательно, поэтому их магнитные поля противоположны. Внешний магнитный поток Ф складывается с магнитным потоком Ф₁ первой катушки и вычитается из потока Ф₂ второй катушки. В результате суммарный вращающий момент остаётся неизменным.

Область применения

Вследствие простоты, дешевизны они широко применяются для измерения токов и напряжений промышленной частоты (50 и 400Гц) с классом точности 1,5- 2,5. Наибольший класс точности достигаемый в лабораторных образцах составляет 0,5.