Логометры

Логометр — прибор магнитоэлектрической системы, используется для измерения температуры в комплекте с термопреобразователями сопротивления. Логометры выпускаются обычно с градуировкой шкалы в градусах Цельсия. Температурная шкала логометра действительна только для определенной градуировки термометра сопротивления и заданного значения сопротивления внешних соединительных проводов.

Измерительный механизм логометра состоит из 2 рамок, расположенных под некоторым углом одна к другой и жестко скрепленных между собой. Рамки помещены в воздушный зазор между полюсами постоянного магнита и сердечником. Воздушный зазор между полюсами постоянного магнита и сердечником сделан неравномерным и поэтому магнитная индукция в зазоре не постоянна.

Принципиальная схема логометра с внешним постоянным магнитом показана на рисунке 3.2.3. В межполюсном пространстве постоянного магнита на общей оси (двух кернах) укреплены 2 рамки R_p ^‘ и R_p, изготовленные из тонкой изолированной медной проволоки. Эти рамки могут свободно поворачиваться в пределах рабочего угла в воздушном зазоре. Выточки полюсных наконечников выполнены по окружности, но радиус этих выточек смещен по отношению к центру сердечника так, что воздушный зазор убывает от центра полюсных наконечников к их краям, а магнитная индукция возрастает приблизительно по квадратичному закону от центра к краям наконечников.

R2

Rt

R1

a

в

I’1

I1

MP

M’P

N

S

R’P

RP

b

Рамки логометров включены таким образом, что их вращающие моменты и направлены навстречу друг другу. Подвод тока к рамкам осуществляется либо с помощью «безмоментных» вводов, сделанных из золотых ленточек, либо посредством маломоментных спиральных волосков, изготовленных из бронзовых сплавов. На приведенной схеме R₁ и R₂ — добавочные манганиновые резисторы, R_t — сопротивление термометра сопротивления.

Как видно из рисунка, ток источника питания в точке а разветвляется и проходит по двум ветвям: через резистор R₁, рамку R_p и через термометр R_t, резистор R₂ и рамку R_p^’.

В точке b ветви сходятся, и дальше ток идет до одному проводнику до источника питания. При протекании по рамкам R_p^’ и R_p токов I₁ и I₁^’ создаются магнитные поля, в результате взаимодействия которых с полем постоянного магнита возникают вращающие моменты соответственно M_p и M_p^‘, направленные навстречу друг другу. Если , то = и при симметричном расположении рамок относительно полюсных наконечников вращающие моменты будут равны (рамки занимают положение, показанное на рис).

Если сопротивление термометра сопротивления вследствие нагрева возрастает, то вращающий момент рамки R_p будет больше момента рамки R_p^’, так как , и подвижная система начнет поворачиваться по часовой стрелке, т.е. в направлении момента . При этом рамка с большим вращающим моментом попадет в более слабое магнитное поле и ее момент уменьшится, момент же рамки ,наоборот, будет увеличиваться. При определенном угле поворота моменты сравняются и рамки остановятся.

Основным недостатком рассмотренной дифференциальной логометрической схемы является то, что для уменьшения температурной погрешности прибора приходится включать последовательно с рамками манганиновые резисторы с большими сопротивлениями и . Вследствие этого логометры с такой измерительной цепью обладают меньшей чувствительностью по сопротивлению по сравнению с приборами с мостовыми логометрическими схемами

УРАВНОВЕШЕННЫЕ МОСТЫ.

В качестве измерительных приборов, применяемых в комплекте с ТС, широко используются урав­новешенные мосты и логометры, а в некоторых случаях — неуравновешенные мосты.

Уравновешенные мосты. Принципиальная электрическая схема уравновешенного моста (рис1) состоит из постоянных резисторов R₁ и R₂, компенсирующего переменного резистора (реохорда) R_P, термопреобразователя сопротивления R_t и сопротивления соединительных проводов R_пр. В одну диагональ включен источник постоянного тока Е, в другую — нуль-прибор НП. Измерение R_t производится путем перемещения движка реохорда R_P до тех пор, пока стрелка нуль-прибора не установится на нулевой отметке. В этот момент ток в измерительной диагонали cd отсутствует.

Если считать, что температура окружающей среды постоянна, то 2R_пр = const. Тогда каждому значению R_t соответствует определенное значение сопротивления реохорда R_P, шкала которого проградуирована либо в Омах, либо в единицах неэлектрической величины (например, в градусах Цельсия), для измерения которой предназначена схема.

В случаях, когда колебания температуры окружающей среды велики и погрешность за счет изменения R_ПР может достигать значительной величины, применяется трехпроводная схема включения термопреобразователя сопротивления (рис 2). При таком соединении сопротивление одного провода прибавляется к сопротивлению R_t, а сопротивление второго провода — к переменному сопротивлению R_P. в трехпроводной схеме сопротивление соединительных проводов не влияет на результаты измерения при равенстве R₁=R₂.