В электромагнитных измерительных механизмах для создания вращающего момента используется действие магнитного поля катушки с током на подвижный ферромагнитный (чаще пермоллоевый) лепесток. Устройство измерительного механизма электромагнитного типа показано на рис.
Вращающий момент в данной системе определяется как:
,
где - производная энергии по углу перемещения сердечника; - производная индуктивности катушки по углу перемещения сердечника.
При включении прибора в цепь переменного тока среднее за период значение вращающего момента определяется выражением:
где m(t) - мгновенное значение вращающего момента; Im - максимальное значение тока, протекающего по катушке.
Уравнение шкалы прибора выглядит следующим образом:
Из уравнения видно, что шкала не равномерна и носит квадратичный характер. Для уменьшения неравномерности шкалы прибора необходимо, чтобы чувствительность была также неравномерна в зависимости от угла поворота. Это достигается выбором формы лепестка.
|
|
Чувствительность электромагнитного измерительного механизма определяется выражением:
.
Достоинства электромагнитных механизмов
Пригодность для работы в цепях постоянного переменного тока; большая перегрузочная способность; возможность непосредственного измерения больших токов и напряжений; простота конструкции.
Недостатки электромагнитных механизмов
Неравномерная шкала; невысокая чувствительность; большое самопотребление мощности; подверженность влиянию изменения частоты; подверженность влиянию внешних магнитных полей и температуры.
Промышленностью выпускаются приборы на токи 0…100А, на напряжения 0…600В, с классами точности 1 и ниже и частотным диапазоном до 1000 Гц.