Приборы электромагнитной системы

Предназначены для измерения силы тока и напряжения в цепях переменного и постоянного токов. Принцип действия приборов электромагнитной системы основан на взаимодействии магнитного поля катушки 3 (рис. 1.3.), по которой протекает измеряемый ток, и эксцентричного укреплённого на оси железного сердечника 4, являющегося подвижной частью прибора. Под действием магнитного поля катушки сердечник, стремясь расположиться так, чтобы его пересекало возможно большее число силовых линий, втягивается в катушку и поворачивается по мере увеличения в ней силы тока. Противодействующий момент создаётся спиральной пружиной 1. Приборы электромагнитной системы снабжены воздушным успокоителем, представляющим собой камеру 6, в которой перемещается алюминиевый поршенёк 7 (демпфер). При повороте сердечника поршенёк встречает сопротивление воздуха, вследствие чего колебания подвижной части быстро затухают.

Демпфирующее устройство может быть также основано на взаимодействии токов Фуко, возникающих в сердечнике, связанном с осью прибора 5, при его перемещении в магнитном поле вспомогательного постоянного магнита.

Магнитное поле катушки пропорционально измеряемому току. Намагничивание железного сердечника также возрастает с увеличением тока. Поэтому можно сказать, что вращающий момент пропорционален квадрату тока:

(1.11)

Противодействующий момент , создаваемый спиральной пружиной 1, пропорционален углу поворота подвижной части прибора:

(1.12)

При равновесии , откуда

(1.13)

Для измерения параметров переменного тока важно то, что показания прибора не зависят от направления тока в катушке (~ I ²), но, при этом, шкала приборов электромагнитной системы нелинейная. Подбором формы сердечника удаётся в основном диапазоне измерений приблизить шкалу к линейной. Однако, диапазон, соответствующий малым значениям тока в катушке, как правило, выпадает из области измерений и на шкале ограничивается чёрной точкой (рис. 1.1. б).

Приборы электромагнитной системы просты по конструкции и недороги. Точность этих приборов зависит от внешнего магнитного поля, частоты измеряемого переменного тока и т.д. Следует отметить, что точность приборов электромагнитной системы, по сравнению с приборами других систем невелика.