Приборы электродинамической системы

В электродинамических измерительных приборах для перемещения подвижной части используется взаимодействие между подвижной и неподвижной рамками с протекающим по ним током. Неподвижная часть может иметь одну, чаще две катушки, соединенные между собой параллельно или последовательно, намотанные медным проводом, внутри которых располагается подвижная катушка, обычно бескаркасная. Для ее включения в цепь измеряемого тока используются пружинки или растяжки. Успокоение подвижной части – воздушное или магнитоиндукционное.

Рис. 2.6 Схема устройства электродинамического прибора:

1 - неподвижная катушка; 2 — подвижная катушка

Дифференцирование формулы для магнитной энергии системы прибора, состоящей из двух взаимодействующих катушек, дает выражение для вращающего момента, действующего на подвижную часть прибора:

~ (2.13)

M – взаимная индуктивность подвижной и неподвижной катушек.

Приравняв вращающий и противодействующий моменты, действующие на рамку, получим уравнение измерительного преобразования прибора в виде:

. (2.14)

При последовательном включении подвижных и неподвижных катушек в измерительную цепь, реализуется квадратичная зависимость угла поворота рамки от величины измеряемого тока или напряжения. Приборы данной системы используют для измерения мощности нагрузки в цепях постоянного и переменного тока:

~~ P. (2.15)

С целью повышения чувствительности приборы данной системы могут содержать ферромагнитные материалы в магнитной цепи измерительного механизма. Такие приборы называются ферродинамическими. Но их точность ниже, чем у электродинамических. Приборы данной системы, кроме температурной и частотной погрешностей, имеют еще дополнительные составляющие погрешности, вызванные наличием ферромагнитного сердечника. К ним относятся:

· погрешность от нелинейности кривой намагничивания;

· погрешность потерь в материале на гистерезис и вихревые токи.

Достоинства приборов электродинамической системы: высокая точность (при отсутствии ферромагнетика), не боятся вибраций, малое влияние внешних магнитных полей, есть возможность переключения на два диапазона измерения путем переключения схемы соединения катушек (последовательно или параллельно).

Недостатки: на постоянном токе погрешность прибора возрастает за счет наличия потерь на гистерезис, на показаниях прибора сказывается также влияние частоты питающего напряжения и температуры окружающей среды.

Методы и средства измерений электрических величин. Литература

Фильтровые анализаторы спектра

Генераторы электрических сигналов

Измерение параметров элементов электрической цепи

Вернуться в оглавление: Методы и средства измерений электрических величин