Измерение тока и напряжения

Логометры.

Прибор состоит из двух катушек 1 и 2, расположенных под некоторым углом и жёстко закреплённых на общей оси (рис.8.12). К катушкам подводятся токи I₁ и I₂ через три эластичные спирали 5, не создающие при закручивании механического момента.

Постоянный магнит 3 имеет форму эллипса, поэтому в воздушном зазоре между магнитом и наружным кольцом 4 образуется неравномерное магнитное поле.

В результате взаимодействия токов I₁ и I₂ смагнитным полем возникают два противоположно направленных момента М₁ и М₂. При повороте подвижной части одна из катушек перемещается в область с увеличенным воздушным зазором, а другая – в область с уменьшенным зазором. При этом изменяются моменты М₁ и М₂. При некотором положении подвижной части моменты М₁ и М₂ уравновешиваются. В этом случае I₁/I₂=B₂/B₁.

Таким образом, каждому определённому положению подвижной части соответствует определённое значение токов I₁ и I₂, проходящих по катушкам. При изменении этого отношения будет изменяться угол α.

Рисунок 8.12. Принципиальная схема магнитоэлектрического логометра  

Для измерения тока в цепи амперметр 2 (рис.8.13, а) или миллиамперметр включают в электрическую цепь только последовательно с приёмником 3 электрической энергии. Если амперметр включить непосредственно к источнику 1, то через катушку прибора пойдёт очень большой ток (сопротивление амперметра мало) и она сгорит.

Для расширения пределов измерения амперметров, предназначенных для работы в цепях постоянного тока, их включают в цепь параллельно шунту 4 (рис. 8.13, б). При этом через прибор проходит только часть I_А измеряемого тока I, обратно пропорциональная его сопротивлению R_А. Большая часть I_А этого тока проходит через шунт.

Рисунок 8.13. Схемы для измерения тока (а, б) и напряжения (в, г)

Прибор измеряет падение напряжения на шунте, зависящее от проходящего через шунт тока, т.е. используется в качестве милливольтметра. Шунты подбирают к приборам так, чтобы при номинальном напряжении на зажимах шунта стрелка прибора отклонялась на всю шкалу.

Для измерения напряжения U, действующего между какими-либо двумя точками электрической цепи, вольтметр 2 (рис.8.13, в) присоединяют к этим точкам, т.е. параллельно источнику 1 электрической энергии или приёмнику 3.

Чтобы включение вольтметра не оказывало влияния на работу электрических установок и он не создавал бы больших потерь энергии, вольтметры выполняют с большим сопротивлением. Поэтому можно пренебречь проходящим по вольтметру током.

Для расширения пределов измерения вольтметров и уменьшения влияния температуры окружающей среды на показания прибора последовательно с обмоткой прибора включают добавочный резистор 4 (R_а) (рис.8.13, г).

Дата добавления: 2015-05-06