Электронный милливеберметр

Определение

Электронный веберметр (иначе – флюксметр) – это прибор, предназначенный для измерения изменения постоянного магнитного потока.

Нейтральной сечение Ф_X (магнитный поток)

S

N

ПОСТОЯННЫЙ МАГНИТ

l

Пусть, хотим померить ΔФ_X, равное, естественно, «вопрос».

Берём обмотку с количеством витков равным, обмотку накручиваем на нейтральное сечение, подключаем обмотку на нейтральное сечение и … ничего не измеряется. То есть, веберметр вообще ничего не показывает. А всё почему? Да потому что веберметр – прибор для измерения ИЗМЕНЕНИЯ магнитного потока. Значит, следует как-то рассоединить катушку без магнитного потока и постоянный магнит, имеющий свой магнитный поток. НУ, а сделать это нетрудно. Есть два способа:

N

S

  Ф_X  

  Ф_X  

А)

  Ф_X  

Б)

S

N

Ф_РАМКИ = 0 Ф_X = 0

Ф_РАМКИ = 0

К веберметру К веберметру

Таким образом, в первом случае А) веберметр будет показывать

разность между магнитным поток Ф_X постоянного магнита и магнитным поток рамки, равным нулю. Короче говоря, положительное значение.

В случае Б)

всё наоборот и отрицательно.

Принципиальная схема электронного веберметра

I_Г

Лампа

Ф_X Свет

e_X Свет 1 R_{Ф 1} Е₁

УН

Рамка Ф₁

ИК М/Э-ого ΔU₀

гальванометра Свет 2

Зеркальце на рамке

М

Ф₂ R_{Ф 2} Е₂

мкА

  УМ

I_H

10 мкВб

БП

Ф_X

2 мкВб

10 мкВб

Отдельный блок

(световой указатель)

УН и УМ – усилитель напряжения и усилитель мощности, соответственно

Элементы и обозначения:

Внутри устройства – рамка магнитоэлектрического гальванометра – высокочувствительный прибор постоянного тока:

Зеркальце и лампочка создают световой отсчёт (заяц или световое пятно). Рамка, под действием тока поворачивается в поле постоянного магнита, а вместе с ней, поворачивается и зеркало (если рамка повернулась на угол α, то и зеркало повернётся на угол α).

Верхняя из катушек, составляющих М-элемент (связанные катушки) является катушкой вторичной обмотки.

Ф, образцовый поток в катушке обратной связи

Ф = М * I_H

М

I_H

Зависимость потока в М-элементе от тока нагрузки является линейной функцией.

R_{Ф 1} и R_{Ф 2} – фоторезисторы. То есть элементы, которые под воздействием света изменяют свои проводящие свойства.

R_Ф

R_Ф

Перепад

сопротивлений Δ R_Ф

Свет

Темновое Световое

сопротивление сопротивление

УН и УМ – усилитель напряжения и усилитель мощности соответственно.

Работа схемы:

Исходно световые потоки и свет

Необходимо найти ΔФ_X магнитный поток

При изменении потока, сцепляющегося с витками измерительной катушки ИК, на её зажимах возникает ЭДС

По действием ЭДС в цепи магнитоэлектрического гальванометра (обозначена на рисунке) потечёт ток, при этом подвижная часть гальванометра повернётся, что вызовет изменение светового потока, падающего на фотоэлементы (фоторезисторы), а следовательно и фототока. Фототок усиливается благодаря усилителям (напряжение пропорцианально току). Выходной ток I усилителя преобразуется с помощью дифференцирующего звена в виде М-элемента в напряжение обратной связи, которое поступает в цепь измерительной катушки.

И вот сейчас появляется ЭДС обратной связи:

Всё это будет индексироваться, поворачиваться и появляться до тех пор, пока не наступит статический режим, то есть до тех пор, пока не будет выполнено:

Тогда,

Таким образом,

где - число витков катушки ИК; - изменение измеряемого потока; - постоянная цепи обратной связи.

Обнаруживаем зависимость

Таким образом, по силе тока I можно судить о потоке Ф_X. Шкалу миллиамперметра градуируют в единицах магнитного потока.

Дата добавления: 2014-01-04