Вывод уравнения преобразования. К неподвижной катушке (1) подводят ток

Принцип действия

К неподвижной катушке (1) подводят ток. В неподвижной катушке под действием тока создается магнитное поле. Ферромагнитный сердечник (2) намагничивается и втягивается в зазор катушки, возникает вращающий момент. Поскольку сердечник закреплен на оси и связан таким образом с указателем, то указатель отклоняется – показания на шкале изменяются. Противодействующий момент создается механическим путем с помощью пружины.

Возьмем уравнение преобразования энергии в общем виде:

(1)

Энергия электромагнитного поля катушки:

(2)

где L – собственная индуктивность катушки, зависящая от положения сердечника, I – ток в катушке.

Подставим (2) в (1), получим угол поворота подвижной части:

,

где i – либо величина постоянного тока либо действующее значение переменного тока.

Применение: амперметры, вольтметры, частотомеры (на основе логометров, но почти не применяются т.к. имеют низкую точность, их заменили цифровыми).

Особенности:

1. В электромагнитных амперметрах катушка ИМ включается непосредственно в цепь измеряемого тока т.е. ИМ предназначен для непосредственного измерения тока

2. Направление отклонения указателя не зависит от направления тока

3. Нелинейная шкала

Достоинства:

1. Возможность измерения как постоянного, так и переменного тока

2. Простота конструкции и, как следствие, низкая стоимость

3. Способность выдерживать большие перегрузки по току, что объясняется отсутствием токоподводов к подвижной части, т.е. высокая надежность.

Недостатки:

1. Малая точность и низкая чувствительность

2. Большое собственное потребление мощности

3. Сильное влияние внешних магнитных полей (поскольку собственное магнитное поле слабое). Для устранения применяют магнитное экранирование т.е. помещают ИМ внутрь замкнутой оболочки из ферромагнитного материала.

4. Нелинейная шкала

Условные обозначения приборов

В названии типа приборов используется буква Э (например, амперметр Э539).

- прибор электромагнитный - логометр электромагнитный

Дата добавления: 2013-12-12