Рис. 8. Электроизмерительные механизмы:

а-электродинамичесжоб системы, б~ферродияамическоб

момент, подводится ток. Воздупшый или магнитный успокоитель, стрелочный указатель и пружины на рис. 8, а не показаны. В измерительном механизме, используемом как амперметр или вольтметр, неподвижную и подвижную катушки соединяют последовательно так, что проходящий ток создает в них встречное магнитное поле и вращающий момент поворачивает подвижную катушку. При этом магнитные поля складываются. При равных йндуктивностях катушек вращающий момент

Мвр = (L -I- М). Взаимная индуктивность М при перпендикулярном расположении катушек равна нулю и достигает максимального значения при параллельном. Следовательно, шкала прибора имеет неравномерный характер. Подбирая оптимальную форму катушек и изменяя расстояние между двумя частями неподвижной катушки, несколько уменьшают неравномерность шкалы.

Электродинамические приборы работают на постоянном токе и переменном до частоты 10-20 кГц. При одновременном изменении направления тока в обеих катушках изменяется направление магнитных потоков, однако направление вращающего момента остается неизменным. В электродинамическом механизме отсутствуют ферромагнитные металлические массы, изменяющие характер магнитного поля и вызывающие появление вихревых токов, потери на гистерезис и т. д. Благодаря этому можно изготовлять приборы очень высокого класса точности (0,2 и даже 0,1), используемые как образцовые при градуировке других приборов. Недостаток электродинамических приборов-влияние на их работу внешних магнитных полей. Если на обеих катушках намотано большое число витков, чувствительность прибора возрастает, т.е. уменьшается сжла тока и магнитный поток катушек, но резко возрастает влияние внешних магнитных полей.

в приборас ферродинамической системы измерительный механизм (ряс. 8,6) имеет замкнутую магнитную систему 5 из ферромагнитного материала. Неподвижная катушка 6 расположена на среднем керне сердечника. Полюсные наконечники 7 и 22 и концентрично расположенный стальной цилиндр 9 образуют кольцеобразный воздушный промежуток 8, в котором свободно поворачивается подвижная катушка-рамка 10. Магнитный успокоитель, стрелочный указатель и пружины, создающие противодействующий момент и подводящие ток к катушке рамки, на рис. 8, б не показаны. Наличие сильного магнитного поля в кольцеобразном промежутке, с которым взаимодействует поле подвижной катушки, приводит к значительному увеличению вращающего момента, т.е. повышению чувствительности прибора и уменьшению влияния внешних магнитных полей. Однако точность этих приборов сравнитель-до невысока (классы точности не лучше 1,5; 2,5), и работают они в более узком диапазоне частот (до 500-1000 Гц), что объясняется потерями в сердечнике.

Ферродинамический механизм находит основное примене-ше в самопишущих вольтметрах, амперметрах и ваттметрах, работающих на переменном токе промышленной частоты 50 Гц. Вместо стрелочного указателя в этом случае укрепляется конусообразная чернильница с трубчатым пером, фиксирую-пщм показания прибора на движущейся диаграммной бумаге Ш нанесенной на нее координатной сеткой.

В приборах индукционной системы измерительный механизм (рис. 9) имеет неподвижную часть в виде двух электромагнитов 2 и 2 и подвижную-жестко укрепленный на оси 4 алюминиевый диск 3, который может свободно вращаться Ш воздушном зазоре между поясными наконечниками электромагнитов. Постоянный маг-йит- 5 создает успокоение торможение алюминиевого lifKXu. Алюминиевый диск на-1№вает вращаться, если на об-10тки электромагнитов по-риотся синусоидальные сдви-йутые по фазе на 90° пере-№нные токи. Магнитные потоки и также сдвинутые по фазе на 90°, пронизывая толщу алюминиевого диска, Ваводят в нем вихревые токи

Рис. 9. Индукционный измерительный механизм

и I2 Поскольку один контур тока втягивается в соответствующее магнитное поле, а другой-выталкивается, оба вращающих момента совпадают по направлению и создают вращение диска.

Индукционные измерительные приборы находят преимущественное применение в счетчиках электрической энергии переменного тока.

§ 9. Приборы электростатической системы

В приборах электростатической системы измерительный механизм имеет две металлические изолированные друг от друга пластины (конденсатор), одна из которых подвижна и может перемещаться, в результате чего изменяется емкость.

Электростатический измерительный механизм, напоминающий по конструкции конденсатор, емкость которого изменяется при изменении активной площади пластин, показан на рис. 10, а. При подаче измеряемого напряжения создается электрическое поле и две роторные пластины 1, жестко укрепленные на оси 2, втягиваются в воздушные промежутки между тремя статорными пластинами 3. Стрелочный или световой указатель и пружина для создания противодействующего момента на рис. 10, а не показаны. Приборы такой конструкции применяют для измерения напряжений порядка нескольких сотен вольт. Увеличивая количество роторных и статорных пластин, можно повысить чувствительность, т. е. понизить нижний предел измеряемых напряжений.

Рис. 10. Электростатический измерительный механизм:

а-с изменением активной площади пластин, б-с изменением расстояния между пластинами