Kakšne so prednosti in slabosti elektromagnetnih števcev?

Elektromagnetni merilni instrumenti — naprave, ki temeljijo na lastnostih magnetnega polja, da privlačijo na primer feromagnetna telesa. mehko jeklo. Ko skozi tuljavo teče tok, se v njej pojavi magnetno polje, ki želi v notranjost tuljave potegnili jekleno armaturo, povezano s puščico naprave.

Puščico drži v začetnem položaju vijačna vzmet. Odklon puščice lahko uporabimo za oceno jakosti toka, ki teče skozi tuljavo. Ker tokovno navitje vleče armaturo ne glede na to, ali je napajana z enosmernim ali izmeničnim tokom, so jekleni elektromagnetni števci enako primerni za merjenje enosmernega in izmeničnega toka.

Tako ima elektromagnetna naprava elektromagnetni merilni mehanizem s stacionarno tuljavo, skozi katero teče električni tok, in eno ali več feromagnetnih jeder, nameščenih na osi.

Elektromagnetne merilne naprave se uporabljajo v ampermetrih, voltmetrih, frekvencmetrih in fazni števci.

Elektromagnetne naprave se proizvajajo s ploščato ali okroglo tuljavo. Ravna stacionarna tuljava (slika 1, a) je običajno navita iz debele žice 1 na neferomagnetnem okvirju 2, tako da se znotraj nje oblikuje zračna reža. Poleg reže je nameščena feromagnetna plošča 7, os plošče je nameščena asimetrično, puščica 8 naprave je pritrjena na os, ki se premika vzdolž lestvice 3 naprave. Na osi sta nameščena nasprotna vzmet 6 in aluminijast sektor 5, ki se lahko vrtita v polju trajnega magneta 4.

Elektromagnetna naprava s krožno tuljavo je strukturirana na naslednji način. Okrogla tuljava 10 (slika 1, b) z zračno osrednjo režo je navita iz debele žice. Znotraj reže je pritrjena feromagnetna plošča 11, na osi pa je pritrjena druga, vendar že premična feromagnetna plošča 12. Na osi plošče 12 sta pritrjena protivzmet 13 in puščica 14 naprave. Za ustvarjanje nasprotnega momenta je aluminijasti sektor pritrjen na os in nameščen trajni magnet — ni prikazano na sliki.

riž. 1. Elektromagnetni merilni mehanizem: a — s ploščato tuljavo, b — z okroglo tuljavo

Prednosti elektromagnetnih merilnih instrumentov

Kot odklona puščice elektromagnetne merilne naprave je odvisen od kvadrata toka. To pomeni, da lahko naprave elektromagnetnega sistema delujejo v tokokrogih DC in AC.

Ko skozi tuljavo teče izmenični tok, se gibljivo jedro magnetizira hkrati s spremembo smeri magnetnega polja, smer navora pa se ne spremeni, to pomeni, da sprememba predznaka toka ne vpliva na znak kota odstopanja. Odčitek naprave v izmeničnem tokokrogu je sorazmeren z efektivnimi vrednostmi izmerjenih vrednosti.

Elektromagnetni števci so preprosti po zasnovi, poceni, zlasti panelna plošča. Lahko neposredno merijo velike tokove, ker so njihove tuljave nepremične in jih je mogoče zlahka izdelati iz žic z velikim prečnim prerezom.

Industrija proizvaja ampermetre elektromagnetnega sistema za neposredno priključitev na tokove do 150 A.

Elektromagnetne merilne naprave prenesejo ne le kratkotrajne, ampak tudi dolgotrajne preobremenitve, če do njih pride med postopkom merjenja.

Slabosti elektromagnetnih merilnih instrumentov

Pomanjkljivosti elektromagnetnih merilnih naprav vključujejo: neenakomernost lestvice in relativno nizko občutljivost pri merjenju nizkih tokov, to je relativno nizko merilno natančnost na začetku lestvice, odvisnost odčitkov instrumenta od vpliva zunanjih magnetnih polj, nizko- frekvenčno merilno območje, visoka občutljivost instrumentov na nihanje trenutnih frekvenc in njihova velika poraba (do 2 W za ampermetre za tokove do 10 A in 3 - 20 W za voltmetre, odvisno od napetosti).

Pri mnogih napravah je lestvica skoraj enaka.

Elektromagnetni merilni instrumenti so dovzetni za vpliv zunanjih magnetnih polj, ker imajo zelo šibko intrinzično magnetno polje. Dejstvo je, da so tuljave izdelane brez feromagnetnih jeder, zato je v njih ustvarjeno magnetno polje zaprto v zraku, vemo pa, da je zrak medij z zelo velikim magnetnim uporom. Za odpravo vpliva magnetnih polj se široko uporabljajo različni magnetni ščiti ali pa so naprave izdelane v astatični izvedbi.

V astatičnih merilnih napravah se namesto ene tuljave z jedrom uporabljajo dve fiksni tuljavi in ​​dve jedri, nameščeni na eni osi s puščico. Navitja tuljav so med seboj zaporedno povezana tako, da se ob prehajanju izmerjenega toka skozenj v njih ustvarijo drug proti drugemu usmerjeni magnetni tokovi.

Če je merilna naprava v zunanjem magnetnem polju, poveča magnetno polje v eni tuljavi in ​​zmanjša v drugi. Zato se povečanje navora v eni tuljavi izravna z enakim zmanjšanjem navora v drugi. To kompenzira vpliv zunanjega enakomernega magnetnega polja. Če zunanje magnetno polje ni enakomerno, pride le do delne kompenzacije.