Приборы для измерения тока и напряжения

1. П р и б о р ы м а г н и т о э л е к т р и ч е с к о й с и с т е м ы приме-няют в цепях постоянного тока для измерения тока и напряжения; они имеют целый ряд достоинств: высокую чувствительность и точность, равномерность шкалы и малое потребление мощности.

Рис.1. Прибор магнитоэлектрической системы

Прибор магнитоэлектрической системы с внутрирамочным магнитом (рис. 1) имеет постоянный магнит 1 и кольцевой магнитопровод 2, изготовлен-ный из магнитомягкой стали.

В силу неравномерного магнитного потока постоянного магнита на раз-личных участках воздушного зазора создавалось бы неравномерное магнитное поле. Для устранения этого недостатка устанавливают магнитомягкие стальные накладки 3, позволяющие создать равномерное радиальное магнитное поле.

В воздушном зазоре между магнитом 1 с накладками 3 и магнитопрово-дом 2 находится подвижная катушка 4, выполненная в виде рамки

из изолированного медного провода. Рамку закрепляют на подпятниках, и она свободно вращается относительно своей оси. Спиральная пружина, связанная с осью прибора, при повороте рамки создает противодействующий момент.

При включении прибора в электрическую цепь в рамке возникает элек-трический ток. Взаимодействие тока в рамке с магнитным полем постоянного магнита приводит к созданию вращающего момента рамки, пропорционально-го току. Под действием вращающего момента рамка поворачивается, спираль-ные пружинки начинают закручиваться и создавать противодействующий мо-мент. При равенстве вращающего и противодействующих моментов, дейст-вующих на рамку, наступает ее равновесие.

Приборы данной системы строго полярные и для правильного включения в электрическую цепь зажимы прибора имеют маркировку «+» и «—».

Измерение постоянного тока. Приборы для измерений тока называются амперметрами. В электрическую цепь амперметр включают после-довательно, причем сопротивление прибора должно быть во много раз меньше сопротивления электрической цепи.

Для измерения токов, превышающих предельный ток прибора, использу-ются шунты. Шунт представляет собой сопротивление Rш (рис. 2), включенное параллельно измерительному прибору. В некоторых случаях для удобства из-мерений малых и больших токов прибор имеет несколько шунтов. Чем меньше сопротивление шунта по сравнению с внутренним сопротивлением амперметра, тем меньший ток проходит через прибор.

Рис. 2. Схема включения Рис. 3. Электрическая схема вольтметра амперметра с шунтом

И з м е р е н и е п о с т о я н н о г о н а п р я ж е н и я. Прибор для измере-ния напряжения называется вольтметром. Вольтметр для измерения постоянно-

го напряжения состоит из стрелочного прибора магнитоэлектрической системы, последовательно с которым включено добавочное сопротивление (рис. 3).

При измерении напряжения вольтметр подключается параллельно изме-ряемому участку электрической цепи.

2. П р и б о р ы э л е к т р о м а г н и т н о й с и с т е м ы широко при-меняют в цепях постоянного и переменного тока. Преимуществами приборов электромагнитной системы являются простота конструкции, надежность и ус-тойчивость к перегрузкам.

Рис. 4. Измерительный механизм электромагнитной системы

Измерительный механизм электромагнитной системы с круглой катуш-кой показан на рис. 4. Внутри катушки 2 с экраном I установлены два ферро-магнитных секторных сердечника: подвижный 3, укрепленный на оси, и непод-вижный 4.

При протекании по катушке 2 измеряемого тока сердечники 3, 4 намагни-чиваются одноименно и поэтому отталкиваются друг от друга. Вследствие это-го создается вращающий момент и указательная стрелка прибора отклоняется на определенный угол.

Противодействующий момент создается пружиной 5. Магнитоиндуктив-ный успокоитель прибора имеет подвижный алюминиевый сектор 6 и постоян-ные магниты 7.