Метрология, стандартизация и сертификация. Алексейчук С.В. - 35 стр.

    б)


    Рисунок 1
    Устройство электроизмерительного прибора электромагнитной системы

     При повороте подвижной части прибора, т.е. при перемещении, сердечни-
ка, индуктивность L изменяется, а значит, изменяется и энергия магнитного по-
ля электромагнитного механизма.
     Вращающий момент механизма будет М вр = dW m / dα. = I2/2 ⋅ dL / dα.
     Очевидно, что вращающий момент пропорционален квадрату тока и изме-
нению индуктивности при повороте подвижной части. Зависимость dL / dα =
F(α) не поддается точному расчету, но на характер этой зависимости можно
воздействовать определенным подбором формы сердечников и их положения в
катушке.
     Противодействующий момент создаваемый пружиной, будет Мпр= kα , где
k - некоторый постоянный коэффициент. При равновесии получим I2/2 ⋅ dL / dα
= kα , откуда α = k /2 ⋅ dL / dα ⋅ I2
     Последнее выражение показывает, что угол отклонения стрелки электро-
магнитного измерительного механизма пропорционален квадрату тока.
     Для того, чтобы шкала прибора была равномерная, необходимо, чтобы α =
const ⋅ I , где const = I⋅ k/2 ⋅ dL/dα.
     Последнее условие невыполнимо, при малых токах, потому что тогда бы
при I→0 нужно было бы, чтобы dL/dα→∞, а это невозможно. При больших
значениях тока удается добиться относительной равномерности. Таким обра-
зом, шкала электромагнитного прибора неравномерная: начальные деления
шкалы (1/5~1/10) сильно сжаты, во второй половине шкалы деления располо-
жены равномерно.
     При изменении направления тока направление момента в приборе не изме-
няется, т.к. втягивание сердечника происходит независимо от того, какой ток
(постоянный или переменный) протекает по обмотке, в этом и другом случае
ток возбуждает магнитное поле, действующее на сердечник, а сердечник при
переменном токе соответственно перемагничивается. Поэтому элек-
тромагнитные приборы пригодны для измерения, как в цепях постоянного тока,
так и в цепях переменного тока. Однако при переменном токе на показания
прибора могут сказываться потери от гистерезиса и вихревых токов. В совре-
менных приборах со специальной сталью искажения не велики, что позволяет
пользоваться одной и той же шкалой как для постоянного, так и для пере-
менного тока.
     Количество стали в приборе невелико, причем магнитное поле возбужда-
ется самим измеряемым током и относительно слабо, так как большая часть пу-
ти магнитного потока проходит в воздухе. По этой причине измерительный ме-
ханизм, электромагнитной системы обладает малой чувствительностью, а зна-