Hva er fordelene og ulempene med elektromagnetiske målere?

Elektromagnetiske måleinstrumenter — enheter basert på egenskapene til magnetfeltet for å tiltrekke seg, for eksempel, ferromagnetiske legemer. bløtt stål. Når en strøm flyter gjennom spolen, oppstår det et magnetfelt i den, som har en tendens til å trekke inn i spolen et stålanker koblet til pilen på enheten.

Pilen holdes i utgangsposisjonen av en spiralfjær. Avbøyningen av pilen kan brukes til å estimere styrken til strømmen som går gjennom spolen. Siden strømviklingen trekker ankeret enten det forsynes med likestrøm eller vekselstrøm, så egner stålelektromagnetmålere seg like godt til å måle både likestrøm og vekselstrøm.

Således har en elektromagnetisk enhet en elektromagnetisk målemekanisme med en stasjonær spole, gjennom spolen som en elektrisk strøm flyter, og en eller flere ferromagnetiske kjerner montert på aksen.

Elektromagnetiske måleapparater brukes i amperemetre, voltmetre, frekvensmålere og fasemålere.

Elektromagnetiske enheter produseres med en flat eller rund spole. En flat stasjonær spole (fig. 1, a) er vanligvis viklet fra en tykk ledning 1 på en ikke-ferromagnetisk ramme 2 slik at det dannes et luftgap inne i den. En ferromagnetisk plate 7 er plassert ved siden av gapet, aksen til platen er plassert asymmetrisk, pilen 8 på enheten er festet til aksen som beveger seg langs skalaen 3 til enheten. En motstående fjær 6 og en aluminiumsektor 5 er montert på aksen, som kan rotere i feltet til en permanent magnet 4.

En elektromagnetisk enhet med en sirkulær spole er strukturert som følger. En rund spole 10 (fig. 1, b) med en luftsentral spalte er viklet fra en tykk ledning. En ferromagnetisk plate 11 er festet inne i spalten, og en andre, men allerede bevegelig ferromagnetisk plate 12 er festet på aksen.En motfjær 13 og en pil 14 på anordningen er festet på aksen til platen 12. For å skape et motmoment festes aluminiumssektoren på aksen og installeres permanent magnet – ikke vist på figuren.

Ris. 1. Elektromagnetisk målemekanisme: a — med flat spole, b — med rund spole

Fordeler med elektromagnetiske måleinstrumenter

Avbøyningsvinkelen til pilen til en elektromagnetisk måleenhet avhenger av kvadratet på strømmen. Dette innebærer at elektromagnetiske systemenheter kan fungere i DC- og AC-kretser.

Når vekselstrøm flyter gjennom spolen, magnetiseres den bevegelige kjernen samtidig med endringen i magnetfeltets retning, og retningen på dreiemomentet endres ikke, det vil si at endringen i strømmens tegn ikke påvirker tegn på avviksvinkelen. Avlesningen av enheten i AC-kretsen er proporsjonal med rms-verdiene til de målte verdiene.

Elektromagnetiske målere er enkle i design, rimelige, spesielt panelbrettet. De kan direkte måle store strømmer fordi spolene deres er stasjonære og lett kan lages av ledninger med stort tverrsnittsareal.

Industrien produserer amperemetre av det elektromagnetiske systemet for direkte tilkobling til strømmer opp til 150 A.

Elektromagnetiske måleenheter tåler ikke bare kortsiktige, men også langsiktige overbelastninger, hvis noen, som oppstår under måleprosessen.

Ulemper med elektromagnetiske måleinstrumenter

Ulempene med elektromagnetiske måleenheter inkluderer: ujevnhet i skalaen og relativt lav følsomhet ved måling av lave strømmer, det vil si relativt lav målenøyaktighet i begynnelsen av skalaen, avhengighet av instrumentavlesningene på påvirkning av eksterne magnetiske felt, lav- frekvensmåleområde, høy følsomhet av instrumenter for svingninger i strømfrekvenser og deres høye forbruk (opptil 2 W for amperemeter for strømmer opp til 10 A og 3 — 20 W for voltmetere, avhengig av spenningen).

For mange enheter er skalaen nær den samme.

Elektromagnetiske måleinstrumenter er følsomme for påvirkning av eksterne magnetiske felt fordi de har et veldig svakt indre magnetfelt. Faktum er at spolene er laget uten ferromagnetiske kjerner, så magnetfeltet som skapes i dem er innelukket i luft, og det er kjent at luft er et medium med veldig høy magnetisk motstand. For å eliminere påvirkningen av magnetiske felt, er forskjellige magnetiske skjold mye brukt, eller enhetene er produsert i en astatisk versjon.

I astatiske måleapparater brukes i stedet for én spole med kjerne, henholdsvis to faste spiraler og to kjerner montert på én akse med en pil. Spolenes viklinger er koblet i serie med hverandre og slik at når den målte strømmen går gjennom dem, dannes magnetiske flukser rettet mot hverandre i dem.

Hvis måleapparatet er i et eksternt magnetfelt, øker det magnetfeltet i den ene spolen og avtar i den andre. Derfor blir en økning i dreiemoment i den ene spolen oppveid av den samme reduksjonen i dreiemoment i den andre. Dette kompenserer for påvirkningen av et eksternt ensartet magnetfelt. Hvis det eksterne magnetfeltet ikke er jevnt, skjer kun delvis kompensasjon.