Kokie yra elektromagnetinių skaitiklių privalumai ir trūkumai?
Elektromagnetiniai matavimo prietaisai — prietaisai, pagrįsti magnetinio lauko savybe pritraukti, pavyzdžiui, feromagnetinius kūnus. švelnus plienas. Rite tekant srovei, joje atsiranda magnetinis laukas, kuris linkęs į ritės vidų įtraukti plieninę armatūrą, sujungtą su prietaiso rodykle.
Rodyklė pradinėje padėtyje laikoma spyruokle. Rodyklės įlinkį galima naudoti norint įvertinti srovės, einančios per ritę, stiprumą. Kadangi srovės apvija traukia armatūrą, nesvarbu, ar ji tiekiama nuolatine, ar kintamąja srove, tai plieniniai elektromagnetiniai matuokliai vienodai tinka tiek nuolatinei, tiek kintamajai srovei matuoti.
Taigi elektromagnetinis prietaisas turi elektromagnetinį matavimo mechanizmą su stacionaria rite, per kurios ritę teka elektros srovė, ir vieną ar daugiau feromagnetinių šerdžių, sumontuotų ant ašies.
Elektromagnetiniai matavimo prietaisai naudojami ampermetrai, voltmetrai, dažnio matuokliai ir fazių matuokliai.
Elektromagnetiniai prietaisai gaminami su plokščia arba apvalia rite. Plokščioji stacionari ritė (1 pav., a) dažniausiai suvyniojama iš storos vielos 1 ant neferomagnetinio rėmo 2 taip, kad jos viduje susidarytų oro tarpas. Šalia tarpelio dedama feromagnetinė plokštelė 7, plokštės ašis išsidėsčiusi asimetriškai, prietaiso rodyklė 8 pritvirtinta prie ašies, judančios išilgai įrenginio skalės 3. Ant ašies sumontuota priešinga spyruoklė 6 ir aliuminio sektorius 5, kuris gali suktis nuolatinio magneto 4 lauke.
Elektromagnetinis įtaisas su apskrita ritė yra sukonstruotas taip. Iš storos vielos suvyniota apvali ritė 10 (1 pav., b) su oro centriniu tarpu. Tarpo viduje pritvirtinta feromagnetinė plokštelė 11, o ant ašies pritvirtinta antroji, bet jau kilnojama feromagnetinė plokštelė 12. Ant plokštės 12 ašies pritvirtinta priešspyruoklė 13 ir įrenginio rodyklė 14. Norint sukurti priešpriešinį momentą, aliuminio sektorius yra pritvirtintas prie ašies ir sumontuotas nuolatinis magnetas - nepavaizduota paveiksle.
Ryžiai. 1. Elektromagnetinis matavimo mechanizmas: a — su plokščia rite, b — su apvalia rite
Elektromagnetinių matavimo priemonių privalumai
Elektromagnetinio matavimo prietaiso rodyklės nukrypimo kampas priklauso nuo srovės kvadrato. Tai reiškia, kad elektromagnetinės sistemos įrenginiai gali veikti nuolatinės ir kintamosios srovės grandinėse.
Kai per ritę teka kintamoji srovė, judanti šerdis įmagnetinama tuo pačiu metu, kai keičiasi magnetinio lauko kryptis, o sukimo momento kryptis nesikeičia, tai yra, srovės ženklo pokytis neturi įtakos nuokrypio kampo ženklas. Prietaiso rodmenys kintamosios srovės grandinėje yra proporcingi išmatuotų verčių kvadratinėms vertėms.
Elektromagnetiniai skaitikliai yra paprastos konstrukcijos, nebrangūs, ypač skydinės plokštės. Jie gali tiesiogiai matuoti dideles sroves, nes jų ritės yra stacionarios ir gali būti lengvai pagamintos iš didelio skerspjūvio ploto laidų.
Pramonė gamina elektromagnetinės sistemos ampermetrus, skirtus tiesioginiam prijungimui prie srovės iki 150 A.
Elektromagnetiniai matavimo prietaisai atlaiko ne tik trumpalaikes, bet ir ilgalaikes perkrovas, jei tokių yra, atsirandančias matavimo procese.
Elektromagnetinių matavimo priemonių trūkumai
Elektromagnetinių matavimo prietaisų trūkumai yra šie: skalės netolygumas ir santykinai mažas jautrumas matuojant mažas sroves, tai yra santykinai mažas matavimo tikslumas skalės pradžioje, prietaiso rodmenų priklausomybė nuo išorinių magnetinių laukų įtakos, mažas. dažnių matavimo diapazonas, didelis prietaisų jautrumas srovės dažnių svyravimams ir didelis jų suvartojimas (iki 2 W ampermetrams, kai srovės iki 10 A ir 3 — 20 W voltmetrams, priklausomai nuo įtampos).
Daugelio įrenginių skalė yra beveik tokia pati.
Elektromagnetiniai matavimo prietaisai yra jautrūs išorinių magnetinių laukų poveikiui, nes turi labai silpną vidinį magnetinį lauką. Faktas yra tas, kad ritės yra pagamintos be feromagnetinių šerdžių, todėl jose sukuriamas magnetinis laukas yra uždarytas ore, ir yra žinoma, kad oras yra terpė, turinti labai didelę magnetinę varžą. Siekiant pašalinti magnetinių laukų įtaką, plačiai naudojami įvairūs magnetiniai skydai arba prietaisai gaminami astatiniu variantu.
Astatiniuose matavimo prietaisuose vietoj vienos ritės su šerdimi atitinkamai naudojamos dvi fiksuotos ritės ir dvi šerdys, sumontuotos vienoje ašyje su rodykle. Ričių apvijos sujungtos nuosekliai viena su kita ir taip, kad pro jas praeinant išmatuotai srovei, jose susidaro vienas į kitą nukreipti magnetiniai srautai.
Jei matavimo prietaisas yra išoriniame magnetiniame lauke, jis padidina magnetinį lauką vienoje ritėje, o sumažina kitoje. Todėl sukimo momento padidėjimą vienoje ritėje kompensuoja toks pat sukimo momento sumažėjimas kitoje. Tai kompensuoja išorinio vienodo magnetinio lauko įtaką. Jei išorinis magnetinis laukas netolygus, įvyksta tik dalinis kompensavimas.
