Б) Электромагнитные ЭИП.

Действие приборов электромагнитной системы основано на взаимодействии магнитного поля измеряемого тока с подвижным ферромагнитным сердечником (рис. 4.2).

Энергия магнитного поля катушки W = L I ² / 2

При прохождении тока через катушку в ее зазор втягивается сердечник (пермаллоевый лепесток). Так как ферромагнетики втягиваются в магнитное поле независимо от того, куда оно направлено, электромагнитные ЭИП можно применять для измерения как постоянных, так и переменных токов. При этом угол поворота подвижной части пропорционален квадрату силы тока в катушке .и скорости изменения ее индуктивности ( dL/da).

Достоинства электромагнитных приборов: простота и надежность, хорошая перегрузочная способность и одинаковая пригодность для измерений в цепях постоянного и переменного токов;

Недостатки – большое собственное потребление энергии, невысокая точность (при измерениях в цепях постоянного тока сказывается явление гистерезиса в ферромагнитном сердечнике), малая чувствительность, влияние внешних магнитных полей из-за слабого собственного магнитного поля. Применяют данные системы ЭИП как измерители токов и напряжений преимущественно в цепях переменного тока промышленной частоты. Использование их в цепях высокой частоты недопустимо из-за больших частотных погрешностей.

Рис. 4.2. Устройство электромагнитного ЭИП.

1 - Катушка ; 2-сердечник; 3 - пружина; 4 – стрелка.

В) Электродинамические ЭИП.

Работают на принципе взаимодействия магнитных потоков двух катушек, по которым протекают токи. Измерительные механизмы (рис. 4.3) состоят из пары неподвижных катушек 1 (круглой или прямоугольной формы), соединенных последовательно.

Внутри этих катушек на оси находится бескаркасная подвижная катушка (рамка) 2.

Для подвода тока в подвижную катушку и создания противодействующего момента применяют спиральные пружины.

Рис. 4.3. Устройство электродинамического ЭИП

Угол отклонения подвижной части ЭИП пропорционален произведению токов в катушках (точнее – их среднеквадратических значений) на косинус угла сдвига фаз между ними и на скорость изменения взаимной индуктивности катушек (dM/da).

Электродинамические ЭИП содержат две цепи тока, поэтому являются множительными устройствами и обладают фазочувствительностью.

Данная особенность позволяет применять их для измерения не только тока и напряжения, но мощности и фазы.

Достоинства – высокая точность и возможность использования в цепях постоянного и переменного токов;

Недостатки – малая чувствительность, влияние внешних магнитных полей (слабое собственное магнитное поле), большая мощность потребления, ограниченный частотный диапазон (до 1,5 кГц).

Электродинамические ЭИП используют в амперметрах. Вольтметрах, ваттметрах при лабораторных измерениях в цепях постоянного и переменного токов промышленной частоты, фазометрах.