Классификация электроизмерительных приборов

По принципу действия измерительного механизма приборы непосредственной оценки разделяют на следующие классы:

− приборы магнитоэлектрической системы;

− приборы электромагнитной системы;

− приборы электродинамической системы;

− приборы индукционной системы;

− и т.д.

Приборы магнитоэлектрической системы

Применяются для измерения силы тока (амперметры) и напряжения (вольтметры) в цепях постоянного тока.

1. Неподвижный магнитопровод, выполненный в виде постоянного магнита;

2. Шкала;

3. Стрелка;

4. Рамка с током, соединенная со стрелкой;

5. Спиральная противодействующая пружина, возвращающая стрелку в положение ноль;

6. Выводы.

Прибор выводами 6 подключается в измерительную цепь. В рамке 4 возникает ток. Одним из выводов рамки является спиральная пружина 5. По закону Ампера на рамку с током со стороны магнитного поля созданного магнитопроводом 1 будет действовать сила:

,

где B - индукция магнитного поля полюсов;

I - сила тока в рамке;

a - угол поворота рамки со стрелкой.

Угол поворота стрелки пропорционален силе тока , поэтому шкала таких приборов равномерная.

Приборы магнитоэлектрической системы имеют высокую точность и чувствительность, сравнительно невысокую стоимость.

Их маркировка на шкале начинается с буквы М (например, М367), указывается также знак подковообразного магнита , что указывает на их принадлежность к классу магнитоэлектрических приборов.

Приборы электромагнитной системы

Эти приборы применяются для измерения как постоянных, так и переменных токов и напряжений.

1. Пружина;

2. Подвижный сердечник;

3. Неподвижная катушка;

4. Шкала;

5. Стрелка.

При подаче тока в измерительный прибор (в катушку 3) вокруг нее возникает магнитное поле, под действием которого сердечник 2 намагничивается и втягивается в катушку, перемещая стрелку. Чем сильнее ток, тем больше втягивается сердечник и тем больше перемещается стрелка. Перемещение стрелки пропорционально квадрату тока в катушке , поэтому шкала таких приборов неравномерна.

Приборы электромагнитной системы имеют простую конструкцию и низкую стоимость. Обладают высокой надежностью (например они могут в течении нескольких секунд выдерживать десяти кратную перегрузку током). Однако точность приборов невелика.

Маркировка таких приборов начинается с буквы Э (например, Э234), а на шкале также указывается знак обмотки с сердечником.

Приборы электродинамической системы

Эти приборы применяются для измерения мощности в цепях постоянного и переменного токов - ваттметры.

1. Неподвижная катушка;

2. Рамка с подвижной катушкой;

3. Спиральная противодействующая пружина.

Прибор имеет четыре вывода, которые могут подключаться соответственно параллельно нагрузке (обмотка напряжения) и последовательно с ней (обмотка тока). Если первую катушку подключить последовательно с нагрузкой, ток в ней I₂ будет равен току в нагрузке, а вторую катушку подключить параллельно нагрузке, ток в ней I₁ будет пропорционален напряжению на зажимах нагрузки. Взаимодействие магнитных полей обеих обмоток вызовет возникновение вращающего момента и поворот стрелки на угол , где j - угол между магнитными полями обмоток. Следовательно, угол поворота стрелки пропорционален активной мощности .

Электродинамические приборы могут применяться также для измерения токов и напряжений.

Приборы этой системы являются наиболее точными из приборов переменного тока, но конструкция приборов сложна и они относительно дороги.

Маркировка прибора начинается с буквы Д, и на шкале также указывается значок прибора электродинамической системы.