Mik az elektromágneses mérők előnyei és hátrányai?

Elektromágneses mérőműszerek — olyan eszközök, amelyek a mágneses tér azon tulajdonságán alapulnak, hogy vonzzák például a ferromágneses testeket. lágyacél. Amikor áram folyik át a tekercsen, mágneses tér keletkezik benne, amely a tekercs belsejébe igyekszik behúzni a készülék nyilaihoz kapcsolódó acél armatúrát.

A nyilat a kiindulási helyzetben egy tekercsrugó tartja. A nyíl eltérítésével megbecsülhető a tekercsen áthaladó áram erőssége. Mivel az áramtekercs felhúzza az armatúrát akár egyenárammal, akár váltakozó árammal táplálják, ezért az acél elektromágneses mérők egyenáram és váltóáram mérésére egyaránt alkalmasak.

Így egy elektromágneses eszköznek van egy elektromágneses mérőmechanizmusa, egy álló tekercssel, amelynek tekercsén elektromos áram folyik át, és egy vagy több ferromágneses mag van a tengelyére szerelve.

Az elektromágneses mérőeszközöket ampermérőben, voltmérőben, frekvenciamérőben ill fázismérők.

Az elektromágneses eszközök lapos vagy kerek tekercsekkel készülnek. Egy lapos álló tekercset (1. ábra, a) általában egy vastag 1 huzalból egy nem ferromágneses keretre 2 tekernek fel úgy, hogy légrés keletkezik benne. A rés mellé egy ferromágneses 7 lemezt helyezünk el, a lemez tengelye aszimmetrikusan helyezkedik el, a készülék 8 nyila a készülék 3 skálája mentén mozgó tengelyhez csatlakozik. A tengelyre egy ellentétes 6 rugó és egy 5 alumínium szektor van felszerelve, amely a 4 állandó mágnes terében foroghat.

Egy körtekerccsel rendelkező elektromágneses eszköz a következőképpen épül fel. Egy vastag huzalból egy kerek tekercset 10 (1. ábra, b) légréssel tekercselnek fel. A rés belsejében egy 11 ferromágneses lemez, a tengelyen pedig egy második, de már mozgatható ferromágneses 12 lemez van rögzítve.A 12 lemez tengelyére 13 ellenrugó és 14 nyíl van rögzítve. Az ellennyomaték létrehozásához az alumínium szektort a tengelyre rögzítik és felszerelik állandómágnes — az ábrán nem látható.

Rizs. 1. Elektromágneses mérőszerkezet: a — lapos tekercses, b — kerek tekercses

Az elektromágneses mérőműszerek előnyei

Az elektromágneses mérőeszköz nyílának eltérítési szöge az áram négyzetétől függ. Ez azt jelenti, hogy az elektromágneses rendszereszközök működhetnek DC és AC áramkörökben.

Amikor váltakozó áram folyik át a tekercsen, a mozgatható mag a mágneses tér irányának változásával egyidejűleg mágneseződik, és a nyomaték iránya nem változik, azaz az áram előjelének változása nem befolyásolja a mágneses tér irányának változását. az eltérési szög jele. A készülék leolvasása az AC áramkörben arányos a mért értékek effektív értékeivel.

Az elektromágneses mérők egyszerű kialakításúak, olcsók, különösen a panellap. Közvetlenül nagy áramerősség mérésére képesek, mivel a tekercseik helyhez kötöttek, és könnyen elkészíthetők nagy keresztmetszetű vezetékekből.

Az ipar az elektromágneses rendszer ampermérőit gyártja 150 A-ig terjedő áramhoz való közvetlen csatlakoztatáshoz.

Az elektromágneses mérőeszközök nem csak a rövid távú, hanem a mérési folyamat során fellépő hosszú távú túlterheléseknek is ellenállnak.

Az elektromágneses mérőműszerek hátrányai

Az elektromágneses mérőeszközök hátrányai közé tartozik: a skála egyenetlensége és viszonylag alacsony érzékenység alacsony áramerősségek mérésénél, azaz viszonylag alacsony mérési pontosság a skála elején, a műszer leolvasásának függése a külső mágneses mezők hatásától, alacsony frekvencia mérési tartomány, a műszerek nagy érzékenysége az áramfrekvenciák ingadozására és nagy fogyasztásuk (akár 2 W ampermérőknél 10 A-ig és 3-20 W voltmérőknél, feszültségtől függően).

Sok eszköz esetében a skála közel azonos.

Az elektromágneses mérőműszerek érzékenyek a külső mágneses mezők hatására, mivel nagyon gyenge belső mágneses terük van. Az tény, hogy a tekercsek ferromágneses magok nélkül készülnek, így a bennük keletkező mágneses tér levegőbe van zárva, és köztudott, hogy a levegő nagyon nagy mágneses ellenállású közeg. A mágneses mezők hatásának kiküszöbölésére széles körben alkalmaznak különféle mágneses árnyékolásokat, vagy asztatikus változatban gyártják az eszközöket.

Az asztatikus mérőeszközökben egy magos tekercs helyett két fix tekercset, illetve egy nyíllal egy tengelyre szerelt két magot használnak. A tekercsek tekercsei sorba vannak kötve egymással és úgy, hogy amikor a mért áram áthalad rajtuk, egymás felé irányuló mágneses fluxusok jönnek létre bennük.

Ha a mérőeszköz külső mágneses térben van, az egyik tekercsben növeli, a másikban csökkenti a mágneses teret. Ezért az egyik tekercs forgatónyomatékának növekedését ellensúlyozza a másik tekercsben a nyomaték azonos csökkenése. Ez kompenzálja a külső egyenletes mágneses tér hatását. Ha a külső mágneses tér nem egyenletes, csak részleges kompenzáció történik.