Принцип действия основан на взаимодействии двух проводников с током.
Рис. 9.4. Механизм электродинамического прибора:
1 – неподвижная катушка; 2 – ось подвижной части; 3 – подвижная катушка; 4 – спиральная пружина; 5 – стрелка.
Взаимодействие магнитных полей катушек с токами и создает вращающий момент:
,
где - токи в неподвижной и подвижной катушках; - взаимная индуктивность катушек.
Учитывая, что индуктивности катушек не зависят от их пространственного расположения, то можно записать
.
Подвижная катушка прибора поворачивается до тех пор, пока .
– уравнение шкалы прибора для постоянного тока. (9.5)
– уравнение шкалы прибора для переменного тока, (9.6)
где – угол сдвига фаз между токами неподвижной и подвижной катушек.
Успокоение подвижной части – воздушное.
Достоинства:
· используются в цепях постоянного и переменного тока;
· высокая точность измерения постоянного тока;
· пригодны для измерения мощности в цепях постоянного тока, для измерения активной и реактивной мощности в цепях переменного тока;
· равномерность шкалы при измерении мощности;
· возможность использования для учета расхода электрической энергии в цепях постоянного тока.
Недостатки:
· неравномерность шкалы при измерении тока и напряжения;
· большое собственное потребление мощности;
· зависимость показаний прибора от влияния внешних магнитных полей, от частоты измеряемого тока и температуры окружающей среды;
· ограниченность пределов измерений по току и напряжению из-за близкого расположения подвижной и неподвижной катушек.
Ферродинамические приборы – приборы, у которых неподвижная катушка имеет магнитопровод, который позволяет защитить его механизм от воздействия внешних магнитных полей.
Магнитопровод способствует созданию большого вращающего момента, действующего на подвижную катушку:
– уравнение шкалы прибора, (9.7)
где – коэффициент пропорциональности; – площадь рамки; – число витков обмотки подвижной катушки; – удельный противодействующий момент спиральных пружин.
– чувствительность ИМ.
Достоинства:
· большой вращающий момент;
· сильное собственное магнитное поле;
· не подвержены влиянию внешних магнитных полей;
· используется в цепях постоянного и переменного тока.
Недостатки:
· малая точность;
· большое собственное потребление мощности;
· чувствительность к колебаниям частоты.