Электродинамические измерительные приборы.

Принцип действия электродинамических измерительных приборов состоит во взаимодействии магнитных полей неподвижной и подвижной катушек, по которым протекают измеряемые токи (рисунок 6).

 

Рис.6. Конструкция и схемы включения электродинамического измерительного прибора: 1-неподвижная катушка; 2-подвижная катушка; 3-противовес; 4,7-подпятники; 5-спиральные пружины; 6-стрелка; 8-ось; -активная нагрузка, к которой подключен прибор

 

Электродинамический прибор (рис. 6, а) содержит неподвижную катушку, которая состоит из двух одинаковых секций, соединенных последовательно и разделенных воздушным зазором, и подвижную катушку, которая размещена на оси, установленной в подпятниках. Подвижная катушка расположена внутри неподвижных катушек, а измеряемый ток подводится к ней через спиральные пружины (на рисунке подвод тока I₂ показан условно).

При протекании постоянных токов I₁ и I₂ вокруг катушек возникают магнитные поля, в результате взаимодействия которых на подвижной катушке создается вращающий момент, который поворачивает подвижную рамку. Уравновешивающий вращающий момент создается за счет деформации спиральных пружин. При равенстве вращающих моментов угол поворота подвижной рамки, оси и укрепленной на ней стрелки описывается выражением

где — коэффициент, зависящий от индуктивностей и взаимной индукции катушек, а также от параметров элементов конструкции прибора.

На рис. 6, б, в и г показаны схемы соответственно электродинамических амперметра, вольтметра и ваттметра. Как видно из этих схем, в электродинамическом амперметре катушки включаются последовательно, в электродинамическом вольтметре катушки подключаются последовательно к источнику напряжения через добавочное сопротивление , а в электродинамических ваттметрах одна из катушек подключается к источнику напряжения через добавочное сопротивление.

Угол поворота стрелки электродинамических амперметров, вольтметров и ваттметров постоянного тока описывается соответственно выражениями:

; ;

где Р — активная мощность; и - коэффициенты, зависящие от значения кт и от значения добавочного сопротивления . Достоинства электродинамических приборов: универсальность, малая погрешность. Недостатки: сложность, малая чувствительность неравномерность шкалы, значительная потребляемая мощность, чувствительность к температуре и внешним магнитным полям.

Электродинамические измерительные приборы выпускают с классами точности 0,2—1,5 и обеспечивают измерение тока, напряжения и мощности в цепях постоянного и переменного тока частотой 50,400,1000, 2000 и 3000 Гц.