′ и расположена внутри неподвижной обмотки. На оси
OO подвижной обмотки укреплены указательная стрелка 3 и спиральные пружинки 4 и 4′, через которые подводится ток к обмотке 2. Эти же пружинки создают противодействующий момент
М пр, пропорциональный углу закручивания α. Принцип действия прибора (рис. 33б) основан на взаимодействии тока 12 подвижной обмотки с магнитным потоком
Ф 1 неподвижной обмотки.
Рис. 33. Устройство электроизмерительного прибора электродинамической системы (а); пояснение принципа действия прибора (б)
При постоянном токе электромагнитная сила F эм, действующая на проводники подвижной обмотки, пропорциональна току и магнитному потоку Ф 1.
Поскольку поток Ф 1 пропорционален току I 1 неподвижной обмотки, вращающий момент, действующий на подвижную обмотку, пропорционален произведению токов обмоток:
М вр = С ′ Ф 1 I 2 = С ′′ I 1 I 2,
где С и С ′′ – коэффициенты пропорциональности.
При переменном токе вращающий момент пропорционален произведению мгновенных значений токов:
i 1 = I 1 m sin ω t и i 2 = I 2 m sin (ω t + ψ).
Показание прибора в этом случае определяется средним за период значением вращающего момента:
где С – коэффициент, зависящий от числа витков, геометрических размеров и расположения катушек;
I 1 и I 2 – действующие значения токов в обмотках;
ψ – угол сдвига фаз между векторами токов I 1 и I 2.
При равенстве моментов ( М вр = М пр) подвижная обмотка отклоняется на угол α и стрелка указывает на шкале числовое значение измеряемой электрической величины. Для успокоения подвижной части прибора используют воздушные демпферы. Электродинамические приборы применяют для измерения мощности, тока и напряжения в цепях переменного тока.
Приборы электродинамической системы обладают высокой точностью (обусловленной отсутствием ферромагнитных сердечников) и могут быть использованы для измерения электрических величин в цепях постоянного и переменного тока. Недостатками приборов являются чувствительность к перегрузкам и влияние посторонних магнитных полей на точность измерений. Приборы этой системы используются в качестве амперметров, вольтметров и ваттметров.
28. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Показания электроизмерительных приборов несколько отличаются от действительных значений измеряемых величин. Это вызвано непостоянством параметров измерительной цепи (изменением температуры, индуктивности и т. п.), несовершенством конструкции измерительного механизма (наличие трения и т. д.) и влиянием внешних факторов (внешних магнитных и электрических полей, изменений температуры окружающей среды и т. д.).