Логометры

 

 

Во всех рассмотренных приборах различных систем имеется механический проти-водействующий момент, обычно создаваемый спиральной пружиной, а вращающий мо-мент зависит от величины тока, протекающего через прибор. Ток, в свою очередь, зави-сит от величины напряжения, следовательно, показания прибора изменяются с изменением величины напряжения. В ряде случаев необходимо иметь приборы, пока-зания которых мало бы зависели от напряжения источника. К таким приборам и отно-сятся логометры, в которых противодействующий момент создается, подобно вра-щающему моменту, электрическим путем. Следовательно, для логометра характерно отсутствие механического противодействующего момента. Наибольшее распростране-ние получили логометры магнитоэлектрической, электродинамической и ферродина-мической систем. Схема устройства магнитоэлектрического логометра приведена на рис. 4.22. Неподвижной частью логометра служит постоянный магнит с полюсными наконечниками и сердечником из мягкой стали. Подвижная часть состоит из двух рамок, жестко скрепленных между собой под углом в 60 или 90° и насаженных на одну ось с указательной стрелкой. Ток к обмоткам рамок подводится через серебряные спирали, не создающие механического момента.

Взаимодействие токов, протекающих по обмоткам рамок, с магнитным полем по-стоянного магнита создает два вращающих момента. Если направление токов в рамках будет противоположным, то и вращающие моменты будут противоположно направлены.

Магнитное поле в воздушном зазоре между полюсными наконечниками и сердечником дела-ется неравномерным, что достигается либо фор-мой наконечников (рис. 4.22, б), либо формой не-

а б подвижного сердечника (рис. 4.22, а).

Рис. 4.22
Из-за неравномерности зазора вращающие моменты оказываются зависимыми от положения подвижной части.

п
Если по обмотке одной из рамок ротекает ток I1, а по обмотке второй рамки – ток I2, тонаподвижнуючастьлогометрабудутдействоватьдвавращающихмомента MM2:

 

1 1 1
2 2
M1= B SW I1, M2= B2S W I2,

 

B
S
B
W
W
где 1, 2– индукции в зазоре; 1, S2– площадь рамок; 1, 2– число витков рамок. Под воздействием этих противоположно направленных моментов подвижная часть

будет поворачиваться в сторону большего момента. При повороте одна рамка из более узкого зазора с большей индукцией начнет перемещаться в более широкий зазор с меньшей индукцией, а вторая рамка – наоборот. Вследствие этого момент одной рамки начнет увеличиваться, а момент второй рамки – уменьшаться. Поворот будет продол-жаться до установившегося отклонения подвижной части, когда вращающие моменты

 


       
 
=
   
.

B SW
W
B W
I B SW
B
уравновесятся, т. е. M1= М2, или 11 1I1 B2S2 2I2. Отсюда I1= 2S2 2 . Так как S , 2 1 1 1

W
W
2 2
B
I
SW
S2, 1и 2для данного прибора – величины постоянные, то I1=C 2, где C = SW. 2 1 1 1

 


B
Отношение B2 определяется положением рамок в воздушном зазоре. Поэтому из по-1


 

следнего уравнения можно заключить, что каждому отношению токов


I1I2


 

соответствует


 

только одно положение подвижной части. Следовательно, шкала прибора может быть проградуирована в единицах величины, определяющей отношение токов в рамках.

При помощи соответствующих измерительных схем можно обеспечить зависи-мость токов в рамках от самых разнообразных физических величин, что дает возмож-ность весьма широко использовать логометры.

и
е
Магнитоэлектрическ е логометры применяют наиболее часто в качестве приборов для непосредственного измер ния сопротивлений, а именно в виде омметров и мегомметров.

Устройства логометров электродинамической и ферродинамической систем анало-гичны устройству магнитоэлектрических логометров. Однако в этих приборах про-исходит взаимодействие токов подвижных катушек не с магнитным полем постоянного магнита, а с магнитным полем неподвижной катушки. В логометрах данных систем под-вижная часть состоит из двух рамок, жестко скрепленных между собой под определен-ным углом и насаженных на одну ось с указательной стрелкой. При протекании токов по подвижным и неподвижной катушкам создаются два противоположно направленных вращающих момента, поворачивающих подвижную часть до их уравнивания. Устано-вившееся отклонение, как и в магнитоэлектрических логометрах, определяется от-ношением токов подвижных катушек.