Логометри и електронни инструменти
Логометри. В разглежданите измервателни механизми ъгълът на завъртане φ на подвижната част се определя от стойността на тока, преминаващ през намотките им. Както следва от закона на Ом, токът I зависи от напрежението U, захранващо измервателната верига. Въпреки това, когато се измерва съпротивление, честота на променлив ток, температура, налягане и т.н., е необходимо ъгълът φ да зависи само от измерената стойност и промяната на напрежението не влияе на резултатите от измерването. Затова за измерване на посочените стойности се използват коефициенти - показващи електрически измервателни уреди, които имат два измервателни механизма без противоположни пружини, създаващи два противоположно насочени момента. В резултат на това ъгълът на въртене a на подвижната част на съотношението се определя само от съотношението на токовете в намотките на тези механизми. И тъй като промяната в напрежението има същия ефект върху тези токове, ъгълът φ в този случай няма да се промени.
Логометрите могат да бъдат направени с измервателни механизми от всяка система. Тяхната характерна особеност е липсата на механични свойства, създаващи противодействащ момент, в резултат на което подвижната им част при липса на ток в намотките се намира в състояние на безразлично равновесие.
На фиг. 1, като пример, показва принципна диаграма на магнитоелектричен коефициент, който се използва в мегаомметри. Състои се от две намотки 1 и 2, разположени под определен ъгъл и неподвижно монтирани на обща ос. Токове I1 и I2 се подават към тези намотки чрез три еластични спирали 5, които не създават механичен момент при усукване.
Ориз. 1. Принципна схема на магнитоелектричен рациометър
Постоянният магнит 3 има формата на елипса, така че във въздушната междина между магнита и външния пръстен 4 се образуванеравномерно магнитно поле.
В резултат на взаимодействието на токовете I 1 и I 2 с магнитно поле възникват два противоположно насочени момента M 1 и M 2, които са пропорционални на токовете I 1 и I 2 и индукциите B 1 и B 2 във въздушната междина в местата, където са разположени намотките.
Когато движещата се част се върти под въздействието на разликата M 1 -M 2, стойностите на индукциите B 1 и B 2 се променят, тъй като една от намотките се премества в зоната с увеличена (или намалена) въздушна междина, а другата в зоната с намалена (или увеличена) междина. Това променя моментите M 1 и M 2 . При определено положение на подвижната част моментите M 1 и M 2 се балансират, в този случай
I 1 / I 2 \u003d B 2 / B 1 (104)
Така всяка конкретна позиция на подвижната част на логометъра, характеризираща се със съотношението B 2 /B 1, съответства на определени стойности на токовете I 1 и I 2, преминаващи през неговите намотки. Когато това съотношение се промени, ъгълът φ ще се промени.
Ако и двете измервателни вериги, в които са включени намотките на устройството, се захранват от едно и също напрежение U, тогава показанията на устройството няма да зависят от U, тъй като когато се променя, токовете I 1 и I 2 се променят пропорционално.
Електронни устройства.
За измерване на малки сигнали, както и за измервания в слаботокови вериги, широко се използват електронни устройства, които са комбинация от електронен усилвател и магнитоелектрически миливолтметър или цифрова система за индикация.
При измерване с електронно устройство с индикация на стрелката (фиг. 2, а) измереното електрическо количество се усилва или отслабва от усилвателя Y и се преобразува в сигнал с постоянен знак U =, който се подава към миливолтметър, калибриран, като се вземе предвид усилването на усилвателя.
Ориз. 2.Структурни схеми на устройства със стрелкова (а) и цифрова (б) индикация
Усилвателят има много голям входен импеданс, т.е. консумира малък ток от измерваната мрежа.
При измерване с електронно устройство с цифрова индикация (фиг. 2, б) измерената стойност (DC напрежение U x, DC ток I x или съпротивление R x ) се подава на входа на преобразувател на аналогова скала (AMP), който я преобразува в постоянно напрежение U = . Сигналът U= се подава към входа на АЦП аналогово-цифров преобразувател, където се измерва. Резултатът от измерването от изхода на ADC се предава на дисплейното устройство MI, където измерената стойност се показва в цифров вид.
Поради голямото входно съпротивление и ниската консумация на ток, електронните устройства се използват широко предимно за измервания във веригите на различни електронни управляващи устройства, където използването на конвенционални устройства може да повлияе на работата на измерваната верига. Такива схеми включват тиристорни системи за управление на дизелови локомотиви, електрически локомотиви и тягови подстанции, радиокомуникационни устройства и др.
Освен това инструментите с цифрова индикация дават по-точно отчитане на измерванията, независимо от лицето, което извършва измерванията.