איך מגלוונומטרים עובדים ועובדים
גלוונומטר הוא מכשיר מדידה חשמלי בעל סולם לא מדורג בעל רגישות גבוהה לזרם או למתח. גלוונומטרים נמצאים בשימוש נרחב כמחווני אפס וגם למדידת זרמים קטנים, מתחים וכמויות חשמל אם קבוע הגלוונומטר ידוע.
בנוסף למגנטואלקטרי, ישנם סוגים נוספים של גלוונומטרים, כגון אלקטרוסטטים, הנקראים אלקטרומטרים. עם זאת, השימוש בהם מוגבל מאוד.
הדרישה העיקרית לגלונומטרים היא רגישות גבוהה, אשר מושגת בעיקר על ידי הפחתת מומנט הנגד ושימוש במצביע אור בעל אורך אלומה ארוכה.
הם נבדלים על ידי עיצוב:
(א) מגלוונומטרים ניידים (עם קנה מידה מובנה) שבהם נעשה שימוש גם במחווני חיווי וגם במחווני אור;
ב) מגלוונומטרי מראה, עם סקאלה נפרדת, הדורשים כוונון מפלס נייח.
בגלונומטרים ניידים, החלק הנייד מותקן על חוטים, ובגלונומטרי מראה - על מתלה (איור 1).במקרה השני, אספקת הזרם לליפוף המסגרת 1 מתבצעת באמצעות מתלה 2 וחוט ללא מומנט 4. כדי למדוד את זווית הסיבוב של המסגרת, נעשה שימוש במראה 3, שעליה אור מואר, אלומה ממאיר מיוחד ממוקדת.
אורז. 1. התקן של הגלוונומטר על המתלה
הקבוע של גלוונומטר מראה בעיצוב זה תלוי במרחק בין המראה לסולם. הוסכם לבטא למרחק של 1 מ', לדוגמה: CAz = 1.2x 10-6-6 A. A • m / mm. עבור גלוונומטרים ניידים בדרכון, ציינו את מחיר חלוקת הסולם, לדוגמא: חלוקה 1 = 0.5 על 10
לגלונומטרי המראה המודרניים הרגישים ביותר יש ערך קבוע של עד 10-11 A-m / mm. עבור גלוונומטרים ניידים, הקבוע הוא בערך 10-8 - 10-9 A / div.
התקן לגלונומטרים מאפשר לסטייה קבועה (או חלוקה של הסולם) מהמצוין בדרכון ב-± 10%.
מאפיין חשוב של הגלוונומטר הוא הקביעות של מיקום האפס של המצביע, המובן כאי החזרה של המצביע לסימן האפס כאשר הוא נע בצורה חלקה מסימון הסיום של הסולם. על פי פרמטר זה, גלוונומטרים מחולקים לפריקות קבועות. האינדיקציה המקובלת של פריקת הקביעות במיקום האפס של מצביע הגלוונומטר, המורכבת מהייעוד המספרי של פריקת הקביעות הכלולה ביהלום, מוחלת על קנה המידה של הגלוונומטר בעת הסימון.
אורז. 2. גלוונומטר
גלוונומטרים רבים מספקים shunt מגנטי. על ידי התאמת מיקום ה-shunt באמצעות הידית שהוצאה החוצה, ניתן לשנות את ערך ההשראה המגנטית במרווח העבודה.זה משנה את הקבוע כמו גם מספר פרמטרים אחרים של הגלוונומטר. כנדרש על פי התקן, על השאנט המגנטי לשנות את הזרם הישר לפחות 3 פעמים. בדרכון של הגלוונומטר ובסימון שלו, הערכים של הקבוע מצוינים בשני מצבי קצה של השאנט - מוכנס במלואו ונשלף לחלוטין.
לגלוונומטר חייב להיות מתקן שמזיז את המצביע לצד זה או אחר של סימן האפס במהלך סיבוב מעגלי. גלוונומטרים עם חלק מתלה מזיז חייבים להיות מצוידים במנעול (מכשיר לקיבוע מכני של החלק הנייד), הנפעל, למשל, כאשר המכשיר שחוק.
בשל רגישותם הגבוהה, יש להגן על הגלוונומטרים מפני הפרעות. לכן, גלוונומטרים מוגנים מפני זעזועים מכניים ע"י התקנתם על קירות ראשיים או בסיסים מיוחדים, מזרמי דליפה - ע"י מיגון אלקטרוסטטי וכו'.
אופי התנועה של החלק הנע של הגלוונומטר כאשר הערך הנמדד משתנה תלוי בשיכוך שלו, אשר נקבע על ידי ההתנגדות של המעגל החיצוני. מטעמי נוחות בעת עבודה עם גלוונומטר, התנגדות זו נבחרת קרובה למה שנקרא התנגדות קריטית חיצונית RKמצוינת בדרכון של הגלוונומטר. אם הגלוונומטר סגור להתנגדות קריטית חיצונית, אז החץ מתקרב בצורה חלקה ובזמן מינימלי למצב שיווי המשקל, אינו חוצה אותו ואינו נע סביבו.
גלוונומטר בליסטי מאפשר לך למדוד כמויות קטנות של חשמל (פולס זרם) הזורם על פני פרקי זמן קצרים - שברירי שנייה. לפיכך, הגלוונומטר הבליסטי מיועד למדידת דופק.תיאוריית הגלוונומטר הבליסטי מראה שאם נקבל את ההנחה שהחלק הנע מתחיל לנוע לאחר סיום פעימת הזרם בסליל המסגרת הנעה, אזי כמות החשמל הזורמת במעגל B, פרופורציונלית להטיה המקסימלית הראשונה. של המצביע α1m, כלומר הוא. Q = SatNS α1m, כאשר Cb הוא הקבוע הבליסטי של הגלוונומטר, מבוטא בתליונים לכל חלוקה.
יש לציין כי Sb אינו נשאר ללא שינוי עבור גלוונומטר נתון, אלא תלוי בהתנגדות של המעגל החיצוני, אשר בדרך כלל דורש את קביעתו בתהליך המדידות באופן ניסיוני. ההנחה שלעיל מתגשמת ככל שרגע האינרציה של החלק הנע של הגלוונומטר גדול יותר באופן מדויק יותר, ולכן, ככל שתקופת התנודות החופשיות To ארוכה יותר. עבור גלוונומטרים בליסטיים T0 הוא עשרות שניות (עבור גלוונומטרים רגילים - יחידות של שניות). זה מושג על ידי הגדלת מומנט האינרציה של החלק הנע של הגלוונומטר בעזרת חלק נוסף בצורת דיסק.