Приборы электромагнитной системы

Принцип работы приборов электромагнитной системы основан на взаимодействии магнитного тока, протекающего по обмотке неподвижной катушки, с подвижным железным сердечником (рис.1.), где «а» - катушка, «в» - железный сердечник, с которым соединена стрелка, «д» - демпфер, «f»- спиральная пружина.

Ток, протекающий по катушке «а», образует внутри неё магнитное поле, под действием которого железный сердечник, втягивается в щель катушки. При увеличении тока возрастает индукция поля в щели катушки и увеличивается намагниченность железного сердечника.

Между углом отклонения смешением стрелки и величиной тока существует зависимость:

где К - коэффициент, зависящий от формы сердечника и катушки, I-сила тока.

Приборы электромагнитной системы применяются для измерения постоянного и переменного тока. Они просты по конструкции и недороги. Электромагнитные амперметры и вольтметры находят широкое применение.*

Амперметрами называют приборы, служащие для измерения силы тока. При измерении амперметр включают в цепь последовательно, т.е. так, чтобы весь измеряемый ток проходит через амперметр.Поэтому амперметры должны иметь малое внутреннее сопротивление.

Вольтметрами называют приборы, служащие для измерения напряжения. При измерениях вольтметр включается параллельно тому участку цепи, на концах которого хотят измерить напряжение (разность потенциалов). Для того, чтобы включение вольтметра заметно не изменило режима цепи, сопротивление вольтметра должно быть много больше сопротивления участка цепи, на котором производится измерение.

Гальванометрами называют чувствительные приборы, которые служат для измерения малых токов, напряжений и количества электричества.

Измерительные приборы, схему которых можно переключать для изменения интервалов измеряемой величины, называются многопредельными. Такие приборы могут иметь одну или несколько шкал. Нужно помнить, что цена деления на разных пределах измерения будет различной.

Погрешность электрических измерений определяется по классу точности применяемых приборов. Обозначение класса точности 0,2; 0,5 и т. д. указывает, что абсолютная погрешность показаний прибора соответствующего класса в любом месте шкалы соответствует 0,2 %, 0,5 % и т. д. от предельного значения измеряемой величины.

Если обозначить через А максимально возможное показание прибора, а через n класс точности прибора, то абсолютная погрешность прибора:

.

Например, вольтметр 0,2 класса, шкала которого рассчитана на 50 вольт, имеет абсолютную погрешность:

ΔU=±0,002·50В=±0,1В

Так как абсолютная погрешность считается одинаковой по всей шкале, то относительная погрешность

будет тем больше, чем меньше измеряемая величина.

Для увеличения точности измерения следует пользоваться такими приборами, чтобы измеряемая величина составляла 70 – 80 % от максимального значения.