Оқулық "Білім беруді дамытудың федералдық институты" Федералдық мемлекеттік автономдық мекемесі "

 
13.14-сурет 
Электромагниттік аспаптың 
құрылымының сұлбасы 
1 - катушка; 2 - нұсқауыр; 3 
- спиральді серіппе; 4 - ось; 
5 - білік. 
 
дөңгелек  немесе  жалпақ  катушка  1,  осьте  4 
тура  ортасында  бекітілген  ферромагнитті 
білік 
5 
жəне 
қарсы 
əрекет 
ететін 
серіппелердің  3  жұбы    кіреді.  Аспаптың 
нұсқауыры  2  біліктің  5  айналу  осінде  4 
қатты  бекітілген.  Шкаламен  бірге  нұсқауыр 
аспаптың  есептеуіш  құрылғысын  түзеді. 
Механизмнің 
жылжымайтын 
бөлігінің 
тыныштануы  əуелік  немесе  сұйықтықты 
(13.14-суретте 
тыныштандырғыш 
көрсетілмеген). 
Магнитті 
индукциялық 
тыныштандырғыш 
механизмдерде 
пайдаланылмайды. 
Аспапты тұрақты ток тізбегіне қосқан кезде 
жылжымалы  білікке  оны  катушканың 
қуысына    магниттік  өрістің  энергиясы  ең 
үлкен  болғанға    дейін  тартатын  күш  əсер 
етеді.  Бұл  ретте  аспаптың  осьіне  əрекет 
ететін  айналдырғыш  момент  біліктің  орын 
ауысу  бұрышы    бойынша  өрістің  туынды  
энергиясына пропорционалды болады:
 
 
,
2
1
2


d
dL
I
d
dW
M
э
вр


                            (13.27) 
мұнда dW3/da —біліктің орын ауысу бұрышы бойынша энергияның 
туындысы;  I  —  өлшенетін  ток;  dL/da  —  біліктің  орын  ауысу 
бұрышы 
бойынша 
аспап 
катушкасының 
индуктивтілігінің 
туындысы. 
Аспапты  айнымалы  ток  тізбегіне  қосқан  кезде  жылжымалы 
бөлікке  əсер  ететін  айналдырушы  момент  өзінің  мерзімдегі  орташа 
мəніне пропорционалды болады: 







dt
d
dL
t
I
T
dt
d
dL
i
T
dt
m
T
M
m
T
T
T
t
вр



2
2
0
2
0
0
sin
2
1
1
2
1
1
1
 
,
2
1
2

d
dL
I

                                       (13.28) 
мұнда  m
t
  —  айналдырғыш  моменттің  лездік  мəні;  I
m
  —  өлшенетін 
токтың амплитудалық мəні. 
Тұрақты  жəне  ауыспалы  ток  тізбегіне    аспапты  қосқан  кезде 
жылжымалы  бөліктің  орын  ауыстыру  бұрышының  мəні  сəйкес 
айналдыру  жəне  қарсы  əрекет  ететін  моменттер  тең  болған 
жағдайынан анықталады: 
.
2
1
2


d
dL
W
I
y

                                    (13.29) 
246 

(13.29)-формуладан 
электромагниттік 
аспаптың 
шкаласы 
біркелкі  емес  екендігі  көрінеді,  себебі  Оу  бұрышы  токтың 
шаршысына  пропорционалды  болады.  Шкаланың  біркелкісіздігін 
азайту  үшінаспатың  сезімталдығы    S  =

d
dL
W
1
2
1
  да    аспаптың 
барлық  диапазонында  əртүрлі  болуы  қажет.Бұған  жылжымайтын 
катушкаға қатысты біліктің формасын жəне кеңістіктік орналасуын 
таңдау арқылы қол жеткізіледі. Әдетте электромагниттік аспаптарда 
біліктің формасын шкаланың 80 ... 85% теңдей алатындай таңдайды. 
Электромагниттік аспап айнымалы ток тізбегінде жұмыс істеген 
кезде  оның  көрсеткіштері  тұрақты  ток  тізбегіндегі  сəйкес 
көрсеткіштермен  салыстырғанда  төмендетілген.  Бұл  механизмдегі 
біліктің  қайта  магниттелуінің  шығынымен  түсіндіріледі.  Бұл 
шығындардың мəні аспаптарды қолдану саласына  əсер етеді. Егер 
олар  белгілі  бір  шектен  асып  кетпесе,  аспап  тұрақты  жəне 
айнымалы  ток  тізбектерінде  өлшеу  үшін  пайдаланылуы  мүмкін. 
Аспаптың  тағайындалуы  (тұрақты  жəне  айнымалы  ток  тізбектері 
үшін  немесе  тек  айнымалы  ток  тізбегі  үшін)  əдетте  оның 
шкаласындағы сəйкес белгімен көрсетіледі. 
Электромагниттік  аспаптың  өзіндік  магнит  өрісі  кішкентай, 
себебі  ол  негізінен  ауамен  тұйықталады.  Сондықтан  мұндай 
аспаптың  жұмысына  сыртқы  магнит  өрісі  əсер  етеді,  əсіресе  олар 
катушкалардың  осі  бойымен  əрекет  етсе,  ал  магниттік  ағынның 
жиілігі  аспаптың  магнит  ағынының  жиілігімен  сəйкес  келеді. 
Мұндай  өрістердің  əсері  қосымша  қателерді  тудырады.  Осы 
əсерлерді      құрылғының  механизмін  экрандау  немесе  оны 
астатирлеу арқылы азайтуға болады. 
Электрмагниттік  аспаптарды  экрандау  жоғары  магнитті 
өткізгіштігі  бар  материалдардан  жасалған  (мысалы,  пермалла) 
ферромагниттік қабықшалардың көмегімен жүзеге асырылады. Бұл 
жағдайда  сыртқы  магниттік  өріс  қабықшаны  орау  арқылы 
механизмге  мүлдем  дерлік  өтпейді.  Экрандау  тиімділігі  қорғаныс 
қабықшаларының (экрандардың) санының өсуімен арта түседі. 
 Электромагниттік  аспаптарды  астатирлеу    жылжымайтын 
катушканың  ретімен  жалғанған  екі  секцияларымен  жүзеге 
асырылады.  Бір  осьте  катушка  секцияларымен  бір  жылжымалы 
бөлігі  бар    екі  өлшемді  механизмді  түзетін  екі  жылжымалы  білік 
бекітіледі.  Мұндай  механизмнің  жылжымалы  бөлігіне  екі 
механизммен  түзілетін  жиынтықты  момент  əсер  етеді.  Катушка 
бойынша өлшенетін ток өткен кезде катушка секциясын қарсы қосу 
есебінен  қарама-қарсы  жақтарға  бағытталған  екі  бірдей  магниттік 
ағын құрылады. Сондықтан да,  сыртқы магниттік ағын бір секция 
ағынын азайтады жəне басқа катушкалардың секциясының ағынын 
пропорционалды 
түрде 
күшейтеді. 
Сəйкесінше, 
аспаптың 
жылжымалы бөлігіне əсер ететін 
247 

 жиынтықты айналдырушы момент өзгеріссіз қалады. 
Электромагниттік 
аспаптарды 
астатирлеу 
олардың 
метрологиялық  қасиеттерін  айтарлықтай  арттырады,  бірақ 
құрылымын күрделендіреді. 
Айнымалы  ток  тізбектерінде  өлшеу  үшін  электромагниттік 
логометрлік  аспаптарды  қолданады.  Осындай  аспаптардың 
механизмі  екі  байланыспаған  жылжымайтын  катушкалар  мен  бір 
оське  бекітілген  екі  ферромагниттік  біліктерден  тұрады. 
Катушкалар  мен  біліктер  жылжымалы  бөліктің  күйін  өзгерткен 
кезде  бір  катушаның  индуктивтілігі  азайып,  екіншісі  артатындай 
түрде орналасқан. Бұл жағдайда жылжымалы бөлікке əрекет ететін 
айналдыру  моменттері  қарама-қарсы  жақтарға  бағытталған. 
Осылайша,  аспаптың  қозғалмалы  бөлігінің  орын  ауысуы 
айналдырғыш 
моменттердің 
айырмашылығына 
немесе 
катушкалардағы токтардың қатынасына пропорционалды. 
Электромагниттік 
логометриялық 
механизмдер 
негізінен 
фазометрлерге қолданылады. 
Электромагниттік аспаптардың артықшылықтары: тұрақты жəне 
айнымалы  ток  тізбектері  үшін  жарамдылығы,  үлкен  жүктеме 
қабілеті,  үлкен  токтарды  жəне  кернеулерді  тікелей  өлшеу 
мүмкіндігі 
(бірнеше 
жүз 
ампер 
дейін), 
құрылымының 
қарапайымдылығы жəне құны жоғары емес. 
Электромагниттік  аспаптардың  кемшіліктері:  біркелкі  емес 
шама,  төмен  сезімталдық  (əсіресе  өлшеу  диапазонының  басында), 
жоғары  қуатты  тұтыну,  жиілік  өзгеруінің  əсеріне  ұшырағыштық, 
сыртқы магнит өрісі жəне температураның өзгеруіне əсері. 
Электромагниттік аспаптар өнеркəсіптік жиіліктің тұрақты жəне 
айнымалы  токтарының  тізбектеріне  қалқанды  амперметрлер  мен 
вольтметрлер  ретінде  басым  қолданылады.  Синусоидалы  ток 
тізбектерінде олардың көрсеткіштері өлшенген шамалардың тиімді 
мəніне пропорционалды. 

жүктеу/скачать 4,38 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: