Файл: Попов В.С. Электрические измерения (с лабораторными работами) учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 138

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

щается световой зайчик, к единице напряжения (э. д. с ) , действующей в цепи критически успокоенного гальвано­ метра.

Из сказанного также следует, что чувствительность гальванометра к напряжению равна его чувствительности к току, деленной на критическое сопротивление гальвано­ метра.

Чувствительность гальванометра к току изменяется пропорционально произведению BSw (3-7), а критическое сопротивление гальванометра изменяется пропорционально второй степени произведения BSw (3-11); поэтому увеличе­ ние чувствительности к току за счет увеличения произве­ дения BSw приводит к уменьшению чувствительности к напряжению.

Таким образом, большей чувствительностью к напряже­ нию обладают гальванометры с меньшей чувствительностью к току и меньшим критическим сопротивлением.

б) Дифференциальный гальванометр

Устройство дифференциальных"гальванометров такое же,

как и ранее рассмотренных, но они

имеют не одну, а две

одинаковые

обмотки,

по которым токи (1г

и L>) проходят

в

противоположных

направлениях.

Вращающий

момент

и

угол поворота рамки пропорциональны

разности

токов,

т ' е -

a =

( 7 1 - / 2 ) / C / = A//c7J .

 

(3-15)

Таким образом, при 1Х = 12 угол поворота а = 0, что позволяет в процессе сравнения двух токов устанавливать их равенство. Дпфференциальпые гальванометры можно применить, например, для измерений сопротивлений, сравни­ вая токи в измеряемом и образцовом сопротивлении при их параллельном соединении.

в) Баллистический гальванометр

Этот тип гальванометра конструктивно отличается от предыдущих (для измерения тока) большим моментом инер­ ции / его подвижной части, что достигается увеличением массы подвижной части, например, за счет применения двух или четырех грузиков, как это показано на рис. 3-18. Увеличенные моменты инерции приводят к значительному увеличению периода (до 20 с) незатухающих колебаний подвижной части, 10 = УJ/D.

86


Импульсу тока i r , проходящему в течение времени t через рамку баллистического гальванометра, соответствует

количество электричества Q ^ ir dt и отброс рамки на

 

 

о

некоторый угол а к

(рис. 3-19). Затем после ряда затуха­

ющих колебаний

или апериодически рймка возвратится

 

в иачальиое положение. Можно доказать,

что отброс

подвижной части ак пропор­

ционален

количеству электричества,

протекающему через гальванометр, если

 

 

 

t (время)

Рпс . 3-18. Подвиж­

Рпс . 3-19. Кривые двпямппя подвижной

ная часть

балли­

части баллистического

гальванометра.

стического

гальва­

- при различных успокоениях; 3

нометра.

1 а г •малым периодом

колебаний.

продолжительность протекания его меньше одной десятой периода колебания подвижной части. При этом допущении

Q = CqaK,

(3-16)

где Cq = Q/aK — баллистическая постоянная — количество электричества, соответствующее отбросу

• подвижной части на одно деление шкалы. Величина, обратная баллистической постоянной,

. Sq = l/Cg = al{/Q

(3-17)

называется баллистической чувствительностью гальвано­ метра.

Из изложенного следует, что для получения точного измерения нужен гальванометр с большим периодом коле­ баний, в десятки раз превышающим длительность импульса.

87


Кроме того, чтобы успеть произвести отсчет наибольшего отброса а к , также нужен гальванометр с большим периодом колебаний, так как последний определяет продолжитель­ ность наибольшего отброса сск.

Для критически успокоенного гальванометра его баллис­ тическую постоянную можно определить по формуле

Сй = С ^ е ,

(3-18)

где е = 2,72 (основание натуральных логарифмов).

г) Примеры гальванометров

На рис. 3-20 дана схема устройства зеркального гальва­ нометра типа М17. Рамка с зеркалом 3 укреплена на под­ весе. Ток к рамке подводится через подвес и безмоментную подводку П. Магнитная индукция в воздушном зазоре регулируется магнитным шунтом МШ при помощи винта Б.

Завод «Вибратор» выпускает единую серию гальвано­ метров типа M l 7, параметры некоторых из них даны в табл. 3-1.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

3-1

 

Осповные

параметры

гальванометров

М17

 

 

 

 

 

 

 

X

X

X

X

 

Тпп

гальвано­

 

 

а

S

я

 

а

S

 

 

 

о

 

 

 

 

метра

% - П .

 

о

 

о

 

а

 

 

 

 

с.

•go

- I s

 

 

 

 

х

o * i x о » х " о Ь £ х c ? S x

 

 

 

 

 

1-

 

М17/1

 

 

12

40

3,2

0,17

6

М17/4

 

 

35

' ' 630

2

1.2

4

М17/5

 

 

70

1600

1.2

2,0

4

М17/7

 

350

10 000

0.5

5.0'

4

M l 7/10

 

2 500

160 000

0,02

з;о

13

М17/13:

 

 

 

 

 

 

I

обмотка

 

15

100

1,4

0,7

1,4

I I

обмотка

4000

63 000

0,06

 

0,5

18

M l 7/4

дифферен­

2 X 1 0 0

1600

1

 

5

циальный

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и я :

1. Значения

г 1 ф , Cj

п С у

даны

для по ложе-

пня магнитного шунта

«выведен».

 

 

 

 

 

2. При введенном положении магнитного шуита Cj и Си увелетиваются в несколько раз, а г к р значительно уменьшается.

88 -


-На рис. 3-21 показан переносный магнитоэлектрический нулевой гальванометр типа М195 со световым указателем. Внутреннее сопротивление гальванометров М195/1, М195/2,

Рис. 3-20. Схема устройства зеркального гальвано­ метра типа М17.

М195/3 соответственно 50,150 и 1 700 Ом, внешнее критиче­

ское

сопротивление равно 3 000 и 15 000 Ом; постоянная

по

току

Cj

равна

12;

4,6

и

1,8.Х

10~°А/деление, пе­

риод

колебаний

Т — 3 с.

Внутренний

шунт "позво­

ляет изменять постоянную

Ci

в 10 и 100 раз.

 

 

Рис. 3-21. Гальванометр

типа

М-195

со

световым

указате­

 

 

 

лем.

 

 

Промышленность выпускает также переносные гальвано­ метры типа М196 с внутрирамочным магнитом (рис. 3-15) и с субъективным отсчетом, а также переносные баллисти­ ческие и гальванометры типа М197.

В табл. 3-2 даны параметры переносных гальвано­ метров.

89


 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

3-2

 

Параметры

перепоспых гальванометров

 

Тип гальва­

 

 

С/,

 

 

с ф .

Го,

г г .

Г КР'

А/дсле-

В/деле­

Кл/деле-

Вб/деле-

нометра

Ом

ОМ

нпе X

ние X

ние х

•нпе X

с

 

 

 

х io-»

х ю-»

X Ю-'

X Ю-5

 

М196/1

1000

3000

0,4

16

1,5

М196/2

5

5

8

0,8

1,5

М197/1

800

1009

5

5

 

M l 97/2

15

10

0,5

0,5

 

д) Вибрационные гальванометры

Впбрационпый нлп резонансный гальванометр магнито­ электрической системы (рпс. 3-22) имеет неподвижный электромагнит, расположенный на рис. 3-22 горизонтально;

Рис. 3-22. Схема устройства вибрационного гальванометра с подвижным магпитом.

подвижную часть, состоящую из миниатюрного магнита 1 и зеркала, укрепленных на растяжках; постоянный магнит 2, пол_е которого участвует в создании противодействующего момента (вместе с моментом растяжек), и полюсные наконеч­ ники N'S', примыкающие к магнитам 1 и 2.

Поворотом магнита 2 можно изменять магнитную индук­ цию между наконечниками N'S' до получения частоты колет

90