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
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 = 2л 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