Для изучения процессов электродинамики и различных измерений, связанных с этим физическим явлением, существует ряд основных приборов. Отмечается, что подобные приборы имеют ряд специфических особенностей:
- высокая точность измерений:
- зависимость показаний от внешних воздействий магнитных полей;
- отсутствие в приборах ферромагнитных сердечников.
Приборы электродинамической системы используются для измерений в цепях переменного и постоянного токов. При осуществлении измерительных мероприятий в переменном токе показания являются наиболее точными. Это обусловлено тем, что при их создании активно использовались магнитные потоки. Их применяют при изготовлении вращающего момента подвижной части прибора. Магнитные потоки действуют в воздушном пространстве. Это категорически исключает возможность по возникновению погрешности при дальнейших измерениях. Не влияют на показания приборов:
Статья: Приборы электродинамики
- вихревые потоки;
- гистерезис;
- другие факторы.
Недостатки приборов электродинамики
Показания приборов иногда зависят от дополнительных факторов. С недостатками приходиться сталкиваться из-за их частичной зависимости от воздействия внешних магнитных полей. Показания получаются менее точными. Такой эффект возникает из-за того, что собственное магнитное поле приборов не такое значительное, а также существует слабая перегрузочная способность. Подобные приборы также могут потреблять довольно много электроэнергии. Серьезная мощность необходима для создания вращающего момента. В приборах очень слабое магнитное поле, что зрительно увеличивает число витков подвижной и неподвижной катушки измерительного устройства.
Чтобы уменьшить негативное влияние на итоговые показания таких приборов, необходимо:
- устранить влияние посторонних магнитных полей на точное оборудование;
- увеличить вращающий момент электродинамических приборов;
- снабдить ферромагнитными сердечниками.
Эти сердечники усиливают собственные магнитные поля прибора. Сердечники изготавливаются из разъединенных магнитных пластин. Они изолированы друг относительно друга. Основным материалом при изготовлении сердечников стала особая марка стали. Магнитомягкие материалы практически полностью устраняют влияние вихревых потоков на устройство приборов и показатели приобретают наиболее точный вид. В этом случае посторонние магнитные поля нейтрализуются и не препятствуют проведению точных исследований и результатов.
Ферродинамические приборы
Электродинамические приборы, изготовленные по такой технологии и получившие всестороннюю защиту от внешнего влияния, принято называть ферродинамическими, поскольку в их основе находятся ферромагнитные элементы.
Они обладают производными электродинамическими свойствами. Ферродинамические приборы обладают меньшей точностью по сравнению с электродинамическими устройствами. Определен их предельный класс по точности. Он составляет 1,5.
Подобные приборы в основном используют для измерительных процессов в цепях переменного тока. Они предстают в качестве оригинальных пишущих приборов, так как у них присутствует большой вращающий момент. Ферродинамические приборы используют при измерениях в диапазоне 10-1500 Гц.
В основе принципа действия таких приборов лежит взаимодействие магнитных полей систем проводников с током.
Устройство электродинамического измерительного прибора
Измерительный механизм электродинамического прибора состоит из нескольких основных элементов. В них обычно применяют прямоугольные и круглые катушки. Такой выбор обусловлен тем, что неподвижная часть катушки состоит из двух независимых элементов. Они одинаковы по своей сути и виду, но разделены воздушным промежутком и не соприкасаются друг с другом. Проходящий ток по катушке создается вращающим моментом. Создается электромагнитная энергия двух контуров с токами.
При совершении логометрических электродинамических измерений в приборах противодействующий момент создается электрическим способом. В механизме подобных приборов подвижная часть состоит из двух закрепленных катушек. Они расположены под определенным углом и их отклонение находится в зависимости отношения токов.
Преимущества и виды электродинамических приборов
Среди основных специфических преимуществ электродинамических приборов значится возможность их активного использования в цепях переменного и постоянного токов. Также есть возможность делать градуировку при работе на постоянном токе. Эти приборы обладают точными показаниями во времени.
Высокий класс точности можно отметить у однофазных ваттметров, амперметров, простых вольтметров и иных точных приборов. При этом шкала на приборах может быть неравномерной. Она зависит от ряда дополнительных показателей. Характер шкалы варьируется от формы катушек, а также их расположения друг относительно друга.
Шкалу можно значительно улучшить, если применить изменение множителя. Сначала она будет иметь неравномерные деления, но затем по мере продвижения она приобретает равномерной окрас. Равномерную шкалу имеют некоторые распространенные электродинамические измерительные приборы. Среди них оказались амперметры, вольтметры, а также ваттметры. Равная шкала возникает после 20 процентов ее номинального значения. Это справедливо для всех указанных устройств.
Также существует ряд способов и областей применения электродинамических приборов. Обычно их используют в качестве однофазных, многофазных ваттметров, работающих на переменном токе. Распространены ваттметры постоянного тока, а также амперметры и вольтметры постоянного и переменного токов. Остальные приборы имеют более узкое назначение. Логометрические электродинамические измерительные механизмы могут находиться в частотомерах, фарадомерах и фазомерах. Среди комбинированных приборов зарекомендовал себя ампервольтваттметр.
