3. Ферродинамикалық механизм

Ферродинамикалық механизм (7-сур.қараңыз) электродинамикалық механизмнің бір түрі болып табылады және магнит сымның бар болуымен ерекшеленеді.

Қозғалмайтын орауыштың 1 магнит сымы 2 (8-сур.) магниттік жұмсақ беттік материалдан жасалған.

Магнит сымының бар болуы механизмді сыртқы магнит өрісінің әсерлерінен қорғауды қамтамасыз етіп, қозғалмалы орауышқа әсер ететін үлкен айналу моментінің пайда болуына себеп болады.

Берілген механизмде ауалық саңылауда пайда болатын өріс бірқалыпты және радиальді болады, немесе:

.

Осылайша, айналу моменті В₁ индукциясы мен қозғалмалы жақтаушадағы I₂ тогының өара әсерлерінің нәтижесінде пайда болады. Айналу моментінің орташа мәні:

мұндағы k - аспаптың құрылымдық ерекшеліктерімен анықталатын коэффициент;

В₁ - магнит индукциясы;

I₂ - жақтауша тогы.

Аспапты қайта магниттеу үшін қисықтың сызықтық бөлігі қолданылғандықтан:

,

мұндағы I₁ - қозғалмайтын жақтаушадағы ток;

k_В - пропорционалдық коэффициенті .

Сонда:

Артықшылықтары: сыртқы магнит өрістерінің электродинамикалық аспаптардан көрі аз әсер етуі, үлкен айналу моменті, тұтынатын қуаттың аздығы, механикалық әсерлер кезіндегі параметрлердің тұрақтылығы.

Кемшіліктері: дәлдігі жоғары емес, сигнал жиілігі мен температураның әсері.

Қолданылу аймағы: 1,5; 2,5 дәлдік класы болатын қалқалы және тасымалданатын, , діріл мен соққыға төзімді аспаптарда.

Ферромагниттік жүйенің аспаптарына мысалдар :

1. Д121 вольтметрі. Жиілік аймағы– 50 Гц. Өлшеу диапазоны 0150 В. Соққыдірілге берік . Дәлдік класы – 0,5.

2. Д128 вольтамперметрі. Жиілік аймағы 50 Гц. Өлшеу диапазоны - 050 А, 0450 В. Дәлдік класы– 1,0.

3. Д124 ваттметрі. 50 Гц жиілігі бар тораптардағы үш фазалық ваттметр. Өлшеу диапазоны– 3 кВт. Номинал кернеу: 125, 250, 375 В, тоқ – 2,5 А, 5 А.

4. Д126 жиілікөлшегіші. Жиілік аймағы - 4555 Гц, номинал кернеу 127 В, 220 В, 380 В.

4. Электромагниттік механизм.

Электромагниттік ӨМ-дің (9-сур. қараңыз) құрылымында айналу моменті ферромагнитті материалдан жасалған қозғалмалы элемент 4 пен өлшенетін ток өтетін қоздыру орамасы 3 тудыратын магнит өрісінің өзара әсерінің нәтижесінде пайда болады.

Қозғалмалы элемент 4 қозу орамасының өрісінің күшеюіне қарай бағытталып орналасады. Тынышталу ауалық тыныштандырғышпен 6 жүзеге асады. Электромагниттік механизмнің құрылымы 10-суретте көрсетілген.

Қозғалмалы элементке әсер ететін айналу момент мынаған тең:

.

Орама бойынша i(t)=I_Мsin(t) айнымалы ток өткенде лездік мән үшін айналу моменті мынаған тең:

,

сонда, айналу моментінің орта мәні келесі түрде болады:

,

мұндағы, I - токтың орта квадраттық мәні;

Т - айнымалы токтың периоды.

Қарсы әсер етуші момент оське 1 бекітілген шиыршықты серіппе 5 арқылы пайда болады және мынаған тең:

М_қәм=W.

М_қәм=М_орт тепе-теңдігі орнағанда жақтаушаның бұрылу бұрышы мынаған тең болады:

.

Берілген өлшеу аспаптың межелігінің бас жағы сығылған, ал аяқ жағы созылған. Өзекшені таңдау арқылы бірқалыпты межелікке қол жеткізуге болады.  бұрышы орауыштағы токтың бағытына тәуелді емес, сондықтан берілген аспап айнымалы және тұрақты токтарды өлшеу үшін қолданылады.

Қозғалмалы бөліктің орын ауыстыруының бағытын токтардың полярлығына тәуелді ету үшін өлшеу механизмнің магнит тізбегіне тұрақты магниттерді енгізеді.

Артықшылықтары: айнымалы және тұрақты токтарды өлшеу, токтың артық жүктелуіне беріктілігі, құрылымының қарапайымдылығы және арзандылығы.

Кемшіліктері: дәлдік пен сезімділіктің төмендігі, тұтыну қуатының айтарлықтай көптігі, сигнал жиілігінің, магнит өрісінің және температураның әсері.

Қолданылу аймағы: 1,0 және төмен дәлдік класты қалқанды амперметрлер мен вольтметрлер.

Электромагниттік жүйенің аспаптарына мысалдар:

1. Э316 амперметрлері мен вольтметрлері. Токты өлшеу диапазондары: 020, 2550, 50100, 250500 мА; 12, 2,55, 510, 1020 А. Кернеуді өлшеу диапазондары: 015; 15300; 300600 В. Жиілік аймағы– 45  60 Гц. Дәлдік класы – 1,0.

2. Э120 фазометрі. Жиілік аймағы– 50 Гц. Өлшеу диапазоны 0_сыйым10_инд. Номинал кернеу 127; 220 В. Дәлдік класы– 1,5.

3. Э393 жиілікөлшегіші. Жиілік аймағы– 50 Гц. Номинал ток – 5А. Тұтынатын қуат - 5 ВА. Қолданылу аймағы– үшфазалық тораптарда өлшеу. Дәлдік класы– 1,5.