3. Ферродинамикалық механизм

Ферродинамикалық механизм (7 сур. қар.) электродинамикалық механизмнің бір түрі болып табылады және магнитжолдың бар болуымен ерекшеленеді.

1 қозғалмайтын орауыштың 2 магнитжолы (8- сур.) магниттік босаң қаңылтырдан жасалған.

Магнитжолдың бар болуы механизмді сыртқы магнит өрісінің әсерлерінен қорғауды қамтамасыз етіп, қозғалмалы орауышқа әсер ететін үлкен айналдырушы моменттің пайда болуына себеп болады.

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

.

Осылайша, айналдырушы момент В₁ индукциясы мен қозғалмалы жақтаушадағы I₂ тоғының өара әсерлерінің нәтижесінде пайда болады. Айналдыру моментінің орташа мәні:

мұндағы k - аспаптың құрылымдық ерекшеліктерімен анықталатын коэффициент;

В₁ - магнит индукциясы;

I₂ - жақтауша тоғы.

Аспапты магниттеу үшін қисықтың сызықтық телімі қолданылғандықтан:

,

мұндағы I₁ - қозғалмайтын жақтаушадағы тоқ ;

k_В - Пропорционалдық коэффициенті .

Сонда:

Артықшылықтары: сыртқы магнит өрістеріне электродинамикалық аспаптардан көрі азырақ алғырлау, үлкен айналдырушы момент, тұтынатын қуаттың аздығы, механикалық әсерлер кезіндегі параметрлердің тұрақтылығы.

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

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

Ферромагниттік жүйенің аспаптарына мысалдар :

1. Д121 вольтметрі. Жиілік аймағы– 50 Гц. Өлшеу диапазоны 0150 В. Соққыдірілге беріктік . 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. қар.) құрылымында айналдырушы момент ферромагнитті материалдан жасалған 4 қозғалмалы элемент пен өлшенетін тоқ өтетін 3 қоздыру орамасы тудыратын магнит өрісінің өзара әсерінің нәтижесінде пайда болады.

4 қозғалмалы элемент қозу орамасының өрісін күшейтуіне қарай орналасады. Тынышталу 6 ауалық тыныштандырғышпен жүзеге асады. Электромагниттік механизмнің құрылымы 10- сур.- те көрсетілген.

Қозғалмалы элементке әсер ететін айналдырушы момент мынаған тең:

.

Орама бойынша i(t)=I_Мsin(t) айнымалы тоқ өткенде лездік мән үшін айналдырушы момент мынаған тең:

,

сонда, айналдырушы моменттің орта мәні келесі түрде болады:

,

мұндағы I - тоқтың орта квадраттық мәні;

Т - айнымалы тоқтың периоды.

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

М_қәм=W.

М_қәм=М_орт тепе- теңдікті орнату моментінде жақтаушаның бұрылыс моменті мынаған тең болады:

.

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

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

Артықшылықтары: айнымалы және тұрақты тоқтарды өлшеу, тоқтық артық жүктеуге тұрақты, құрылымының қарапайымдылығы және арзандылығы.

Кемшіліктері: дәлдік пен сезімділіктің төмендігі, тұтынатын қуаттың 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. Тоқты 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 тоқ – 5 А. Тұтынатын қуат – 5 ВА. Қолданылу аймағы– үшфазалық тораптарда өлшеу. Дәлдік класы– 1,5.