Властивості й технічні характеристики приладів

Точність. Магнітоелектричні прилади є найбільш точними із числа приладів з безпосереднім відліком. Описувані прилади мають величину основної похибки від 0,2% до 2,5% від номінального значення шкали.

Однак погрішність в 0,2% не є величиною досягнутої межі точності; спеціальні конструкції лабораторних приладів мають більш високий клас точності, погрішність їх не перевищує 0,1%.

Чутливість. Магнітоелектричні прилади мають досить велику чутливість, що досягає 10 розподілів на 1 мкА при відстані між відмітками шкали порядку 1 мм. Така висока чутливість виходить шляхом збільшення індукції магнітного потоку в повітряному зазорі й зменшення протидіючого моменту пружинок. Більшою перевагою магнітоелектричних приладів є рівномірність їхньої шкали, що дає однакову чутливість приладу на всьому протязі шкали й дозволяє з однаковою точністю відраховувати показання в різних її місцях.

Опір технічних вольтметрів становить 100- 300 Ом на 1 В; у лабораторних вольтметрів ця величина досягає 1000 Ом на I В, а в спеціальних конструкціях — до 30 000 Ом на 1 В.

Власне споживання потужності магнітоелектричних приладів відносно невелике. Безпосередньо через обмотку рухливої котушки приладу можна пропустити лише невелику силу струму. В амперметрів вона досягає порядку 5—30 мА, а у вольтметрів — порядку 3—10 мА. Спадання напруги в обмотці рамки вольтметрів не перевищує звичайно 0,5 В.

Для вольтметрів споживання потужності визначається формулою

Р = U_nl_n,

де I_n- струм, що відповідає номінальному показанню вольтметра; U_n-номінальна напруга приладу.

Таким чином, наприклад для вольтметра з додатковим опором на 150 В сила струму при повному відхиленні складе 3—10 мA, а споживання потужності 0,45÷1,5 вт.

Для амперметрів споживана потужність визначається формулою

P_а = U_nI_n

де l_n-номінальна сила струму;

U_n— спадання напруги на затисках приладу.

Звичайно U_n перебуває в межах 45—75 мв; отже, споживання потужності, наприклад в амперметра із шунтом на 100 А, складе 4,5-7,5 Вт.

З наведених формул видно, що споживання потужності в самій вимірювальній системі приладу в обох випадках не залежить від номінальної межі виміру. Споживання потужності в приладі разом з додатковим опором або шунтом пропорційно при номінальному значенні вимірюваної величини номінальній напрузі у вольтметра й номінальній силі струму у амперметра.

Перевантажувальна здатність магнітоелектричних приладів відносно більша. Так, згідно державних стандартів щитові амперметри повинні витримувати без яких-небудь ушкоджень навантаження струмом, що становить 120% номінального, протягом 2 годин й, крім того, 10 ударів десятикратним номінальним струмом тривалістю 0,5 сек кожний з інтервалом в 1 хв між ними й один удар десятикратним номінальним струмом тривалістю 5 сек.

Механічна стійкість приладу значною мірою пояснюється лінійністю характеристики обертаючого моменту, а термічна стійкість досягається тим, що чутливість приладу забезпечує можливість дати достатній запас перетину провідників.

Час заспокоєння рухливої частини приладу в міліамперметрах, амперметрах, мілівольтметрах і вольтметрах звичайно не перевищує 2 -~3 сек. Воно менше в приладах, рамки яких мають металевий каркас, і більше в приладах з безкаркасними рамками.

Коефіцієнт добротності в магнітоелектричних приладах досить високий, він досягає в середньому для описуваних типів значень від 1 до 2. Наведені дані показують, що в цих приладах сприятливі співвідношення двох факторів, що визначають механічну міцність, а саме: обертаючого моменту й ваги рухливої системи.

Зміна температури навколишнього середовища позначається на точності показань приладів. Величина додаткової погрішності при цьому може досягати того ж значення, що й основна погрішність при зміні температури в ту або іншу сторону на кожні 10° від нормальної (+20° С).

Зовнішні магнітні поля також впливають на точність показань магнітоелектричних приладів внаслідок зміни щільності основного магнітного потоку в повітряному зазорі. Величина додаткової погрішності при цьому буває досить незначна, тому що щільність основного магнітного потоку в порівнянні із зовнішнім магнітним полем досить велика. Найбільш точні прилади забезпечуються внутрішнім магнітним екраном.

Перевага приладів: висока точність, сильний обертаючий момент, що забезпечує високу чутливість, мале власне споживання потужності, стійкість до перевантажень, рівномірність шкали й мала залежність показань від впливу зовнішніх магнітних полів.

Недоліки приладів: придатність для вимірів без додаткових пристосувань тільки на постійному струмі, відносна складність конструкції й, отже, порівняно висока вартість приладів.