Електродинамічні вп.

Принцип дії приладів електродинамічної системи полягає у силовій взаємодії провідників із струмами, що проходять у котушках приладу.

Даний прилад складається із нерухомої і рухомої котушок. Рухома котушка може повертатися довкола осі всередині двох секцій нерухомої котушки. За наявності в котушках струмів та виникають електромагнітні сили, які намагаються повернути рухому котушку співвісно з нерухомою котушкою. Відомо, що два провідники із струмами однакового напрямку притягуються і взаємно відштовхуються, якщо струми мають протилежний напрям. В результаті виникає обертовий момент: . При синусоїдних струмах та обертовий момент , а кут відхилення рухомої частини дорівнює:

.

Електродинамічні прилади застосовують в колах постійного та змінного струмів для вимірювання струмів, напруг та потужностей. Вони мають високу точність (клас точності 0,1; 0,2; 0,5), покази їх не залежать від форми кривої струму чи напруги.

До недоліків належить низька чутливість, велике споживання потужності (0,5-15 Вт), вплив зовнішніх магнітних полів та обмежений діапазон частот.

Феродинамічні ВП за принципом дії входять в одну групу з електродинамічними, але відрізняються від них за конструкцією: нерухому котушку розміщують на магніто проводі. Наявність магніто проводу призводить до значного збільшення обертового моменту й зменшення впливу зовнішніх магнітних полів. Їх застосовують, головним чином, як щитові ватметри невисокої точності.

Індукційні вп.

Принцип дії заснований на використанні явища обертового магнітного поля, створеного двома електромагнітами. Якщо синусоїдні струми у двох котушках електромагнітів не співпадають по фазі, то у частині простору результативне магнітне поле цих котушок буде обертатись навколо деякої осі. Якщо на цій осі розташувати електропровідне тіло, то в ньому виникають вихрові струми. Взаємодія вихрових струмів з обертовим магнітним полем створює обертовий момент, під дією якого тіло почне рухатись.

Індукційні ВП використовуються, головним чином, як однофазні і трифазні лічильники електричної енергії змінного струму. Лічильники мають класи точності 1,0; 2,0 і 2,5. Промисловість випускає однофазні лічильники на 5 і 10 А напругою 127 і 220 В; трифазні до 50 А напругою 127, 220, 380 В.

Для вимірювання частоти у вузькому діапазоні її зміни використовують прилади вібраційної системи. Частотомір має декілька розташованих горизонтально одна поруч з другою гнучких пластинок, охоплених спільним електромагнітом. Кожна пластина має свою частоту резонансних коливань, що відрізняється від сусідніх на 0,5 Гц. Пластини розташовуються вздовж шкали з поділками. При протіканні по котушці струму певної частоти, виникають коливання магнітного поля, які викликають коливання гнучких пластин.

Біметалеві ВП. В них перетворення електричної енергії в переміщення покажчика відлікового пристрою здійснюється тепловим нагріванням чутливої біметалевої спіралі, виготовленої із матеріалів з різними температурними коефіцієнтами лінійного розширення. Нагрівання спіралі здійснюється вимірюваним струмом. Ці прилади мають велику теплову інерцію і використовуються на низьких частотах; стійкі щодо механічних коливань, тому застосовуються в приладах транспортних засобів.

Індикаторні прилади – прилади, які використовуються для візуального відображення інформації, тобто для перетворення електричних сигналів в графічні образи. В основу дії таких приладів покладені різні фізичні явища та процеси, серед яких є електролюмінесценція та процеси пов’язані з електричним розрядом в газах. Прикладом таких приладів є осцилограф, в основі роботи якого лежить явище електронної емісії – процес виходу електронів з поверхні твердого тіла у вакуумі. Найважливіша частина електронного осцилографа – електронно-променева трубка, яка має у своєму складі електронний прожектор, відхилю вальну систему та екран. Електронний прожектор створює вузький електронний промінь. За допомогою відхилю вального пристрою вимірювана напруга керує рухом електронного променю, який відіграє роль без інерційної рухомої частини ВП. Промінь попадає на покритий шаром люмінофора екран, на якому утворюється світлова пляма. При відхиленні променю пляма пересувається по екрану і зображує криву досліджуваного процесу.