4.2. Электромагнитная система

В приборах этой системы (рис.2) измеряемый ток, проходя по катушке А, создает магнитное поле, в которое втягивается сердечник В из мягкого железа. Сердечник выполняется обычно виде тонкого листка, эксцентрично насаженного на ось С. Втягиваясь в катушку, он повора­чивается на оси и поворачивает, скрепленную с осью, стрелку К. Сила, действующая на сердечник, пропорцио­нальна напряженности поля и намагниченности сердечни­ка, а намагниченность сердечника в свою очередь пропор­циональна напряженности.

Рис.2

Таким образом, отклоняющий момент пропорционален квадрату напряженности и, следовательно, квадрату силы тока. Возвращающий момент создается спиральными пружинами, как и в магнитоэлектрических приборах, т.е. возвращающий момент пропорционален углу отклонения М_в = кφ. Если бы отклоняющий момент М_от не зависел от φ -то шкала прибора была бы квадратичной. В дейст­вительности силы, действующие на сердечник, зависят от его положения. Эту зависимость обычно используют для того, чтобы сделать шкалу более равномерной. В качестве успокоителя в электромагнитных приборах применяется воздушный демпфер - поршень Е, связанный с осью и двигающийся в небольшом зазоре в закрытой коробке D. Трение вытесняемого из коробки через зазор воздуха соз­дает тормозящий момент, успокаивающий колебания под­вижной системы.

Реже используется индукционный успокоитель - алю­миниевый листок, движущийся в зазоре постоянного маг­нита. Тормозящий момент создается действием магнитно­го поля на токи Фуко, индуцируемые в листке при его движении. Такой успокоитель конструктивно проще, чем воздушный, но его применение затруднено тем, что поле постоянного магнита изменяет показания прибора.

К достоинствам электромагнитных приборов относит­ся простота конструкции и дешевизна, а также выносли­вость к перегрузкам, поскольку в них нет токонесущих подвижных частей. Главное же их достоинство - возмож­ность работы на переменном токе, поскольку направления намагниченности сердечника изменяется одновременно с изменением направления тока.

Недостатками приборов электромагнитной системы являются неравномерность шкалы, невысокая точность (это связано с гистерезисом в железе сердечника) и чувствительность к внешним магнитным полям.

4.3. Электродинамическая система

Измеряемый ток проходит через две катушки - непод­вижную В и находящуюся внутри нее подвижную А (рис 3). Катушки могут включаться либо последовательно (в вольтметрах), либо параллельно (в амперметрах), от­клоняющий момент, создаваемый силами магнитного взаимодействия, пропорционален произведению тока в катушках, т.е. квадрату общего тока через прибор.

Конструкция подвижной системы такая же, как и в магнитоэлектрических приборах, успокоитель, как в элек­тромагнитной системе, чаще всего воздушный, реже - ин­дукционный.

Рис.3

Достоинствами электродинамических приборов явля­ются возможность измерения переменных токов и боль­шая, чем у электромагнитных приборов, точность (в виду отсутствия ферромагнитных деталей).

Основные недостатки - малая чувствительность, неус­тойчивость к перегрузкам, сильное влияние внешних маг­нитных полей, равномерная шкала, сравнительная слож­ность конструкции.

Электродинамическая система часто используется в приборах для измерения мощности - ваттметрах.