Електромеханічні вимірювальні перетворювачі

В електромеханічних перетворювачах вимірювана ве­личина (найчастіше напруга чи струм) перетворюється в кутове переміщення рухомої частини приладу. Електроме­ханічні перетворювачі поділяються за принципом дії на такі групи: магнітоелектричні; електромагнітні; електродинамічні (і феродинамічні); електро­статичні; індукційні.

Перетворювачі магнітоелектричної системи застосо­вують для вимірювання постійних струмів і напруг (ампер­метри та вольтметри), опорів (омметри), заряду (гальвано­метри і кулонметри). Магнітоелектричні перетворювачі розрізняють за таким принципом: із зовнішнім магнітом (рис. 5.13, а) і магнітом всередині рамки (рис. 5.13, б).

Основними частинами магнітоелектричного приладу є: нерухомий постійний магніт 1 для створення в зазорі од­норідного магнітного поля; котушка 2, що може оберта­тися навколо осі; спіральні пружини 3, призначені для створення моменту протидії та для забезпечення елект­ричного контакту між рухомою котушкою та нерухомою вимірювальною схемою; стрілка 4, яка жорстко зв’язана з рухомою котушкою, та шкала з нанесеними поділками і цифрами.

Принцип дії приладів магнітоелектричної системи ґрун­тується на взаємодії магнітного поля постійного магніту зі струмами у провідниках обмотки рухомої котушки. Згідно із законом Ампера на кожен провідник обмотки довжиною І зі струмом І, що знаходиться в магнітному полі з індукцією В, діє сила, яка визначається за формулою

F=B*I*l*sina

де a — кут між напрямом струму І та індукції В. Прила­ди магнітоелектричної системи сконструйовані так, що магнітне поле спрямоване радіально до осі обертання, і то­му a=90°.

Кожен виток рухомої котушки складається з двох провідників з протилежним, напрямом струму, тобто на кожен виток діє пара сил однакового значення з проти­лежними напрямами, які створюють обертальний момент відносно осі: Me=F*D, де D — відстань між протилежни­ми сторонами рамки.