Как работят и работят галванометрите
Галванометър се нарича електрически измервателен уред с неградуирана скала, който има висока чувствителност към ток или напрежение. Галванометрите се използват широко като нулеви индикатори, а също и за измерване на малки токове, напрежения и количества електричество, ако константата на галванометъра е известна.
В допълнение към магнитоелектрическите, има и други видове галванометри, като електростатични, наречени електрометри. Използването им обаче е много ограничено.
Основното изискване за галванометрите е висока чувствителност, която се постига главно чрез намаляване на противоположния момент и използване на светлинен указател с голяма дължина на лъча.
По дизайн те се отличават:
а) преносими галванометри (с вградена скала), в които се използват както показални, така и светлинни индикатори;
б) огледални галванометри, с отделна скала, изискващи стационарна настройка на нивото.
В преносимите галванометри подвижната част е монтирана върху проводници, а в огледалните галванометри — върху окачване (фиг. 1). Във втория случай захранването на тока към намотката на рамката 1 се осъществява посредством окачване 2 и резба без въртящ момент 4. За измерване на ъгъла на въртене на рамката се използва огледало 3, върху което се осветява светлина фокусира се лъч от специален осветител.
Ориз. 1. Устройството на галванометъра върху окачването
Константата на огледален галванометър от този дизайн зависи от разстоянието между огледалото и скалата. Беше договорено да се изрази за разстояние от 1 м, например: CАз = 1,2x 10-6-6 А. A • m / mm. За преносими галванометри в паспорта посочете цената на разделението на скалата, например: 1 деление = 0,5 x 10
Най -чувствителните съвременни огледални галванометри имат постоянна стойност до 10-11 A-m / mm. За преносимите галванометри постоянната е около 10-8 — 10-9 A / div.
Стандартът за галванометри позволява постоянно (или разделяне на скалата) да се отклонява от посоченото в паспорта с ± 10%.
Важна характеристика на галванометъра е постоянството на нулевото положение на показалеца, което се разбира като невръщане на показалеца към нулевата марка, когато той плавно се движи от крайната марка на скалата. Според този параметър галванометрите са разделени на постоянни разряди. Конвенционалното обозначение на разреждането на постоянството на нулевата позиция на показалеца на галванометъра, състоящо се от цифровото обозначение на разряда за постоянство, затворено в ромб, се прилага към скалата на галванометъра при маркиране.
Ориз. 2. Галванометър
Много галванометри осигуряват магнитен шънт. Чрез регулиране на положението на шунта с помощта на дръжката, изведена навън, е възможно да се промени стойността на магнитната индукция в работната междина. Това променя константата, както и редица други параметри на галванометъра. Както се изисква от стандарта, магнитният шунт трябва да промени постоянния ток поне 3 пъти. В паспорта на галванометъра и в неговата маркировка стойностите на константата са посочени в две крайни позиции на шунта — напълно поставени и напълно изтеглени.
Галванометърът трябва да има коректор, който премества показалеца на една или друга страна от нулевата маркировка по време на кръгово въртене. Галванометрите с подвижна част на окачване трябва да бъдат оборудвани с ключалка (устройство за механично фиксиране на подвижната част), която се включва например при носене на устройството.
Поради високата си чувствителност, галванометрите трябва да бъдат защитени от смущения.Така че галванометрите са защитени от механични удари, като се монтират върху основни стени или специални основи, от токове на утечка — чрез електростатично екраниране и т.н.
Характерът на движението на движещата се част на галванометъра при промяна на измерената стойност зависи от нейното затихване, което се определя от съпротивлението на външната верига. За удобство при работа с галванометър, това съпротивление се избира близо до така нареченото външно критично съпротивление RКпосочени в паспорта на галванометъра. Ако галванометърът е затворен към външно критично съпротивление, тогава стрелката плавно и за минимално време се доближава до равновесното положение, не го пресича и не се колебае около него.
Балистичен галванометър ви позволява да измервате малки количества електричество (токов импулс), протичащи за кратки периоди от време — части от секундата. По този начин балистичният галванометър е предназначен за импулсни измервания. Теорията за балистичен галванометър показва, че ако приемем предположението, че движещата се част започва да се движи след края на токовия импулс в намотката на подвижната рамка, тогава количеството електричество, протичащо по веригата В, пропорционално на първото максимално отклонение на показалеца α1м, т.е. Q = SatNS α1м, където Cb е балистичната константа на галванометъра, изразена в висулки на деление.
Трябва да се отбележи, че Sb не остава непроменен за даден галванометър, а зависи от съпротивлението на външната верига, което обикновено изисква неговото определяне в процеса на измервания експериментално. Горното допускане се изпълнява колкото по -точно, толкова по -голям е моментът на инерция на движещата се част на галванометъра и следователно, колкото по -дълъг е периодът на свободни трептения To. За балистичните галванометри T0 е десетки секунди (за конвенционалните галванометри — единици секунди). Това се постига чрез увеличаване на инерционния момент на движещата се част на галванометъра с помощта на допълнителна част под формата на диск.