ما هي مزايا وعيوب العدادات الكهرومغناطيسية؟
أجهزة القياس الكهرومغناطيسية - أجهزة تعتمد على خاصية المجال المغناطيسي لجذب ، على سبيل المثال ، الأجسام المغناطيسية الحديدية. الفولاذ الطري. عندما يتدفق تيار عبر الملف ، ينشأ فيه مجال مغناطيسي ، والذي يميل إلى سحب داخل الملف عضوًا فولاذيًا متصلًا بسهم الجهاز.
يتم تثبيت السهم في الموضع الأولي بواسطة زنبرك لولبي. يمكن استخدام انحراف السهم لتقدير قوة التيار المار عبر الملف. نظرًا لأن الملف الحالي يسحب المحرك سواء كان مزودًا بتيار مباشر أو تيار متردد ، فإن عدادات المغناطيس الكهربائي الفولاذية مناسبة بنفس القدر لقياس كل من التيار المباشر والتيار المتردد.
وبالتالي ، فإن الجهاز الكهرومغناطيسي لديه آلية قياس كهرومغناطيسية مع ملف ثابت ، من خلال الملف الذي يتدفق منه تيار كهربائي ، و واحد أو أكثر من النوى المغناطيسية المركبة على المحور.
تستخدم أجهزة القياس الكهرومغناطيسية في مقاييس التيار الكهربائي والفولتميتر ومقاييس التردد و متر المرحلة.
يتم إنتاج الأجهزة الكهرومغناطيسية بملف مسطح أو دائري. عادةً ما يتم لف الملف الثابت المسطح (الشكل 1 ، أ) من سلك سميك 1 على إطار غير مغناطيسي غير حديدي 2 بحيث يتم تكوين فجوة هوائية بداخله. يتم وضع اللوحة المغناطيسية 7 بجانب الفجوة ، ويقع محور اللوحة بشكل غير متماثل ، والسهم 8 للجهاز متصل بالمحور المتحرك على طول المقياس 3 للجهاز. يتم تثبيت زنبرك متعاكس 6 وقطاع من الألومنيوم 5 على المحور ، والذي يمكن أن يدور في مجال المغناطيس الدائم 4.
الجهاز الكهرومغناطيسي ذو الملف الدائري منظم على النحو التالي. يتم لف ملف دائري 10 (الشكل 1 ، ب) به فجوة هوائية مركزية من سلك سميك. تم تثبيت لوحة مغناطيسية حديدية 11 داخل الفجوة ، وتم تثبيت لوحة مغناطيسية حديدية ثانية ولكنها متحركة بالفعل 12 على المحور. لإنشاء لحظة مضادة ، يتم تثبيت قطاع الألمنيوم على المحور وتثبيته المغناطيس الدائم - لا يظهر في الشكل.
أرز. 1. آلية القياس الكهرومغناطيسية: أ- بملف مسطح ، ب- بملف دائري
مزايا أجهزة القياس الكهرومغناطيسية
تعتمد زاوية انحراف سهم جهاز القياس الكهرومغناطيسي على مربع التيار. هذا يعني أن أجهزة النظام الكهرومغناطيسي يمكن أن تعمل في دوائر التيار المستمر والتيار المتردد.
عندما يتدفق التيار المتردد عبر الملف ، فإن القلب المتحرك ممغنط في وقت واحد مع التغيير في اتجاه المجال المغناطيسي ، ولا يتغير اتجاه عزم الدوران ، أي أن التغيير في إشارة التيار لا يؤثر على علامة زاوية الانحراف. تتناسب قراءة الجهاز في دائرة التيار المتردد مع قيم جذر متوسط التربيع للقيم المقاسة.
العدادات الكهرومغناطيسية بسيطة التصميم ، وغير مكلفة ، وخاصة لوحة اللوحة. يمكنهم قياس التيارات الكبيرة بشكل مباشر لأن ملفاتهم ثابتة ويمكن صنعها بسهولة من أسلاك ذات مساحة مقطع عرضي كبيرة.
تنتج الصناعة مقاييس أمبير للنظام الكهرومغناطيسي للاتصال المباشر بالتيارات حتى 150 أمبير.
أجهزة القياس الكهرومغناطيسية لا تتحمل فقط الأحمال الزائدة على المدى القصير ، ولكن أيضًا على المدى الطويل ، إن وجدت ، التي تحدث أثناء عملية القياس.
عيوب أجهزة القياس الكهرومغناطيسية
تشمل عيوب أجهزة القياس الكهرومغناطيسية: تفاوت المقياس والحساسية المنخفضة نسبيًا عند قياس التيارات المنخفضة ، أي دقة قياس منخفضة نسبيًا في بداية المقياس ، واعتماد قراءات الجهاز على تأثير المجالات المغناطيسية الخارجية ، نطاق قياس التردد ، حساسية عالية للأجهزة للتقلبات في الترددات الحالية واستهلاكها العالي (حتى 2 وات لمقاييس التيار للتيارات حتى 10 أ و 3 - 20 وات لمقاييس الفولتميتر ، اعتمادًا على الجهد).
بالنسبة للعديد من الأجهزة ، يكون المقياس قريبًا من نفسه.
أدوات القياس الكهرومغناطيسية معرضة لتأثير المجالات المغناطيسية الخارجية لأنها تحتوي على مجال مغناطيسي جوهري ضعيف للغاية. الحقيقة هي أن الملفات مصنوعة بدون نوى مغناطيسية حديدية ، لذا فإن المجال المغناطيسي الذي تم إنشاؤه فيها محاط بالهواء ، ومن المعروف أن الهواء عبارة عن وسيط يتمتع بمقاومة مغناطيسية عالية جدًا. للقضاء على تأثير المجالات المغناطيسية ، يتم استخدام العديد من الدروع المغناطيسية على نطاق واسع أو يتم تصنيع الأجهزة في إصدار ثابت.
في أجهزة القياس الاستاتيكية ، بدلاً من ملف واحد مع قلب ، يتم استخدام ملفين ثابتين ونوبيتين مثبتتين على محور واحد مع سهم ، على التوالي. ترتبط لفات الملفات ببعضها البعض على التوالي ، وبالتالي عندما يمر التيار المقاس من خلالها ، يتم إنشاء تدفقات مغناطيسية موجهة نحو بعضها البعض.
إذا كان جهاز القياس في مجال مغناطيسي خارجي ، فإنه يزيد من المجال المغناطيسي في ملف واحد وينخفض في الآخر. لذلك ، يتم تعويض الزيادة في عزم الدوران في ملف واحد بنفس الانخفاض في عزم الدوران في الملف الآخر. هذا يعوض عن تأثير المجال المغناطيسي الخارجي الموحد. إذا لم يكن المجال المغناطيسي الخارجي موحدًا ، فسيحدث تعويض جزئي فقط.
