كيف يعمل الجلفانومتر ويعمل
الجلفانومتر هو أداة قياس كهربائية بمقياس غير متدرج وله حساسية عالية للتيار أو الجهد. تُستخدم مقاييس الجلفانومتر على نطاق واسع كمؤشرات صفرية وأيضًا لقياس التيارات الصغيرة والجهد وكميات الكهرباء إذا كان ثابت الجلفانومتر معروفًا.
بالإضافة إلى الكهرومغناطيسية ، هناك أنواع أخرى من مقاييس الجلفانومتر ، مثل الكهرباء الساكنة ، تسمى مقاييس الإلكترونات. ومع ذلك ، فإن استخدامها محدود للغاية.
المطلب الرئيسي لمقاييس الجلفانومتر هو الحساسية العالية ، والتي يتم تحقيقها بشكل أساسي عن طريق تقليل عزم العداد واستخدام مؤشر ضوئي بطول شعاع طويل.
تتميز بالتصميم:
(أ) مقاييس الجلفانومتر المحمولة (بمقياس مدمج) التي تستخدم فيها مؤشرات الإشارة والضوء ؛
ب) الجلفانومتر المرآة ، بمقياس منفصل ، يتطلب تعديل مستوى ثابت.
في الجلفانومترات المحمولة ، يتم تثبيت الجزء المتحرك على الأسلاك ، وفي الجلفانومترات المرآة - على التعليق (الشكل 1).في الحالة الثانية ، يتم توفير التيار لملف الإطار 1 عن طريق تعليق 2 وخيط بدون عزم دوران 4. لقياس زاوية دوران الإطار ، يتم استخدام مرآة 3 ، حيث يتم استخدام الضوء مضاء ، شعاع من إنارة خاصة مركزة.
أرز. 1. جهاز الجلفانومتر على التعليق
يعتمد ثابت الجلفانومتر المرآة لهذا التصميم على المسافة بين المرآة والمقياس. تم الاتفاق على التعبير عن مسافة 1 م ، على سبيل المثال: CAz = 1.2x 10-6-6 A. A • m / mm. بالنسبة للجلفانومترات المحمولة في جواز السفر ، حدد سعر قسم الميزان ، على سبيل المثال: قسم واحد = 0.5 × 10
أكثر الجلفانومترات المرآة الحديثة حساسية لها قيمة ثابتة تصل إلى 10-11 م / مم. بالنسبة للجلفانومترات المحمولة ، يكون الثابت حوالي 10-8-10-9 A / div.
يسمح معيار الجلفانومتر للثابت (أو تقسيم المقياس) بالانحراف عما هو مذكور في جواز السفر بنسبة ± 10٪.
من السمات المهمة للجلفانومتر ثبات الموضع الصفري للمؤشر ، والذي يُفهم على أنه عدم رجوع المؤشر إلى علامة الصفر عندما يتحرك بسلاسة من علامة نهاية المقياس. وفقًا لهذه المعلمة ، يتم تقسيم الجلفانومترات إلى تصريفات ثابتة. يتم تطبيق المؤشر التقليدي لتفريغ الدوام عند الموضع الصفري لمؤشر الجلفانومتر ، والذي يتكون من التعيين الرقمي لتفريغ الدوام المحاط بالماس ، على مقياس الجلفانومتر عند وضع العلامات.
أرز. 2. الجلفانومتر
توفر العديد من مقاييس الجلفانومتر تحويلة مغناطيسية. من خلال ضبط موضع التحويلة باستخدام المقبض الذي تم إخراجه ، من الممكن تغيير قيمة الحث المغناطيسي في فجوة العمل.هذا يغير الثابت بالإضافة إلى عدد من المعلمات الأخرى للجلفانومتر. وفقًا للمعايير ، يجب أن تغير التحويلة المغناطيسية التيار المباشر 3 مرات على الأقل. في جواز سفر الجلفانومتر وفي علاماته ، تتم الإشارة إلى قيم الثابت في موضعين نهائيين للتحويل - يتم إدخالهما بالكامل وسحبهما بالكامل.
يجب أن يحتوي الجلفانومتر على مصحح يحرك المؤشر إلى جانب أو آخر من علامة الصفر أثناء الدوران الدائري. يجب أن تكون مقاييس الجلفانومتر المزودة بجزء تعليق متحرك مزودة بقفل (جهاز لتثبيت الجزء المتحرك ميكانيكيًا) يتم تعشيقه ، على سبيل المثال ، عند ارتداء الجهاز.
نظرًا لحساسيتها العالية ، يجب حماية الجلفانومترات من التداخل ، لذا فإن الجلفانومترات محمية من الصدمات الميكانيكية بتثبيتها على الجدران الرئيسية أو القواعد الخاصة ، ومن تيارات التسرب - عن طريق التدريع الكهروستاتيكي ، إلخ.
تعتمد طبيعة حركة الجزء المتحرك من الجلفانومتر عندما تتغير القيمة المقاسة على التخميد الخاص به ، والذي يتم تحديده بواسطة مقاومة الدائرة الخارجية. للراحة عند العمل باستخدام الجلفانومتر ، يتم اختيار هذه المقاومة بالقرب مما يسمى المقاومة الحرجة الخارجية RK المشار إليها في جواز سفر الجلفانومتر. إذا كان الجلفانومتر مغلقًا أمام مقاومة حرجة خارجية ، فإن السهم بسلاسة وفي أقل وقت يقترب من موضع التوازن ، ولا يعبره ولا يتقلب حوله.
يسمح لك الجلفانومتر الباليستي بقياس كميات صغيرة من الكهرباء (النبض الحالي) المتدفقة خلال فترات زمنية قصيرة - أجزاء من الثانية. وبالتالي ، تم تصميم الجلفانومتر الباليستي لقياسات النبض.توضح نظرية الجلفانومتر الباليستي أنه إذا قبلنا الافتراض بأن الجزء المتحرك يبدأ في التحرك بعد نهاية النبضة الحالية في ملف الإطار المتحرك ، فإن كمية الكهرباء المتدفقة في الدائرة B ، متناسبة مع أقصى انحراف أول من المؤشر α1m ، أي. Q = SatNS α1m ، حيث Cb هو الثابت الباليستي للجلفانومتر ، معبرًا عنه في المعلقات لكل قسم.
وتجدر الإشارة إلى أن Sb لا يبقى دون تغيير بالنسبة لجلفانومتر معين ، ولكنه يعتمد على مقاومة الدائرة الخارجية ، والتي تتطلب عادةً تحديدها في عملية القياسات تجريبياً. يتم تحقيق الافتراض أعلاه بشكل أكثر دقة ، كلما زادت لحظة القصور الذاتي للجزء المتحرك من الجلفانومتر ، وبالتالي ، زادت فترة التذبذبات الحرة إلى. بالنسبة لمقاييس الجلفانومتر الباليستية ، تكون T0 عبارة عن عشرات الثواني (للجلفانومترات التقليدية - وحدات الثواني). يتم تحقيق ذلك عن طريق زيادة عزم القصور الذاتي للجزء المتحرك من الجلفانومتر بمساعدة جزء إضافي على شكل قرص.