Kuidas galvanomeetrid töötavad ja töötavad
Galvanomeeter on astmevaba skaalaga elektriline mõõteriist, millel on kõrge tundlikkus voolu või pinge suhtes. Galvanomeetreid kasutatakse laialdaselt nullindikaatoritena ja ka väikeste voolude, pingete ja elektrikoguste mõõtmiseks, kui galvanomeetri konstant on teada.
Lisaks magnetoelektrilisele on ka teist tüüpi galvanomeetreid, näiteks elektrostaatilisi, mida nimetatakse elektromeetriteks. Nende kasutamine on aga väga piiratud.
Galvanomeetrite põhinõue on kõrge tundlikkus, mis saavutatakse peamiselt vastumomendi vähendamise ja pika kiire pikkusega valgusosuti kasutamisega.
Neid eristab disain:
a) kaasaskantavad galvanomeetrid (sisseehitatud skaalaga), milles kasutatakse nii näidikuid kui ka valgusindikaatoreid;
b) eraldi skaalaga peegelgalvanomeetrid, mis vajavad statsionaarset taseme reguleerimist.
Kaasaskantavates galvanomeetrites on liikuv osa paigaldatud juhtmetele ja peegelgalvanomeetrites - vedrustusele (joonis 1).Teisel juhul toimub raami 1 mähise voolutoide vedrustuse 2 ja keermega ilma pöördemomendita 4. Raami pöördenurga mõõtmiseks kasutatakse peeglit 3, millel valgus on valgustatud, fokusseeritakse spetsiaalse illuminaatori kiir.
Riis. 1. Vedrustuse galvanomeetri seade
Selle konstruktsiooniga peegli galvanomeetri konstant sõltub peegli ja skaala vahelisest kaugusest. Lepiti kokku väljendada 1 m kaugusele, näiteks: CAz = 1,2x 10-6-6 A. A • m / mm. Kaasaskantavate galvanomeetrite puhul märkige passis skaala jaotuse hind, näiteks: 1 jaotus = 0,5 x 10
Kõige tundlikumad kaasaegsed peegelgalvanomeetrid on konstantse väärtusega kuni 10-11 A-m / mm. Kaasaskantavate galvanomeetrite puhul on konstant umbes 10-8 - 10-9 A / div.
Galvanomeetrite standard lubab konstandi (või skaala jaotuse) kõrvalekaldumist passis näidatust ± 10%.
Galvanomeetri oluliseks tunnuseks on osuti nullasendi püsivus, mille all mõistetakse osuti mittenaasmist nullmärgile, kui see sujuvalt liigub skaala lõpumärgist. Selle parameetri järgi jagatakse galvanomeetrid pidevaks tühjenemiseks. Märgistamisel kantakse galvanomeetri skaalale tavapärane püsivuse tühjenemise näit galvanomeetri osuti nullasendis, mis koosneb rombiga ümbritsetud püsilahenduse numbrilisest tähist.
Riis. 2. Galvanomeeter
Paljud galvanomeetrid pakuvad magnetilist šunti. Reguleerides välja toodud käepideme abil šundi asendit, on võimalik muuta magnetinduktsiooni väärtust töövahes.See muudab galvanomeetri konstanti ja ka mitmeid muid parameetreid. Vastavalt standardile peab magnetshunt muutma alalisvoolu vähemalt 3 korda. Galvanomeetri passis ja selle märgistuses on konstandi väärtused näidatud šundi kahes lõppasendis - täielikult sisestatud ja täielikult välja tõmmatud.
Galvanomeetril peab olema korrektor, mis liigutab kursorit ringikujulise pöörlemise ajal nullmärgist ühele või teisele poole. Liigutatava vedrustusosaga galvanomeetrid peavad olema varustatud lukuga (seade liikuva osa mehaaniliseks fikseerimiseks), mis rakendub näiteks seadme kulumisel.
Tänu oma kõrgele tundlikkusele peavad galvanomeetrid olema häirete eest kaitstud, seega on galvanomeetrid kaitstud mehaaniliste löökide eest, paigaldades need põhiseintele või spetsiaalsetele alustele, lekkevoolude eest — elektrostaatilise varjestusega jne.
Galvanomeetri liikuva osa liikumise olemus mõõdetud väärtuse muutumisel sõltub selle summutusest, mille määrab välise vooluahela takistus. Mugavuse huvides galvanomeetriga töötamisel valitakse see takistus nn välise kriitilise takistuse RK lähedale, mis on märgitud galvanomeetri passis. Kui galvanomeeter on suletud välisele kriitilisele takistusele, läheneb nool sujuvalt ja minimaalse aja jooksul tasakaaluasendile, ei ületa seda ega kõiguta selle ümber.
Ballistiline galvanomeeter võimaldab mõõta väikeses koguses elektrit (vooluimpulssi), mis voolab lühikese aja jooksul – sekundi murdosades. Seega on ballistiline galvanomeeter mõeldud impulsside mõõtmiseks.Ballistilise galvanomeetri teooria näitab, et kui nõustuda eeldusega, et liikuv osa hakkab liikuma pärast vooluimpulsi lõppu liikuva raami mähises, siis ahelas B voolav elektrienergia kogus on võrdeline esimese maksimaalse läbipaindega. osutist α1m, st on. Q = SatNS α1m, kus Cb on galvanomeetri ballistiline konstant, väljendatuna ripatsites jaotuse kohta.
Tuleb märkida, et Sb ei jää antud galvanomeetri puhul muutumatuks, vaid sõltub välise vooluahela takistusest, mis tavaliselt nõuab selle määramist mõõtmiste käigus eksperimentaalselt. Eeltoodud eeldus on täidetud, mida täpsemalt, seda suurem on galvanomeetri liikuva osa inertsimoment ja seega ka vabade võngete periood To. Ballistiliste galvanomeetrite puhul on T0 kümned sekundid (tavaliste galvanomeetrite puhul sekundiühikud). See saavutatakse galvanomeetri liikuva osa inertsmomendi suurendamisega ketta kujul oleva lisaosa abil.