Воздействием магнитного

Чувствительный элемент — элемент измерительного прибора или автоматического регулятора, находящийся под непосредственным воздействием измеряемой или регулируемой величины и преобразующий эту величину в другую эквивалентную величину, определяемую выбранным методом измерения.

Измерительное устройство — это чувствительный элемент, который находится под непосредственным воздействием измеряемой величины и предназначен для преобразования ее в усилие, воздействующее на управляющее устройство регулятора. Измерительные устройства подразделяют на мембранные, сильфонные и с манометрической трубчатой пружиной.

Датчики по принципу действия разделяются на генераторные и параметрические. В генераторных датчиках измеряемая неэлектрическая величина преобразуется в эдс; сюда относятся индукционные, пьезоэлектрические, термоэлектрические, основанные на эффекте Холла и фотоэлектрические. В параметрических датчиках под воздействием измеряемой величины изменяются один или несколько параметров электрической цепи, в которую они включены; к ним относятся, например, реостатные, проволочные, индуктивные, емкостные.

Индуктивные и взаимоиндуктивные ИП представляют собой катушку индуктивности или взаимной индуктивности, параметры которой изменяются под воздействием измеряемой величины. Магнитоупругие ИП представляют собой разновидность индуктивных ИП с замкнутым магнитопроводом, а индукционные ИП—катушку, в которой наводится ЭДС при ее перемещении в постоянном магнитном поле.

Реостатные измерительные преобразователи. Реостатный ИП представляет собой в простейшем случае реостат, щетка (движок) которого перемещается под воздействием измеряемой неэлектрической величины ( 16.3). Преобразователь состоит из обмотки, нане-

Метод совпадения — метод измерений, при котором разница между эффектами, вызванными воздействием измеряемой величины и величины, размер которой воспроизводится мерой, определяется по совпадению отметок или периодических сигналов. Примеры: измерение длины штангенциркулем с нони'усом; измерение стробоскопом частоты вращения.

Каждое преобразование осуществляется соответствующим преобразовательным элементом, входящим в состав средства измерений. Совокупность всех надлежаще соединенных преобразовательных элементов средства измерений называют его измерительной цепью. Часть первого в измерительной цепи преобразовательного элемента, находящаяся под непосредственным воздействием измеряемой или преобразуемой величины, называется чувствительным элементом. Например, чувствительным элементом терморезистивного термометра является терморезистор.

Для компенсации влияния дестабилизирующих факторов особо эффективно построение (если это возможно) дифференциальных преобразователей. В таких преобразователях используются два чувствительных элемента, в одном из которых под* воздействием измеряемой величины выходная величина увеличивается, а во втором — уменьшается. Результирующий выходной сигнал формируется как разность выходных сигналов первого и второго чувствительных элементов. При этом изменения выходных сигналов вследствие воздействия внешних факторов взаимо компенсируются.

^Для реализации такой температурной шкалы используют термометры, принцип действия которых основан на свойствах расширения различных веществ под воздействием измеряемой температуры. Вслед-•ствие того, что коэффициенты расширения термометрических веществ несколько меняются в зависимости от температуры, показания таких термометров совпадают лишь в реперных точках.

Наиболее широкое распространение получили емкостные преобразователи, в которых в зависимости от измеряемой неэлектрической величины (чаще всего механической) изменяется длина о зазорг. Принцип устройства подобного дифференциального преобразователя изображен на 3-4. Обкладка 1 закреплена на пружинах и перемещается параллельно самой себе под воздействием измеряемой силы/7. Обкладки 2 и 3 неподвижны. Емкость между обкладками 1 и 2 увеличивается, а между обкладками У и 3 уменьшается.

При Р — 0 якорь / ( 4-12, а) расположен симметрично относительно обоих сердечников (или обеих катушек на 4-12, б) и магнитные сопротивления для потоков, создаваемых обеими катушками, одинаковы. Изменения магнитных сопротивлений, происходящие под воздействием измеряемой величины Р, имеют противоположные знаки. Аналогичное явление наблюдается при перемещениях из среднего положения

явление образования в полупроводнике э. д. с. под воздействием магнитного поля называется эффектом Холла.

663. Для измерения напряженности магнитного поля используется свойство висмута линейно изменять свое сопротивление под воздействием магнитного поля. Определить напряженности магнитного поля, соответствующие сопротивлениям 5; 10; 40 кОм висмутовой спирали, если при напряженности 10 А/м сопротивление ее было 8 кОм, а при отсутствии напряженности — 2 кОм.

Оптико-электронные 'ТА. Вариант такого ТА с использованием магнито-оптического эффекта Фарадея [41] был предложен в ВЭИ (Г. В. Голодолинский) еще в начале 60-х годов. Его основу представляет ( 3.13,а) преобразование светового сигнала монохроматического источника света ИС, находящегося на потенциале земли, в новый световой сигнал с помощью магнитооптического модулятора Фарадея MOM. Последний установлен на высоком потенциале провода с током и находится под воздействием магнитного поля последнего. Сигнал от ИС передается на MOM по оптико-волоконному (из стекловолокна) каналу OKI и возвращается обратно на потенциал земли к оптико-электронному преобразователю ОЭП по второму такому же каналу ОК,2. На выходе ОЭП формируется электрический сигнал, несущий информацию о первичном токе, которая может использоваться и для измерительной части защиты. На базе разработок ЛПИ, НИИПТ, завода «Электроаппарат» (г. Ленинград) были в свое время выпущены пробные образцы ТА на рассматриваемом принципе, которые должны были быть конкурентоспособны с громоздким, материалоемким электромагнитным ТА. Однако их весьма ограниченные мощности, сложность выполнения, неподготовленность элементной базы защиты не дали возможности внедрения их в эксплуатацию. В настоящее время, при широком применении микроэлектроники, вопрос о целесообразности для сверхвысоких напряжений использования ОЭТА вновь может оказаться актуальным. При этом внимание разработчиков привлекает другой вариант выполнения таких ТА, в котором источник питания также находится на потенциале провода. Структурная схема такого ТА приведена на 3.13,6. В состав ТА входят ИП тока ИПТ на основе, например, обычного ТА, электрооптический преобразователь ЭОП, оптический канал связи О/С и оптико-

Существуют и другие гальваномагнитные явления. В частности, поперечный эффект Нернста — Эттингсгаузена, сущность которого заключается в появлении поперечной разности потенциалов в элементе под влиянием магнитного поля и теплового потока. В гальваномагнитном элементе, в котором имеется продольный градиент температуры, под воздействием магнитного поля возникает поперечный градиент температур (эффект Риги— Ледюка) и, как следствие, поперечная термо-э. д. с.

Для примера рассмотрим особенности протекания дуговых и эрозионных процессов на электродах дугогасительного устройства с гашением дуги 3 посредством ее вращения под воздействием магнитного поля в промежутке между концентрическими электродами / и 2 в эле-газе и воздухе ( 3.21, а). В элегазе наблюдается четко выраженный («отшнурованный») ствол дуги и происходит сужение (стягивание) ее оснований ( 3.21,6); в воздухе при тех же условиях все пространство между контактами занимают ионизированные газы, дуга имеет расплывчатый вид и рыхлую структуру ( 3.21, в). Диаметр дуги в эле-

В ряде устройств (измерительные приборы с подвижным магнитом, реле) подвижная часть представляет собой небольшое тело из магнитномяг-кого или магнитнотвердого материала, находящееся под воздействием магнитного поля катушки, обтекаемой электрическим током. В этом случае силы, действующие на намагниченные тела, могут рассматриваться как результат взаимодействия диполей с внешним полем.

няется к оси и под воздействием магнитного Поля адресной отклоняющей системы направляется на нужный участок экрана. На экране появляется знак — пятно, воспроизводящее форму отверстия матрицы, через которую прошел луч. Таким образом, с помощью первой отклоняющей системы можно воспроизвести на экране любой знак из имеющихся на матрице, а с помощью адресной отклоняющей системы воспроизвести его на любом участке экрана. Недостаток этой трубки со знаковой индикацией заключается в невозможности сменить матрицу. В трубках другого типа — композитронах — этот недостаток устранен: матрица накладывается снаружи баллона трубки на ее уширенную плоскую торцовую часть, противоположную экрану ( 7-23). На внутреннюю поверхность наносят полупрозрачный фотокатод. При освещении фотокатода через

няется к оси и под воздействием магнитного Поля адресной отклоняющей системы направляется на нужный участок экрана. На экране появляется знак — пятно, воспроизводящее форму отверстия матрицы, через которую прошел луч. Таким образом, с помощью первой отклоняющей системы можно воспроизвести на экране любой знак из имеющихся на матрице, а с помощью адресной отклоняющей системы воспроизвести его на любом участке экрана. Недостаток этой трубки со знаковой индикацией заключается в невозможности сменить матрицу. В трубках другого типа — композитронах — этот недостаток устранен: матрица накладывается снаружи баллона трубки на ее уширенную плоскую торцовую часть, противоположную экрану ( 7-23). На внутреннюю поверхность наносят полупрозрачный фотокатод. При освещении фотокатода через

В первом случае зубцы статора и ротора под воздействием магнитного поля взаимной индукции стремятся расположиться друг против друга, т, е. в положении, соответствующем наибольшей магнитной проводимости зазора. В этом положении реактивный момент УИР = 0. При смещении зубцов ротора относительно зубцов статора ( 43-7) на ротор действует реактивный момент, направленный в сторону положения наибольшей проводимости. Из-за действия таких реактивных моментов ротор асинхронного двигателя с Zx = = Z2 при пуске не способен стронуться с места (это явление называется «прилипанием»).

контактных сердечника (например, из сплава железа с никелем), впаянных в стенки стеклянной колбы, перекрывают друг друга, образуя контактирующие поверхности площадью Sn (покрытые золотом, серебром и т. п.). Под воздействием магнитного поля Ф, возбуждаемого намагничивающей силой катушки с током »'р, концы сердечников намагничиваются разноименно, их перекрывающие концы притягиваются с силой F = к Ф2/5П, изгибаются и замыкают электрическую цепь. Сердечники возвращаются в начальное положение, размыкая электрическую цепь при снижении тока /р до значения, при котором сила F становится меньше механических сил упругости.

В диске Корбино, где один электрод укреплен в центре, а другой — по окружности в виде обода, устраняется электрическое поле Холла, так как у такого преобразователя нет граней, где могли бы концепт^ рироваться носители тока. Под воздействием магнитного поля линии тока в диске из радиальных прямых преобразуются В ЛОГарифМИЧССКИе спирали.