Вибрационные гальванометры

Требуется определить, каков должен быть ток в обмотке ш>а и каков должен быть сдвиг фаз между ним и током Л, чтобы вибрационный гальванометр, подключенный к измерительной обмотке wиз, не давал отклонения.

этом охранный электрод образца соединяется с заземленным экраном, а высоковольтный — с указанной вершиной ( 3-2). В два другие плеча включается переменный резистор R3 и постоянный резистор R4, шунтированный конденсатором переменной емкости С4. В такой схеме вее напряжение практически приходится на емкостные плечи, так как их сопротивление переменному току 1/(и>(?) много больше сопротивлений резисторов, включенных в другие плечи. Поэтому, несмотря на наличие высокого напряжения, можно безопасно" уравновешивать мост изменением параметров R3 и С4. Для защиты цепи в случае пробоя образца предусмотрены разрядники. Индикатором равновесия моста обычно служит вибрационный гальванометр (см. ниже), зачастую включенный через усилитель.

Вибрационный гальванометр ( 3-6), применяемый в качестве индикатора равновесия моста, основан на взаимодействии между подвижным постоянным магнитом и переменным магнитным полем. Это поле возбуждается при помощи катушки, питаемой измеряемым переменным напряжением.

Для определения погрешностей трансформатора движки прибора а' и Б' перемещают так, чтобы получить нулевое значение тока в сравнивающем устройстве СУ, в качестве которого используется вибрационный гальванометр. В этом случае вектор падения напряжения на резисторе Л?вд будет равен сумме векторов падений напряжений на сопротивлениях RA и Rs ( 3.17, а).

Вибрационный гальванометр. Вибрационные гальванометры используются в качестве нулевых индикаторов в цепях переменного тока в диапазоне частот 30—100 Гц. Наибольшее распространение получили магнитоэлектрические вибрационные гальванометры с под-

5.14. Вибрационный гальванометр.

При равенстве частоты измеряемого тока частоте собственных колебаний подвижной части (режим резонанса) вибрационный гальванометр имеет наибольшую чувствительность. Для настройки

гальванометра на резонанс с помощью ручки 9, выведенной на панель прибора, изменяют положение магнита 7 и, следовательно, частоту собственных колебаний, зависящую от значения противодействующего момента. Вибрационный гальванометр имеет амплитудно-частотную характеристику с узкой полосой пропускания, поэтому при незначительных отклонениях частоты переменного тока от частоты настройки гальванометра чувствительность его будет существенно меньше паспортной. Ввиду этого вибрационные гальванометры для измерений переменных токов и напряжений не применяются.

В настоящее время широко используется вибрационный гальванометр типа М501, имеющий соответственно постоянные по току Ci=16-10-8 А/мм и по напряжению Ct/=2,2-10-5 В/мм и работающий в диапазоне частот 30—100 Гц.

Следует иметь в виду, что форма компенсирующего напряжения синусоидальная, а сравнивающее устройство настроено в резонанс на частоту этого напряжения. Если компенсатор работает на промышленной частоте 50 Гц, то в качестве сравнивающего устройства обычно используется вибрационный гальванометр. Поэтому при измерении напряжений несинусоидальной формы показание компенсатора будет соответствовать значению основной (первой) гармоники, частота которой совпадает с частотой питающего компенсатор напряжения.

Для того чтобы одинаковыми были частоты измеряемого и компенсирующего напряжения, питание исследуемого объекта и измерительной цепи компенсатора осуществляют от общего источника напряжения с разделением этих цепей трансформатором. Учитывая то, что формы напряжений Ux и UK, сформированных в разных электрических цепях, могут быть несильно отличными от синусоиды, для фиксации момента равновесия используют частотно-избирательные индикаторы переменного тока, настроенные на основную гармонику (например, вибрационный гальванометр). Следовательно, при равновесии цепи &6Щ1енсатора обеспечивается равенство мгновенных значений только первых гармоник.

Принцип действия потенциометров переменного тока, так же как и потенциометров постоянного тока, заключается в том, что измеряемая э. д. с. (или измеряемое напряжение) уравновешивается известным напряжением, создаваемым рабочим током на резисторе с компенсирующим сопротивлением. Для уравновешивания двух напряжений переменного тока необходимо выполнить четыре условия: 1) равенство модулей; 2) противоположность фаз; 3) равенство частот; 4) идентичность форм кривых. Выполнение этих условий обеспечивается конструкцией потенциометра. В качестве нуль-индикаторов, так же как и в мостах переменного тока, применяются вибрационные гальванометры и электроннолучевые нуль-индикаторы.

В качестве нуль-индикаторов применяют: вибрационные гальванометры (при частотах источника питания 40 — 200 Гц) ; телефоны (при звуковых частотах) ; нулевые ламповые приборы; электронные приборы с электронно-лучевой трубкой.

Вибрационный гальванометр. Вибрационные гальванометры используются в качестве нулевых индикаторов в цепях переменного тока в диапазоне частот 30—100 Гц. Наибольшее распространение получили магнитоэлектрические вибрационные гальванометры с под-

гальванометра на резонанс с помощью ручки 9, выведенной на панель прибора, изменяют положение магнита 7 и, следовательно, частоту собственных колебаний, зависящую от значения противодействующего момента. Вибрационный гальванометр имеет амплитудно-частотную характеристику с узкой полосой пропускания, поэтому при незначительных отклонениях частоты переменного тока от частоты настройки гальванометра чувствительность его будет существенно меньше паспортной. Ввиду этого вибрационные гальванометры для измерений переменных токов и напряжений не применяются.

Вибрационные гальванометры строятся на базе магнитоэлектрического ИМ с малоинерционной подвижной частью (обычно подвижным является магнит), значительным противодействующим моментом и предназначены для индикации весьма малых переменных токов и напряжений при низких частотах. Хорошая чувствительность обеспечивается работой ИМ в режиме резонанса (при этом Ю0 обычно составляет 50 Гц). Под влиянием переменного магнитного потока, вызванного протеканием по катушке измеряемого переменного тока, подвижная часть ИМ будет колебаться в соответствии с уравнением (8.2):

В настоящее время вибрационные гальванометры постепенно вытесняются более чувствительными и удобными в пользовании электронными индикаторами, особенно при индикации высокочастотных токов и напряжений.

Вибрационные гальванометры строятся на базе магнитоэлектрического ИМ с малоинерционной подвижной частью (обычно подвижным является магнит), значительным противодействующим моментом и предназначены для индикации весьма малых переменных токов и напряжений при низких частотах. Хорошая чувствительность обеспечивается работой ИМ в режиме резонанса (при этом <о„ обычно составляет 50 Гц). Под влиянием переменного магнитного потока, вызванного протеканием по катушке измеряемого переменного тока, подвижная часть ИМ будет колебаться в соответствии с уравнением (8.2);

В настоящее время вибрационные гальванометры постепенно вытесняются более чувствительными и удобными в пользовании электронными индикаторами, особенно при индикации высокочастотных токов и напряжений.

Вибрационный гальванометр. Рассмотрим вопрос измерения малых переменных токов и напряжений магнитоэлектрическими электромеханическими приборами без преобразователей переменного тока в постоянный. Примером является вибрационный гальванометр, который используется прежде всего в качестве нуль-индикатора в цепях переменного тока в диапазоне частот от нескольких десятков до нескольких сотен герц. Наибольшее применение имеют магнитоэлектрические вибрационные гальванометры с подвижным магнитом.

магнита 5 ( 3.29), можно настраивать вибрационный гальванометр на резонанс между частотой собственных колебаний подвижной части, зависящей от значения противодействующего момента, и частотой переменного тока в обмотке катушки. При резонансе ширина наблюдаемой полосы будет наибольшей. Обычно вибрационные гальванометры строят на частоты примерно 30—100 Гц с ценой деления, равной 10~Z— lO"6 A,

В качестве нуль-индикаторов, так же как и в мостах переменного тока, применяются вибрационные гальванометры, электроннолучевые нуль-индикаторы или усилители с указателями выходного сигнала.