Достоинства системы:

1. Простота устройства так как катушка неподвижна.

2. Высокая перегрузочная способность по току по той же самой причине (обмотка может выполняться толстым проводом, выводы делаются массивные).

 

Недостатки:

1. Низкая чувствительность.

2. Большое собственное потребление мощности. По этой причине амперметры с шунтами не выполняются. Катушка может состоять из нескольких секций для разных пределов измерения.

3. Сильное влияние внешних магнитных полей.

4. Погрешность около 1% за счёт гистерезиса сердечника.

5. На переменном токе имеется частотная погрешность, вызванная индуктивным сопротивлением катушки. Частота увеличивается, сопротивление увеличивается, ток уменьшается, уменьшается отклонение. X_L=wL=2 fL. Этим будем объяснять вид частотной характеристики в первой работе. =0…2000Гц

6. Сильное влияние электромагнитных полей.

 

Применение - в качестве технических счетовых приборов.

Основные причины: высокая надёжность, малая стоимость.

В формулах I - действующее значение переменного тока.

(Формула)

U - действующее значение переменного тока.

Приборы электродинамической системы

В этих приборах вращающий момент создаётся в результате взаимодействия магнитных полей двух катушек с током.

Уравнение шкалы:

 

K=const

I1 - ток в неподвижной катушке

I2 - ток в подвижной катушке

Ф - угол сдвига фаз между токами I1 и I2.

Выводы из уравнения шкалы:

1. Если в частном случае I1=I2=I, то мы получаем уравнение шкалы I², следовательно шкала нелинейная.

2. В цепях постоянного и переменного тока работает.

3. Электродинамические приборы фазочувствительны

 

Достоинство: высокая чувствительность

 

Недостатки:

1. Сильное влияние внешних магнитных полей, поэтому механизм экранируют.

2. Так как в измерительном механизме отсутствуют стальные детали, то отсутствует и погрешность на гистерезисе, поэтому электродинамические приборы обладают наибольшей точностью среди приборов переменного тока, и они могут выполняться в высоких классах точности, таких как: 0,2-0,5-1,0, и выполняются в качестве переносных лабораторных приборов, используемых в качестве эталонных.

3. Подвижная катушка. Всё, что связано с подвижной катушкой - в разделе Магнитоэлектрические приборы.

 

С помощью электродинамического механизма создаются амперметры, вольтметры, ваттметры, измерители коэффициента мощности, фазометры и ряд других приборов.

Электродинамический амперметр

Если I_X<0,5А, то неподвижные и подвижные катушки соединяются последовательно и схема амперметра приобретает такой вид:

1

(токовую катушку неподвижную всегда рисуют толстой линией)

I1=I2=Ix

=KI_x²

Если измеряемые токи большие: Ix>0,5A

То подвижная катушка включается с шунтом.

 

Схема амперметра

I₁=Ix

I₂=Ix/n

=K/n * I_X

Электродинамический вольтметр

В вольтметрах сопротивление большое. Схема трёх предельного вольтметра:

Катушка последовательная - из толстого провода выполняется. А подвижная катушка - тонким проводом и включается последовательно (а в амперметре параллельно).

С для компенсации. С увеличением частоты сопротивление катушки увеличивается, а сопротивление ёмкости уменьшается. Ёмкость шунтирует часть добавочного сопротивления (в данном случае R1). У вольтметров (в нашей лабе), которые имеют такую компенсацию, частотная характеристика выше, чем у простых. =0…20КГц

Электродинамический ваттметр

В нём имеются две независимые цепи.

 

Схема ваттметра

У ваттметра имеются два (типа) зажимов

1,2 - это токовая цепь, в качестве которой используется неподвижная катушка, эта токовая цепь включается последовательно с нагрузкой.

а,б - включаются параллельно, цепь напряжения. Состоит из подвижной катушки и добавочного сопротивления Rд. Включается параллельно с источником тока.

Так как цепи независимы, необходимо правильно их подключать. С этой целью, зажимы 1,3 обозначаются звёздочкой, называются генераторными и подсоединяются к источнику. А зажимы 2,4 присоединяются к нагрузке и обозначаются токовым и для напряжения. Исходя из схемы видно, что ток I1 является током нагрузки.

Уравнение шкалы электродинамического измерительного механизма:

 

Из этого уравнения делаем вывод, что шкала ваттметра равномерная.

Как правило у ваттметра шкала неградуированная, поэтому необходимо определять цену деления.