4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

В электромагнитных измерительных устройствах вращающий момент создается системой, состоящей из соленоида, по которому протекает измеряемый ток, и ферромагнитного сердечника.

Для получения аналитического выражения для вращающего момента будем считать, что объем ферромагнитного сердечника

невелик по сравнению с объемом магнитного поля, тогда

Воспользовавшись формулой (11.31), получим

Из формулы (11.42) при условии видно, что будет квадратичной функцией от измеряемого тока. Это позволяет использовать электромагнитное измерительное устройство в цепях как постоянного, так и переменного токов. Что касается чувствительности, то она во много раз мецьше чувствительности магнитоэлектрических измерительных устройств.

Рис. 11.12. Схемы электромагнитных измерительных устройств: 1 — якорь; 2 — обмотка; 3 — демпфер

Следует отметить влияние внешних магнитных полей на работу устройства. Поле напряженностью вызывает ошибку 1—2%. С целью уменьшения влияния внешних помех используется компенсационная схема, пример которой приведен на рис. 11.12, а.

Здесь на общей оси посажены два сердечника, которые находятся под действием магнитного поля двух катушек. Катушки намотаны так, что направления их полей в пространстве противоположны. Поэтому при идентичности параметров обеих катушек внешнее поле будет усиливать поле одной и ослаблять поле другой катушки в одинаковой степени.

Характерными особенностями электромагнитных измерительных устройств являются: возможность создания значительных выходных сил или моментов, а также большая надежность элементов, ввиду того, что их токовая обмотка неподвижна. Эти свойства данных устройств и определяют области их использования.

Передаточная функция электромагнитного измерительного устройства по отношению к квадрату тока в том случае, когда не учитываются процессы в электрической цепи, совпадает с передаточной функцией (11.22).