4. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА

В устройствах для измерения напряжений применяют электромеханические элементы, положение подвижной части которых пропорционально приложенному напряжению. На рис. IV.21, а показана схема устройства для измерения напряжения сети переменного тока. В устройство входят трехфазный трансформатор и моментный двигатель При номинальном напряжении якорь моментного электродвигателя неподвижен, так как момент от натяжения пружины уравновешивает момент двигателя.

Рис. IV.21. Схемы устройств для измерения напряжений: а - переменного тока; постоянного тока

Если напряжения отличаются от номинального на то планка повернется на угол , т. е.

где — коэффициент пропорциональности.

Можно представить устройство другого типа для измерения напряжения (рис. IV.21, б). В зависимости от угла поворота рамки изменяется напряжение снимаемое с ее выходных клемм:

где — число витков катушки для подмагничивания; — число витков рамки; — коэффициент пропорциональности; — напряжение питания. При малых углах выражение (IV.77) можно представить в виде

здесь

Устройства для измерения тока выполняют часто в виде мостовых схем. На рис. IV.22 показана схема моста Уитсона. За счет изменения величин в плечах моста изменяется ток Величина этого тока может быть найдена из уравнений контуров и уравнений токов в точках А, В и т. е.

Из решения данной системы уравнения найдем