часть которых закреплена на оси в кернах. Последняя составляющая иллюстрируется рис. 8-27, б, из которого видно, что при наличии зазора (около 20 мкм), необходимого, чтобы ось ие защемило при температурных деформащях, ось при нормальной температуре занимает одно из двух крайних положений, наклоняясь от гипотетического

среднего положения на угол ея« ±--j/Р, где - длина оси;

Д - зазор и R - радиус закругления подпятника. При этом стрелка, условно показанная на рис. 8-27,б точкой и направленная перпенди-

f(Zm,l

m,LreoM

АМнеураВн

отсч

ДМ.,

Тетература, Вибрация, Внешнее магнитное поле, собственное магнитное поле

Температура, опр усталость от нагрузок,

старение

Рис. 8-27

кулярно плоскости чертежа, смещается по шкале. Смещение равно Дй = ±еа, где а - расстояние от нижней опоры до стрелки. Соответствующий этому смещению угол поворота ДКопр = ci/hxp, где /стр - длина стрелки.

Погрешность преобразования вращающего момента определяется как возможной нестабильностью противодействующего момента W, так и действием «паразитных» моментов. Эти моменты вызываются трением в опорах (ДМр), если прибор на кернах; неуравновешенностью подвижной части (ДМнеуравн), бсли центр тяжести горизонтально расположенной подвижной части не совпадает с осью прибора, как показано на рис. 8-27, в (эта составляющая меняется при повороте подвижной части, т. е. вдоль шкалы прибора, так как центр тяжести пере.\1ещается из точки А в А), и дополнительными электромагнитными силами, которые можно определить для каждого конкретного случая на основании уравнений, приведенных в § 8-1. Например, для

ферродинамического ИМ, кроме основного момента, могут действовать следующие составляющие сил: электромагнитная, стремящаяся развернуть рамку так, чтобы ее индуктивность была максимальной, индукционная •- при работе механизма на переменном токе и наличии индуктивного сопротивления и емкости в цепи рамки, магнитоэлектрическая, вызванная воздействием магнита успокоутеля на ферромагнитные элементы подвижной части. Погрешность, вызванная Е ДМ, будет, очевидно, тем больше, чем меньше вращающий момент механизма.

Точность преобразования тока во вращающий момент определяется главным образом стабильностью характеристик магнитной цепи преобразователя, эта погрешность для МЭ преобразователя подробно рассмотрена в § 8-4.

Динамические свойства измерительных механизмов определяются

собственной частотой подвижной части /„. m = K17» где J - момент инерции подвижной части. Время установления показаний даже при оптимальном успокоении не может быть меньше периода собственной частоты, и поэтому оно тем меньше, чем выше собственная частота.

Вращающий момент ЭМ, ЭД и ФД измерительных механизмов содержит, кроме постоянной составляющей (см. рис. 8-6), переменную составляющую, частота которой в два раза выше частоты входного тока. ИМ должен быть фильтром для этой составляющей, поэтому рабочий частотный диапазон ИМ ограничен снизу частотой /„3„ (5 4- 10) /„.„. При меньших частотах стрелка заметно Колеблется вокруг некоторого среднего положения.

Вращающий момент магнитоэлектрических ИМ пропорционален току. В этом случае угол а (имеется в виду шкала с нулем посредине) пропорционален мгновенному току, пока частота изменения тока намного меньше собственной частоты ИМ, т. е. /из», =0,1 Д,.м- Если частота измеряемого тока повышается, отклонение подвижной части увеличивается до максимального при /„з„ = /„.„ (при степени успокоения меньше единицы), а затем уменьшается и, наконец, при /„з„ /„.„ наблюдается просто дрожание стрелки, стоящей на нулевой отметке;

Область применения и технические характеристики различных типов ИМ представлены в табл. 8-2. Электромагнитный ИМ (см. рис. 8-25, й) ие имеет токоведущих частей на подвижной части, что повышает технологичность и надежность прибора. Неподвижная катушка может быть намотана достаточно толстым проводом, и поэтому

ЭМ амперметры не содержат шунтов. Угол отклонения а =

принципиально нелинейно зависит от тока. Некоторая линеаризация шкалы достигается специальным выбором формы сердечника. Магнитное поле электромагнитного ИМ относительно слабое, так как силовые линии замыкаются в основном по воздуху. Поэтому ЭМ преобразователь обычно помещается в экран, защищающий его от внешних магнитных полей. Вращающий момент ЭМ преобразователя также сравнительно мал, так как мала его индуктивность L = wliZ + + м.серд) и ее производная dLlda; поэтому увеличение момента до

Таблица 8-2

Примечание. В формулах для переменного тока / - действующий ток, ч))- угол сдвига между токами li и /г.

нужного значения (5-20 мкН-м) достигается увеличением тока и числа витков, т. е. потребляемой мощности. Электромагнитные ИМ применяются главным образом в щитовых амперметрах.

Электродинамический ИМ вообще не содержит ферромагнитных элементов. Благодаря этому его момент М - IJMiJda определяется чисто геометрическими параметрами катушек и преобразование тока в момент осуществляется с очень высокой точностью. Но момент, создаваемый электродинамическим ИМ, очень мал по значению, поэтому существенно сказываются на точности преобразования все «паразитные» моменты (рис. 8-27, а). Для того чтобы их свести к минимуму, все детали ИМ выполняют из неферромагнитных материалов, а детали крепления катушек - даже из непроводящих материалов, чтобы исключить их влияние на взаимоиндуктивность. Подвижная часть крепится, как правило, на растяжках. Для защиты от внешних магнитных полей ЭД механизм закрывается экраном, который должен быть достаточно удален от катушек, чтобы не влиять на их взаимоиндуктивность. Приборы с ЭД механизмами имеют большие габариты и потребляют большую мощность. ЭД механизмы применяются в лабораторных высокочастотных приборах переменного тока.

Ферродинамические ИМ, не отличаясь по принципу действия от электродинамических, имеют совершенно другое конструктивное вы-