Које су предности и мане електромагнетних мерача?

Електромагнетни мерни инструменти — уређаји засновани на својству магнетног поља да привлачи, на пример, феромагнетна тела. меки челик. Када струја протиче кроз калем, у њему настаје магнетно поље које тежи да увуче унутар завојнице челичну арматуру повезану са стрелицом уређаја.

Стрелица се држи у почетном положају помоћу спиралне опруге. Отклон стрелице се може користити за процену јачине струје која пролази кроз калем. Пошто струјни намотај вуче арматуру било да се напаја једносмерном или наизменичном струјом, онда су челични електромагнети метри подједнако погодни за мерење и једносмерне и наизменичне струје.

Дакле, електромагнетни уређај има електромагнетни мерни механизам са стационарним калемом, кроз чији калем тече електрична струја, и једним или више феромагнетних језгара постављених на оси.

Електромагнетни мерни уређаји се користе у амперметрима, волтметрима, фреквентним мерачима и фазомери.

Електромагнетни уређаји се производе са равним или округлим намотајем. Равни стационарни калем (слика 1, а) обично је намотан од дебеле жице 1 на неферомагнетни оквир 2 тако да се унутар њега формира ваздушни јаз. Уз зазор је постављена феромагнетна плоча 7, оса плоче је асиметрична, стрелица 8 уређаја је причвршћена за осу која се креће дуж скале 3 уређаја. На оси су постављени супротна опруга 6 и алуминијумски сектор 5 који могу да се ротирају у пољу сталног магнета 4.

Електромагнетни уређај са кружним калемом је структуриран на следећи начин. Округли калем 10 (слика 1, б) са ваздушним централним размаком је намотан од дебеле жице. Унутар отвора је причвршћена феромагнетна плоча 11, а на осу је причвршћена друга, али већ покретна феромагнетна плоча 12. На осу плоче 12 су причвршћена контраопруга 13 и стрелица 14 уређаја. Да би се створио контра момент, алуминијумски сектор је фиксиран на осу и инсталиран трајни магнет — није приказано на слици.

Пиринач. 1. Електромагнетни мерни механизам: а — са равним калемом, б — са округлим калемом

Предности електромагнетних мерних инструмената

Угао отклона стрелице електромагнетног мерног уређаја зависи од квадрата струје. Ово имплицира да уређаји електромагнетног система могу да раде у ДЦ и АЦ круговима.

Када кроз калем протиче наизменична струја, покретно језгро се магнетизује истовремено са променом смера магнетног поља, а смер обртног момента се не мења, односно промена знака струје не утиче на знак угла девијације. Очитавање уређаја у колу наизменичне струје је пропорционално ефективним вредностима измерених вредности.

Електромагнетна бројила су једноставног дизајна, јефтина, посебно панел плоча. Они могу директно да мере велике струје јер су њихови намотаји непомични и лако се могу направити од жица великог попречног пресека.

Индустрија производи амперметре електромагнетног система за директно повезивање на струје до 150 А.

Електромагнетни мерни уређаји издржавају не само краткорочна, већ и дуготрајна преоптерећења, ако их има, која се јављају током процеса мерења.

Недостаци електромагнетних мерних инструмената

Недостаци електромагнетних мерних уређаја обухватају: неравнину скале и релативно ниску осетљивост при мерењу малих струја, односно релативно ниску тачност мерења на почетку скале, зависност очитавања инструмента од утицаја спољашњих магнетних поља, ниску осетљивост. опсег мерења фреквенције, висока осетљивост инструмената на флуктуације струјних фреквенција и њихова велика потрошња (до 2 В за амперметре за струје до 10 А и 3 — 20 В за волтметре, у зависности од напона).

За многе уређаје, скала је приближно иста.

Електромагнетни мерни инструменти су подложни утицају спољашњих магнетних поља јер имају веома слабо унутрашње магнетно поље. Чињеница је да су калемови направљени без феромагнетних језгара, па је магнетно поље створено у њима затворено у ваздуху, а познато је да је ваздух медијум са веома великим магнетним отпором. Да би се елиминисао утицај магнетних поља, широко се користе различити магнетни штитови или се уређаји производе у астатичној верзији.

У астатичким мерним уређајима, уместо једног намотаја са језгром, користе се два фиксна намотаја и два језгра постављена на једној оси са стрелицом. Намотаји калемова су међусобно повезани серијски и тако да се при проласку мерене струје у њима стварају магнетни флуксови усмерени један према другом.

Ако се мерни уређај налази у спољашњем магнетном пољу, он повећава магнетно поље у једном калему, а смањује у другом. Према томе, повећање обртног момента у једном калему је надокнађено истим смањењем обртног момента у другом. Тиме се компензује утицај спољашњег униформног магнетног поља. Ако спољашње магнетно поље није равномерно, долази до само делимичне компензације.