Kuinka galvanometrit toimivat ja toimivat
Galvanometri on sähköinen mittauslaite, jossa on ei-asteikko ja jolla on korkea herkkyys virralle tai jännitteelle. Galvanometrejä käytetään laajalti nolla-indikaattoreina ja myös pienten virtojen, jännitteiden ja sähkömäärien mittaamiseen, jos galvanometrin vakio on tiedossa.
Magnetosähköisten lisäksi on olemassa muun tyyppisiä galvanometrejä, kuten sähköstaattisia, joita kutsutaan elektrometreiksi. Niiden käyttö on kuitenkin hyvin rajallista.
Galvanometrien päävaatimus on korkea herkkyys, joka saavutetaan pääasiassa vähentämällä vastamomenttia ja käyttämällä pitkää säteen pituista valoosoitinta.
Ne erottuvat suunnittelusta:
a) kannettavat galvanometrit (jossa on sisäänrakennettu asteikko), joissa käytetään sekä osoittimia että valoosoittimia;
b) peiligalvanometrit, erillisellä asteikolla, jotka vaativat kiinteän tasonsäädön.
Kannettavissa galvanometreissä liikkuva osa on asennettu johtoihin ja peiligalvanometreihin - ripustukseen (kuva 1).Toisessa tapauksessa virransyöttö rungon 1 käämiin suoritetaan jousituksen 2 ja kierteen avulla ilman vääntömomenttia 4. Kehyksen kiertokulman mittaamiseen käytetään peiliä 3, johon valo palaa. on valaistu, erikoisvalaisimen säde kohdistetaan.
Riisi. 1. Galvanometrin laite ripustuksessa
Tämän mallin peiligalvanometrin vakio riippuu peilin ja asteikon välisestä etäisyydestä. Sovittiin ilmaisevaksi 1 m etäisyydelle, esimerkiksi: CAz = 1,2x 10-6-6 A. A • m / mm. Ilmoita passissa kannettavien galvanometrien osalta asteikkojaon hinta, esimerkiksi: 1 jako = 0,5 x 10
Herkimpien nykyaikaisten peiligalvanometrien vakioarvo on jopa 10-11 A-m / mm. Kannettavien galvanometrien vakio on noin 10-8 - 10-9 A / div.
Galvanometrien standardi sallii vakion (tai asteikon jaon) poiketa passissa ilmoitetusta ± 10 %.
Tärkeä galvanometrin ominaisuus on osoittimen nolla-aseman pysyvyys, joka ymmärretään osoittimen ei palaa nollapisteeseen, kun se liikkuu tasaisesti asteikon päätemerkistä. Tämän parametrin mukaan galvanometrit jaetaan vakiopurkauksiin. Galvanometrin osoittimen nolla-asennossa olevaa tavanomaista pysyvyyspurkauksen osoitusta, joka koostuu timanttiin suljetusta pysyvyyspurkauksen numeerisesta merkinnästä, sovelletaan galvanometrin asteikkoon merkitsemisen yhteydessä.
Riisi. 2. Galvanometri
Monet galvanometrit tarjoavat magneettisen shuntin. Säätämällä shuntin asentoa ulos vedetystä kahvasta voidaan muuttaa työraon magneettisen induktion arvoa.Tämä muuttaa galvanometrin vakiota sekä useita muita parametreja. Standardin edellyttämällä tavalla magneettishuntin tulee muuttaa tasavirtaa vähintään 3 kertaa. Galvanometrin passissa ja sen merkinnöissä vakion arvot on merkitty kahdessa shuntin pääteasennossa - kokonaan sisään ja kokonaan ulos vedettynä.
Galvanometrissä tulee olla korjain, joka siirtää osoittimen nollamerkin yhdelle tai toiselle puolelle pyöreän pyörityksen aikana. Liikkuvalla ripustusosalla varustetut galvanometrit on varustettava lukolla (liikkuvan osan mekaanisella kiinnityksellä), joka kytkeytyy esimerkiksi laitteen kuluessa.
Korkean herkkyytensä vuoksi galvanometrit on suojattava häiriöiltä, joten galvanometrit on suojattu mekaanisilta iskuilta asentamalla ne pääseinille tai erityisille alustalle, vuotovirroilta - sähköstaattisella suojauksella jne.
Galvanometrin liikkuvan osan liikkeen luonne, kun mitattu arvo muuttuu, riippuu sen vaimennuksesta, jonka määrää ulkoisen piirin vastus. Galvanometrin kanssa työskentelyn helpottamiseksi tämä vastus valitaan lähelle ns. ulkoista kriittistä vastusta RK, joka on merkitty galvanometrin passiin. Jos galvanometri on suljettu ulkoiselle kriittiselle resistanssille, niin nuoli lähestyy tasaisesti ja minimiajassa tasapainoasemaa, ei ylitä sitä eikä heilahtele sen ympärillä.
Ballistisen galvanometrin avulla voit mitata pieniä määriä sähköä (virtapulssi), joka virtaa lyhyen ajan kuluessa - sekunnin murto-osia. Siten ballistinen galvanometri on suunniteltu pulssimittauksiin.Ballistisen galvanometrin teoria osoittaa, että jos hyväksymme oletuksen, että liikkuva osa alkaa liikkua virtapulssin päätyttyä liikkuvan rungon kelassa, niin piirissä B virtaavan sähkön määrä, joka on verrannollinen ensimmäiseen maksimipoikkeutukseen osoittimen α1m, eli on. Q = SatNS α1m, jossa Cb on galvanometrin ballistinen vakio, joka ilmaistaan riippuvuuksina jakoa kohti.
On huomattava, että Sb ei pysy muuttumattomana tietylle galvanometrille, vaan riippuu ulkoisen piirin resistanssista, mikä yleensä vaatii sen määrittämistä mittausprosessissa kokeellisesti. Yllä oleva oletus toteutuu mitä tarkemmin, mitä suurempi on galvanometrin liikkuvan osan hitausmomentti ja siten sitä pidempi vapaiden värähtelyjen jakso To. Ballistisilla galvanometreillä T0 on kymmeniä sekunteja (tavanomaisissa galvanometreissa - sekuntiyksiköitä). Tämä saavutetaan lisäämällä galvanometrin liikkuvan osan hitausmomenttia lisäosan avulla, joka on levyn muodossa.