Аналоговые измерительные устройства

          Приборы  на  основе  электромагнитного измерительного механизма применяются для измерения  тока и напряжения в цепях постоянного и переменного  тока.  Наиболее  просто  реализуются однопредельные электромагнитные   амперметры  и  миллиамперметры.

Однопредельные  амперметры и  миллиамперметры  (рис. 3.13,а)  имеют наиболее простую ИЦ, состоящую из одной рабочей катушки механизма, включаемой непосредственно в сеть. Разные пределы измерения по току в таких амперметрах получают изменением числа витков и сечения провода катушки при одинаковых ампер-витках. При очень больших токах (200—300 А) рабочая катушка превращается в виток из медной шины. Для расширения пределов измерения амперметров перемен­ного тока используют измерительные трансформаторы тока.

В многопредельных амперметрах, применяемых в качестве переносных приборов, рабочую катушку выполняют секционированной и с помощью переключателя получают различные схемы соединения секций катушки. Двухпредельные амперметры имеют две секции, включаемые последовательно или параллельно (рис. 3.13, б), а трехпредельные - четыре, включаемые последова­тельно, смешанно или параллельно (рис.3.13, в).

                      

                      а)                                                                  б)

 

                      

                                                 в)

                                            Рис. 3.14

Применение терморезисторов (термисторов) с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления дает возможность одновременно снизить температурную погрешность и собственное потребление вольтметра. В схеме вольтметра с терморезистором (рис. 3.14,б) для получения температурной компенсации в широком интервале температур терморезистор R_t  шунтируют проволочным резистором R_ш из манганина и этим выпрямляют его температур­ную характеристику. Можно применять терморезисторы и для многопредельных переносных вольтметров класса 0,5.

Схема ИЦ многопредельного вольтметра показана на рис. 3.14, в. Пределы измерения по напряжению отличаются друг от друга значением сопротивления добавочного резистора. При этом ток потребления остается неизменным.

Промышленностью выпускаются электромагнитные амперметры с номинальным током от долей ампера до двухсот ампер. Большое распространение получили щитовые амперметры и вольтметры переменного тока промышленной частоты класса точности 1,5 и 2,5. В некоторых случаях они могут использоваться на повышенных частотах (амперметры до 8 кГц). Лабораторные приборы выпускаются классов точности 0,5 и 1,0. Кроме рассмотренных измерительных механизмов, применяют также и электромагнитные логометрические механизмы.

          Электромагнитные логометры применяются  в фазометрах, фарадомерах, частотомерах.

          Электромагнитные приборы обладают рядом достоинств, к которым можно отнести: 1) возможность использования, как на постоянном, так и на переменном токе; 2) простоту конструкции и дешевизну; 3) надежность в эксплуатации; 4) широкий диапазон пределов измерений; 5) способность выдерживать большие перегрузки  и др.

          Недостатками электромагнитных приборов являются: 1) большое  собственное потребление энергии; 2) малая чувствительность; 3) сильное влияние внешних магнитных полей; 4) неравномерность шкалы. Следует отметить, что изменяя форму сердечника и его расположение в катушке, можно получить практически равномерную шкалу, начиная с 20-25 % верхнего предела измеряемой величины.