Электростатические

В структуру прибора входят: ИЦ, ИМ, ОУ.

Применяют только для измерения напряжений в цепях переменного и постоянного тока.

Принцип действия основан на взаимодействии подвижных и неподвижных заряженных электродов, находящихся под напряжением, в результате этого возникает вращающий момент. Электроды образуют конденсатор емкости, значение которой меняется при перемещении подвижной части.

Конструктивно измерительные механизмы:

1. Измерительные механизмы с переменной площадью электродов;

2. Измерительные механизмы с переменным расстоянием между электродами.

ИМ состоит: система неподвижных металличе­ских пластин; система подвижных металлических пластин ; зеркало; растяжка.

Подвижная часть крепится на кернах с подпятниками или на растяжках. Если к пластинам, подвижным и неподвижным, приложить напряжение, то они окажутся заряженными противоположными по знаку зарядами и подвижные пластины будут притягиваться к неподвижным. В результате этого возникает вращающий момент.

- для постоянного тока

где C – электрическая емкость между подвижной и неподвижной пластинами, U – приложенное напр-е между подвижными и неподвижными пластинами.

- для перемен. тока

- ур-е шкалы на пост. токе

Отличительная особенность: малое собственное потребление мощности от измеряемой цепи. На постоянном токе эта величина практически равно 0, так как у них большое входное сопротивление. Не влияет на работу изменение температуры окр. среды. Электростатич. приборы не реагируют на изменение частоты и формы исследуемого сигнала. ИМ не подвержен влиянию внешнего магнитного поля.

Успокоители: магнитоиндукционные или воздушные.

Эксплуатационные характеристики:

- Применяются для измерения напряжения в цепях постоянного и переменного тока в широком диапазоне.

- Большое входное сопротивление, поэтому потребление мощности мало

- Низкая чувствительность

- Шкала приборов неравномерная (25% шкалы от начала нерабочие)

- Подвержены влиянию внешнего электростатического поля. Для устранения этого влияния измерительный механизм экранируют.

- Не подвержены влиянию внешнего магнитного поля

- Конструктивно сложны

- Дороги

Индукционные

Являются интегрирующими (суммирующими) приборами, не имеют шкалы и указателя.

Принцип действия основан на взаимодействии двух или более магнитных потоков с токами, индуцированными этими потоками в подвижной части ИМ.

Применяют для измерений только в цепях переменного тока.

ИМ состоит: 2 неподвижных электромагнита; алюминиевый диск, может вращаться вокруг оси; постоянный магнит.

На основе индукционных ИМ строят счетчики электрической энергии.

Для предотвращения холостого хода диска в схеме предусмотрен постоянный магнит, который создает тормозящий момент.

По обмоткам электромагнитов текут токи I₁ и I₂, сдвинуты по фазе на угол φ. Эти токи создают два магнитных потока Ф₁ и Ф₂, также сдвинутых по фазе на угол φ. Магнитные потоки, пронизывая диск, наводят в нем ЭДС. Под действием этих ЭДС возникают вихревые токи i₁₂ и i₂₂. В результате взаимодействия магнитного потока Ф₁ с вихревым током i₂₂ и магнитного потока Ф₂ с вихревым током i₁₂ возникает вращающий момент.

Обязательное условие работы ИМ - это сдвиг по фазе между магнитными потоками Ф₁ и Ф_2.

f – частота изменения токов

K – коэффициент пропорциональности, определяется конструктивными особенностями ИМ

I₁, I₂ – токи, протекающие по обмоткам электромагнитов

φ – фазовый сдвиг

Отсутствуют конструктивные элементы для создания противодействующего момента.

Успокаивающий момент называют тормозящим. Он создается с помощью постоянного магнита.

Приборы применяются в цепях переменного тока с определенной частотой. При незначительном изменении частоты могут появиться существенные погрешности. Измерительные приборы чувствительны к изменению температуры окружающей среды.

Эксплуатационные характеристики:

- Большой вращающий момент

- Стойки к перегрузкам

- Надежны в работе

- Не подвержены влиянию внешнего магнитного поля, т.к. собственное большое

- Чувствительны к колебаниям частоты и температуры окружающей среды

- Имеют относительно низкую точность

- Имеют невысокую стоимость

- Достаточно широко используются в счетчиках электрической энергии