Действие магнитоэлектрического логометра.

В неравномерное магнитное поле постоянного магнита помещают подвижную часть измерительного механизма, содержащую 2 рамки, жестко скрепленные под углом  от 30^О до 90^О и насаженные на общую ось. Токи и подводят к рамкам с помощью безмоментных токопроводов. Ток создает вращательный момент, ток – противодействующий момент.

, .

и – потоки , создаваемые магнитом, и сцепленные с рамками.

и – изменяются в зависимости от изменения угла .

Максимальные значения моментов будут сдвинуты на угол , что позволяет получить на рабочем участке уменьшение и увеличение . При равновесии моментов

– величины, определяющие скорость изменения потокосцепления

Из равенства моментов следует:

Х – искомая величина.

Существование данной зависимости возможно при , что обеспечивается искусственно созданной неравномерностью магнитного поля в воздушном зазоре логометра.

Логометры измеряют сопротивление, частоту и неэлектрические величины.

Аналоговые электронные вольтметры (аэв).

АЭВ – это измерительные приборы, представляющие собой сочетание электронного преобразователя и магнитоэлектрического измерителя. АЭВ могут быть постоянного, переменного, импульсного токов, фазочувствительные, селективные и универсальные. Обладают высоким входным сопротивлением (30 МОм) и высокой чувствительностью.

Схема АЭВ постоянного тока.

Входное устройство – высокоомный резистивный делитель напряжения.

Усилитель постоянного тока (УПТ) – электронный преобразователь. Служит для повышения чувствительности вольтметра, усиливает мощность сигнала до уровня, необходимого для привидения в действие магнитоэлектрического измерителя.

А – электро-механический преобразователь.

Схема АЭВ переменного тока.

Преобразователь может быть амплитудного, средневыпрямленного и среднеквадратического значений. Вход преобразователя относительно постоянной составляющей может быть открытым или закрытым. АЭВ может быть низко, средне, высокочастотный и сверхвысокочастотный.

Преобразователь амплитудного значения.

В преобразователях показания  микроамперметра пропорциональны амплитудному значению измеряемого напряжения U(t).

.

Преобразователь амплитудного значения с открытым входом.

Диод VD включается последовательно с высококоомным резистором R и непосредственно связан с объектом измерения. Параметры R и C подбираются таким образом, чтобы при первой положительной полуволне напряжения большим импульсом тока через открытый диод VD с сопротивлением R_ПР осуществлялся быстрый заряд конденсатора С до некоторого значения U_C1 и медленный

разряд через сопротивления R и R_Н с момента, когда , при отрицательной полуволне напряжения U(t).

Постоянная времени заряда и разряда и связаны условием .

При второй положительной полуволне емкость опять заряжается до напряжения U_c2>U_c1 и примерно через 3–4 Т емкость зарядится до амплитудного значения измеряемого напряжения (). Показания магнитоэлектрического микроамперметра определяются средним разрядным током . Если измеряемое напряжение U(t) содержит постоянную составляющую , то тогда показания приборов будут пропорциональны сумме U₀+U_max.

Преобразователи амплитудного значения с закрытым входом.

Диод VD включен параллельно резистору R, при положительной полуволне измеряемого напряжения U(t)=U_maxsin(t) емкость заряжается через диод примерно до амплитудного значения , при отрицательной полуволне диод VD будет заперт, поэтому заряженная емкость С разряжается на резистор R но, т.к. постоянная времени разряда емкости RC велика по сравнению с периодом Т, то емкость не успевает разрядиться за период и

напряжение на ней остается примерно равным напряжению .

К резистору R приложено напряжение равное разности измеряемого напряжения и напряжения на конденсаторе U_c=U_max.

.

Напряжение на резисторе повторяет форму измеряемого напряжения , но смещено на амплитудное значение, т.е. пульсирует от нуля до -. Микроамперметр реагирует на средние значения тока в цепи . Если напряжение содержит постоянную составляющую U(t)=U₀+U_maxsin(t), то при действии напряжения емкость зарядится до значения , а напряжение на резисторе:

.

Постоянная составляющая измеряемого напряжения и напряжения на конденсаторе С взаимно компенсируют друг друга на сопротивлении R.

Таким образом, микроамперметр реагирует только на переменную составляющую напряжения .