เครื่องมือวัดอิเล็กโทรไดนามิกและเฟอร์โรไดนามิก

อุปกรณ์อิเล็กโทรไดนามิกและเฟอร์โรไดนามิกนั้นขึ้นอยู่กับหลักการของการทำงานร่วมกันของกระแสของขดลวดที่แตกต่างกัน ซึ่งหนึ่งในนั้นอยู่กับที่และอีกอันหนึ่งสามารถเปลี่ยนตำแหน่งได้เมื่อเทียบกับอันแรก พลังงานไฟฟ้าจ่ายให้กับขดลวดเคลื่อนที่ของอุปกรณ์ผ่านคอยล์สปริงหรือสายไฟ

อุปกรณ์วัดอิเล็กโทรไดนามิกและเฟอร์โรไดนามิกใช้ในการวัดกระแส แรงดัน กำลังไฟฟ้า และปริมาณทางไฟฟ้าอื่นๆ ของไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ สเกลของโวลต์มิเตอร์และแอมมิเตอร์ไม่เท่ากัน และวัตต์มิเตอร์ก็เหมือนกันทุกประการ

อุปกรณ์ไฟฟ้าไดนามิกให้ความแม่นยำสูงสุดเมื่อทำการวัดในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่สูงถึง 20 kHz แต่ไม่สามารถทนต่อการโอเวอร์โหลด การใช้พลังงานไฟฟ้าที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ และการอ่านค่าจะได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กภายนอก

เพื่อลดอิทธิพลนี้ในอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูง ระบบการวัดจึงใช้การป้องกันและโครงสร้างแบบแอสแตติก ค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์อิเล็กโทรไดนามิกส์นั้นสูง

สเกลของเครื่องมือวัดอิเล็กโทรไดนามิกมักจะแบ่งออกเป็นส่วนต่าง ๆ โดยไม่ระบุค่าของส่วนเหล่านี้ในหน่วยการวัด ในกรณีนี้ ค่าคงที่ของอุปกรณ์คือ จำนวนหน่วยที่วัดได้ซึ่งสอดคล้องกับการแบ่งมาตราส่วนหนึ่งจะพบได้จากสูตร:

สำหรับโวลต์มิเตอร์

สำหรับแอมมิเตอร์

สำหรับวัตต์มิเตอร์

โดยที่ Unom และ Aznom คือแรงดันและกระแสของอุปกรณ์ตามลำดับ αmah คือจำนวนการแบ่งทั้งหมดของสเกล

ในแอมมิเตอร์แบบอิเล็กโทรไดนามิกสำหรับกระแสไฟสูงสุด 0.5 A และโวลต์มิเตอร์ ขดลวดทั้งสองของอุปกรณ์เชื่อมต่อแบบอนุกรมกัน และในแอมมิเตอร์ที่มีช่วงการวัดมากกว่า 0.5 A - แบบขนาน

การขยายขีด จำกัด การวัดของแอมมิเตอร์แบบอิเล็กโทรไดนามิกนั้นมีให้โดยการแบ่งขดลวดที่อยู่นิ่งออกเป็นส่วน ๆ ซึ่งช่วยให้คุณเปลี่ยนช่วงการวัดของอุปกรณ์ได้ครึ่งหนึ่งรวมถึงการใช้งาน ปัดวัด ของหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงและการวัดกระแสเมื่อทำการวัดในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

การขยายขีดจำกัดการวัดของโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กโทรไดนามิกสามารถทำได้โดยใช้ตัวต้านทานเพิ่มเติม และเมื่อทำการวัดในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ นอกจากนี้ ให้ใช้หม้อแปลงวัดแรงดัน

ข้าว. 1. แบบแผนสำหรับการเชื่อมต่อวัตต์มิเตอร์แบบเฟสเดียว: a — โดยตรงในเครือข่าย b — ผ่านหม้อแปลงวัดแรงดันและกระแส

ในบรรดาอุปกรณ์การวัดแบบอิเล็กโทรไดนามิกส์ สิ่งที่แพร่หลายที่สุดคือวัตต์มิเตอร์ (รูปที่1, a) ซึ่งขดลวดคงที่ที่มีลวดหนาจำนวนรอบน้อยเชื่อมต่อเป็นอนุกรมในวงจรและตัวที่เคลื่อนย้ายได้ - เชื่อมต่อกับตัวเรือนในตัวหรือตัวต้านทานเพิ่มเติมภายนอก - ขนานกับ ส่วนนั้นของวงจรที่วัดกำลังไฟฟ้า ในการเบี่ยงเบนลูกศรของวัตต์มิเตอร์ไปในทิศทางที่ต้องการต้องปฏิบัติตามกฎในการเปิดอุปกรณ์: พลังงานไฟฟ้าจะต้องเข้าสู่อุปกรณ์จากด้านข้างของขั้วต่อเครื่องกำเนิดของขดลวดซึ่งมีการทำเครื่องหมาย "*" บนอุปกรณ์ .

มาตราส่วนบนวัตต์มิเตอร์แต่ละตัวจะระบุแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่กำหนดซึ่งอุปกรณ์ได้รับการออกแบบ หากจำเป็นจะอนุญาตให้นำแรงดันและกระแสได้ถึง 120% ของค่าเล็กน้อยภายใน 2 ชั่วโมง อิเล็กโทรไดนามิกวัตต์มิเตอร์บางรุ่นมีช่วงการวัดตัวแปรสำหรับทั้งแรงดันและกระแสเล็กน้อย เช่น 30/75/150 /300 V และ 2.5/5 A.

การขยายสเกลปัจจุบันของวัตต์มิเตอร์แบบอิเล็กโทรไดนามิกทำได้ในลักษณะเดียวกับแอมมิเตอร์แบบอิเล็กโทรไดนามิก และการขยายสเกลแรงดันไฟฟ้าจะคล้ายกับโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กโทรไดนามิก หากเปิดวัตต์มิเตอร์ไฟฟ้าผ่านหม้อแปลงวัดแรงดันและกระแส (รูปที่ 1, b) สูตรจะพบกำลังที่วัดได้

โดยที่ K.ti และ Ki — อัตราส่วนการแปลงเล็กน้อยตามลำดับของการวัดแรงดันและหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า, ° CW — ค่าคงที่วัตต์มิเตอร์, α — จำนวนหน่วยที่อุปกรณ์อ่าน

เมื่อเปิดเครื่อง เครื่องวัดเฟสอิเล็กโทรไดนามิก ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (รูปที่2) จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟที่จ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์เชื่อมต่อกับขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีเครื่องหมาย "*" บนอุปกรณ์ การเชื่อมต่อโดยตรงดังกล่าวเป็นไปได้หากแรงดันไฟหลักสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเฟสเซอร์และกระแสโหลดไม่เกินกระแสที่กำหนด ปัจจุบัน.

แรงดันและกระแสที่ระบุของเฟสเซอร์จะแสดงบนสเกลของมัน โดยมีการกำหนดด้วย: «IND» สำหรับส่วนของสเกลที่สอดคล้องกับกระแสแล็กกิ้งของแรงดัน และ «EMK» สำหรับส่วนของสเกลที่สอดคล้องกับ นำกระแส ในกรณีที่แรงดันและกระแสของวงจรเกินแรงดันและกระแสที่กำหนดที่สอดคล้องกันของเฟสเซอร์ ควรเปิดผ่านหม้อแปลงวัดแรงดันและกระแสที่สอดคล้องกัน

ข้าว. 2. แผนภาพวงจรของเฟสมิเตอร์

อุปกรณ์เฟอโรไดนามิกนั้นคล้ายกับอุปกรณ์อิเล็กโทรไดนามิก แต่ต่างกันตรงสนามแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้นของขดลวดอยู่กับที่เนื่องจากแกนแม่เหล็กทำจากวัสดุเฟอร์ริแมกเนติก ซึ่งเพิ่มแรงบิด เพิ่มความไว ลดอิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอก และลดการใช้ไฟฟ้า ของพลังงานไฟฟ้า ความแม่นยำของเครื่องมือวัดแบบเฟอร์โรไดนามิกนั้นต่ำกว่าความแม่นยำของเครื่องมือวัดแบบอิเล็กโทรไดนามิก นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับใช้กับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่ 10 Hz ถึง 1.5 kHz

ข้าว. 3. แผนผังของตัวนับความถี่เฟอร์โรไดนามิก

ข้าว. 4. รูปแบบการเปิดเครื่องวัดความถี่: a - โดยตรงในเครือข่าย b - ผ่านความต้านทานเพิ่มเติม

เครื่องวัดความถี่เฟอร์โรไดนามิกมักจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายแรงดันไฟฟ้าแบบขนานหรือผ่านอุปกรณ์ควบคุมระยะไกลเพิ่มเติม (รูปที่4, a, b) ซึ่งเป็นวงจรไฟฟ้าที่มีตัวต้านทาน ขดลวดเหนี่ยวนำ และตัวเก็บประจุอยู่ในตัวเรือนแยกต่างหาก เมื่อเปิดเครื่องวัดความถี่ คุณควรตรวจสอบว่าแรงดันไฟหลักตรงกับแรงดันไฟปกติของอุปกรณ์ซึ่งระบุไว้ในระดับของมัน นอกจากนี้ เครื่องวัดความถี่เฟอร์โรไดนามิกยังผลิตได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมสำหรับแรงดันไฟฟ้าหลายค่า ซึ่งแต่ละค่าจะสอดคล้องกับแคลมป์เฉพาะของอุปกรณ์และแคลมป์ทั่วไปที่มีเครื่องหมาย «*»