Voltmetre magnetoelectrice:

Voltmetre magnetoelectrice

Voltmetrele magnetoelectrice sunt cele mai simple aparate analogice destinate masurarii tenshmilor continue.

Functionarea lor se bazeaza pe interactiunea dintre campul magnetic B produs de un magnet permanent si o bobina parcursa de curentul I .

Din punctul de vedere al constructiei dispozitivele magnetoelectrice se pot realiza in urmatoarele variante:

1)dispozitiv magnetoelectric cu bobina mobila si magnet exterior varianta de baza;

2)dispozitiv magnetoelectric cu bobina mobila si constructie concentrica;

3)dispozitiv magnetoelectric cu bobina mobila;

4)dispozitiv magnetoelectric cu magnet mobil si bobina fixa;

Constructia si functionarea dispozitivului magnetoelectric cu bobina mobila si magnet permanent pot fi studiate cu ajutorul schemei din figura 1.4.Bobina mobila 1 in forma de cadru dreptunghiular parcursa de curentul I se poate roti liber intr-un intrefier redus format de piesele polare ale magnetului permanent 3 si de miezul cilindric 4.

Campul magnetic creat de magnetul permanent are un sprectu radial si omogen inductia magnetica B din intrefier fiind constanta indiferent de pozitia bobinei.

Forta magnetoelectrica elementara ce se exercita asupra unui element al conductoarelor bobinei:

lar forta Laplace ce actioneaza asupra unui conductor (in cazul figurii 4.)este:

Fig 4. Constructia dispozitivului magnetoelectric cu bobina

mobile si magnet permanent.

Expresia cuplului ce actioneaza asupra unei bobine este: iar cuplul active rezultat va fii: unde: este o constanta constructive denumita constanta dinamica a aparatului in care N este numarul de spire al bobinei.

Cuplul active care tinde sa imprime o miscare de rotatie a sistemului mobil I se opune cuplul rezistent determinat de elemente elastice resorturi spiralate, benzi tensionate sau fire de tensiune a carui expresie

este data:In care D este cuplul rezistent specific iar unghiul de deviatie al sistemului mobil.La echilibru: reprezinta sensibilitatea de current a dispozitivului magnetoelectric.Daca este tensiunea masurata iar este rezistenta echivalenta a bobinei dispozitivul magnetoelectric si a resistentelor inseriate cu acesta rezulta: Raportul:

Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale Eseu: Specificatie tehnica - fitinguri canalizare sudate din pvc

Se numeste constanta de tensiune a voltmetrului si se exprima in v/div iar inversul acesteia:

Constanta de tensiune (valoarea diviziunii) o deviatie de o diviziune iar sensibilitatea de tensiune reprezinta deviatia corespunzatoare unei tensiuni egale cu 1V.

Suspensia sistemului mobil poate fi realizat pe lagare exterioare sau interioare pe benzi tensionate sau fir tensionat.CEle trei tipuri de suspensii posibile sunt prezentate in figura 1.5 impreuna cu principalele elemente auxiliare ale dispozitivului magnetoelectric:

Fig. 5.

a)     suspensia pe lagare exterioare cu resorturi spirale;

b)     suspensia pe lagare interioare

Reducerea duratei si amplificarii oscilatiilor sistemului mobil in jurul pozitiei de echilibru se realizeaza prin intermediul curentilor de franare inclusi in cadrul de aluminiu al bobinei mobile care se roteste odata cu acesta in campul magnetic de inductie B.

c)suspensie pe benzi tensionate;

d)suspensie pe indicator contra greutatii pentru echilibrarea sistemului mobil cu corectorul de zero si scara gradata uniform.

Pentru aparatele cu clasa de precizie 0,2 si 0,1 este utilizat un sistem optic de citire a indicatiilor cu spot luminos si scara interioara.

Celelalte notatii din figura 1.5.indica:

1)bobina mobila;

2)ax din otel;

6)lagarele;

10)arc de intindere;

11)oglinda;

13)fir de aductiune;

Deviatia alfa a sistemului mobil depinde linear de tensiunea aplicata si de curentul ce strabate bobina mobilaAstfel la schimbarea sensului curentului prin bobina se va schimba sensul cuplului electromagnetic si al deviatiei motiv pentru care aparatele magnetoelectrice au bornele marcate distinctly cu semnele (+) si (-).

Unele dintre performantele aparatelor magnetoelectrice pot fi inbunatatite prin anumite modificari constructive ale variantei de baza astfel o utilizare optima a materialelor magnetice si o ecranare eficienta inpotriva campurilor magnetice exterioare se pot obtine prin utilizarea aparatelor cu bobina mobila si constructie concentrica in figura 1.6.iar reducerea gabaritului fara afectarea lungimi scarii fire de tensiune;

Dispozitivul magnetoelectric din figura 1.5.este prevazut cu un ac prin utilizarea unor dispozitive magnetoelectrice cu bobina mobila unilaterala in figura 1.7.:

Fig.6.

Extinderea domeniului de masurare a voltmetrului magnetoelectric se realizeaza cu ajutorul unor rezistente aditionale executate din domeniu.

Daca R este rezistenta bobinei voltmetrului valoarea tensiunii de masurat avand in vedere rezistenta aditionala.

Schemele de principiu ale voltmetrului cu un singur domeniu de masurare (a) si cu domenii multiple (b) sunt prezentate in figura l.8.:

Cel mai inportanjt dezavantaj al unui voltmetru este determinat de rezistenta de intrare de valoare redusa ceia ce face ca masurarea tensiunii sa se realizeze cu un consum ridicat de la o sursa de masurat care astfel nu mai lucreaza in gol precum si de fragilitatea lor la socurile mecanice si la vibratii.