什么是动铁仪器及其工作原理

移动铁表最初是由澳大利亚工程师德雷克斯勒在1884年发明的。这些动铁表对交流电流和直流电流都有响应。该铁组件包括一个可移动的叶片,该叶片连接到指针,并由一个固定的平面组成,该平面由一个线圈包围。仪器的偏转与两倍的电流值有直接关系。随后,这些仪表通常由非线性的刻度组成,而铁的成分通常是变化的,以使刻度回到线性形状。所以,这是一个简短的移动铁表的历史。让我们详细讨论什么是动铁仪器,它的工作,类型,原理和用途。


什么是移动铁器?

用动铁来计算电流或电压流量的装置称为动铁仪表。这个装置的工作原理是把铁放在靠近磁铁的地方,它就会吸引磁铁。这种吸引力是基于磁场强度。这个磁场是由电磁铁激发的它的能力是基于流过它的电流的大小。的基本动铁仪表图如下所示:

移动铁仪器
移动铁仪器

建设

的基本移动铁器的构造下面的解释。

这里,为了将装置的结构构造,使用板或软铁片作为该装置的可移动部件。将该纸张放在途中,使其在固定线圈的磁场中具有自由运动。导体元件产生固定线圈,并且通过电流或必须计算幅度的电压刺激。

该装置利用静止线圈用作电磁铁。这个电磁铁是它的磁场能力随流过它的电流的大小而增强或减弱的瞬态幅度。

动铁仪的工作原理

当电流通过整个仪器时,这些装置利用铝线或静态铜线圈作为电磁铁。磁场的容量是由电磁铁激发的,它与电流的通过有直接的关系。

通过线圈的铁片增强了静态线圈的电感(电感是导体的因素,增强其电感EMF当有可变的运动通过电感)。电磁铁会有一种吸引力来吸引铁片。

通过线圈的薄片试图吸收磁阻最小的路径,磁阻是阻碍电流流动的磁性。通过线圈的薄片将得到由电磁铁产生的排斥力。这种力增强了线圈电感的能力。有了这个,勉强和电感性质是相反的。这是一种动铁器操作。

类型

主要有两种类型的移动铁器:

  • 吸引人的类型
  • 排斥类型

吸引式动铁仪表

在这种类型中,铁板从较弱的场吸引到较强的场被称为吸引型仪器。在这里,设备中的静态线圈是扁平的形状,它有一个小开口。可动元件被认为是铁芯的平圆盘。流过静态线圈的电流产生磁场,磁场具有吸引线圈的吸引力。


铁板会从低磁场偏转到高磁场,这种偏转能力与流过铁板的电流大小有直接关系。简而言之,它的定义是铁线圈会被吸引。

这种装置是利用弹簧的转矩监管。线圈的偏转被铝制的活塞最小化,并连接到可移动的线圈上。

推斥式移动铁器

该装置用两个铁片构造,其中一个是静止,另一片材是可移动的。当存在穿过静态线圈的电流并且在板之间产生排斥力时,这些铁板将被磁化。由于这种排斥力,可动线圈开始从静态板开始。

装置中的弹簧将提供扭矩的调节运动。空气摩擦刺激阻尼扭矩,阻碍线圈的运动。这些类型的移动铁器属于非极化设备的范畴,这意味着该设备将从流过该设备的电流路径中释放出来。因此,它适用于直流电和交流电。

吸引力和排斥类型的差异

与推斥式装置相比,动铁装置的吸引式电感最小,由于这种电压表在扩展的频率水平上完全精确,因此存在与安培计使用分流的扩大范围。而排斥力装置主要用于经济目的,使用这些仪器可以很容易地实现线性尺度

偏转力矩

为了找到移动铁制仪器的偏转力矩,当对装置的电流供应有最小的增强时,它可以通过考虑能量关系来实现。鉴于此,将会有一个最小的偏转' ds '发生。

所以,让我们假设“Td”是扭矩的偏转。机械力是Td*ds。除此之外,存储的能量也会有变化,从而导致电感值的变化。

假设该器件的初始电流为I,电感为L,偏转为s。当电流增加一个系数di时,挠度变化' ds ',电感变化' dL '。为了影响电流的增强,施加的电压水平必须有一个增量,如图所示

E = D / DL(LI)

在求解能量方程时,偏转力矩为

Td = 1 / 2l2(dL / dϴ)

在最终均衡位置,TC变为TD,然后

Kϴ = 1 / 2升2(dL / dϴ)

有了这个,偏转是ϴ = 1 / 2 (l2/ K) (dL / dϴ)

由此可以证明,转矩偏转与功能电流的两倍有效值成正比。因此,转矩偏转是单向的,这意味着它在一个方向上运行,与电流极性无关。

优点和缺点

移动铁制仪器的优点是:

  • 这些器件对电流流道是中性的,因此用于交流电和直流电应用。
  • 摩擦力引起的误差非常小,因为扭矩和重量的比例比较大。当载流部分为静态时,该比例越大,而活动部分的重量越小。
  • 由于MI设备比永磁体移动线圈设备需要最小的匝数,因此成本更低。
  • 此外,由于其简单的设计,该设备具有更高的鲁棒性。

移动铁仪器的缺点是:

  • 动铁仪表刻度不均匀,测量结果不准确。
  • 由于流浪,滞后和频率损失,可能存在设备中的关键误差的范围。
  • 在该装置中,由于转矩的偏转与两倍的电流值没有直接关系,因此会产生波形误差。

这就是关于MI设备的概念。本文对动铁式仪表的工作原理、类型、结构、优点和局限性作了较详细的介绍。另外,也知道了移动铁器的应用有哪些?

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