Веберметр

Веберметр (флюксметр) представляет собой магнитоэлектри­ческий измерительный механизм с подвижной рамкой практически противодействующего момента, вследствие чего его подвижная часть находится в безразличном равновесии.

Если рамку веберметра соединить с измерительной катушкой, охватывающей измеряемый поток, и изменить величину потоко­сцепления, то по отклонению подвижной части прибора, как будет показано ниже, можно судить о величине измеряемого потока.

Для веберметра остается справедливым уравнение (26) с той лишь разницей, что удельный противодействующий момент W при­нимаем равным нулю. Кроме того, сделаем допущение, что наиболь­шее влияние на значение коэффициента успокоения Р оказывает коэффициент электромагнитного успокоения, что практически и имеет место при небольшом значении внешнего сопротивления, на которое замыкается катушка измерительного механизма. В соот­ветствии с этим уравнение (26) применительно к рассматриваемому случаю имеет вид

 

(63)

Э. д. с., индуктированная в измерительной катушке, как уже указывалось при рассмотрении баллистического гальванометра, определяется выражением (60). Находя из этого выражения ток i и подставляя его значение в (63), получим

 

(64)

Интегрируем выражение (64) за промежуток времени от на­чала (t = 0) до конца ( t= t₁) движения подвижной части вебер­метра. Поскольку в моменты времени t= 0 и t = t₁подвижная часть веберметра находится в состоянии покоя, первый член урав­нения (64) после интегрирования за этот промежуток времени обратится в нуль, а второй член уравнения будет равен Р₂ . Где — изменение угла отклонения подвижной части веберметра. Кроме того, в начальный и конечный моменты времени ток i = 0. Следовательно,

 

Входящий в правую часть этого уравнения интеграл равен , где — изменение потока в измерительной катушке. Принимая во внимание выведенное в ранее выражение

 

окончательно получим

(65)

где С_ф — постоянная веберметра в вебервитках на одно деление.

Как видно из (65), отклоне­ние подвижной части веберметра не зависит от сопротивления из­мерительной катушки. Но следует иметь в виду, что это имеет место лишь при условии преобладания электромагнитного торможения над воздушным. По мере увели­чения сопротивления измеритель­ной катушки электромагнитное торможение уменьшается, а отно­сительное влияние трения о воз­дух и в опорах, которым мы пре­небрегаем при выводе уравнения (63), возрастает, в результате чего выражение (65) становится несправедливым.

Рис.23 Схема веберметра.

На шкале веберметра указы­вается наибольшее значение внеш­него сопротивления (обычно не больше 20 ом), при котором гаран­тируется определенная точность прибора.

Как было отмечено, подвиж­ная часть веберметра находится в безразличном равновесии и, от­клонившись при измерении на какой-либо угол, остается в этом положении. Для установки по­движной части перед измерением в начальное положение обычно предусматривается корректор. На рис. 23 приведена схема вебер­метра с корректором, выпускаемого ленинградским приборострои­тельным заводом «Вибратор».

Подвижная рамка 1 веберметра укреплена на кернах и распо­ложена между полюсами 2 постоянного магнита. Концы обмотки рамки через тонкие, практически безмоментные токопроводы 3 соединены с переключателем 4, ручка которого выведена на верхнюю крышку прибора. Верхнее (по схеме рис. 23) положение переключателя соответствует рабочему (положение «Измерение»); при этом рамка прибора соединена с наружными зажимами 5, ккоторым ппвключается измерительная катушка 6.

Нижнее (по схеме рис. 23) положение переключателя 4 ис­пользуется при работе корректора. Рабочая рамка 1 соединяется вспомогательной поворотной рамкой 7, встроенной в корпус прибора, расположенной между полюсами 8 постоянного магнита и механически скрепленной с ручкой 9, также выведенной на наружную крышку прибора. При повороте вспомогательной рамки 7 в контуре рабочей рамки происходит изменение магнитного потока, для компенсации которого рамка 1 начинает поворачиваться в ту или иную сторону, что и позволяет установить стрелку прибора на начальную отметку шкалы.

Постоянная веберметра может быть определена тем же спо­собом, что и постоянная баллистического гальванометра. Обычно постоянная веберметра указывается на его шкале.