Galwanometr wibracyjny
Definicja: Galwanometr, w którym oscylacjaczęstotliwość ruchomego elementu i prąd mierzony stają się równe, znane jako galwanometr wibracyjny. Wykorzystuje do wykrywania prądu przemiennego lub przemiennej siły elektromotorycznej.
Zasada działania galwanometru wibracyjnego
Kiedy przepływa prąd przemiennyruchomy element galwanometru, wytwarzający moment obrotowy powodujący drgania cewki. Jeśli częstotliwość drgań ruchomego elementu jest równa częstotliwości prądu mierzonego, ruchomy element wibruje z dużą amplitudą.
Rodzaje galwanometru wibracyjnego
Galwanometr wibracyjny ma dwa rodzaje
- Galwanometr wibracyjny typu ruchomego
- Galwanometr wibracyjny typu ruchomego magnesu
Galwanometr wibracyjny typu ruchomego
W przyrządzie z ruchomą cewką cewka zawiesza się między biegunami magnesu trwałego. Wielkość mierzona AC, gdy przechodzi przez ruchomą cewkę, wytwarza na niej moment odchylający.
Budowa galwanometru wibracyjnego
W galwanometrze wibracyjnym elementem ruchomym jestzawieszony między szczeliną magnesu trwałego lub w polu elektromagnesu. Element ruchomy zawiesza się za pomocą drutu z brązu lub platyny. Drut jest przymocowany do koła pasowego na górze. Koło pasowe za pomocą sprężyny utrzymuje cięciwę lub drut.
Drut lub sznurek rozciąga się między nimimosty z kości słoniowej, położenie mostów można dostosować do wymagań. Napięcie sprężyny zależy od położenia mostów z kości słoniowej. Lustro jest umieszczone na sznurku lub nitce między mostami z kości słoniowej. Gdy prąd mierzony przechodzi przez cewkę, wiązka odbita przez lustro skupia się na skali.
Naturalna częstotliwość drgań elementu ruchomego jest dostrojona do określonej częstotliwości. Tunning to regulacja naturalnej częstotliwości drgań tak, aby była równa częstotliwości przepływającego przez nią prądu mierzonego.
Strojenie galwanometru wibracyjnego zależy od napięcia sprężyny zawieszenia. Naprężenie sprężyny oznacza, że siła ciągnąca działa osiowo na sprężynę. Strojenie zwiększa amplitudę wibracji, dzięki czemu szerokie pasmo światła odbija się na ekranie.
Teoria galwanometru wibracyjnego
Niech będzie prądem przepływającym przez cewkę galwanometru wibracyjnego.
Odbijający moment obrotowy,
Równanie ruchu jest
Równanie ruchu wyraża się również jako
Gdzie, G - stała przemieszczenia
J - Stała bezwładność
D - Stała tłumienia
K - Stała kontroli
θ - Kąt odchylenia
Uwaga - Amplituda galwanometru drgań zwiększona przez zwiększenie stałej tłumienia G. Stałe tłumienie zwiększa się przy użyciu cewki dużego obszaru wraz z maksymalną liczbą obrotów.
Galwanometr wibracyjny typu ruchomego magnesu
Działanie galwanometru wibracyjnego z ruchomym magnesem zależy od pola magnetycznego częstotliwości rezonansowej. Rezonans jest zjawiskiem, w którym jeden układ oscylacyjny oscyluje drugi układ z wielką amplitudą przy stałej częstotliwości. Częstotliwość, przy której względna amplituda staje się maksymalna, jest znana jako częstotliwość odpowiedzi.
W ruchomym magnesie mały instrumentmagnes jest zawieszony między biegunami dwóch magnesów trwałych wraz z lustrem. Prąd mierzony przechodzi przez cewkę, dzięki czemu pole magnetyczne rozwija się wokół nich.
Małe pole magnetyczne zaczyna się obracać międzybieguny magnesu. Elektromagnesy są również używane zamiast magnesów trwałych. Elektromagnes zasila prąd mierzony przez cewkę.
W ruchu magnesu typu galwanometr wibracyjnydostrojenie pomiędzy systemem ruchomym a częstotliwością można wykonać przez regulację napięcia lub zawieszenia sprężyny i pola magnetycznego między biegunem magnesów.
