Hvordan galvanometre virker og virker
Et galvanometer er et elektrisk måleinstrument med en ikke-gradueret skala, der har en høj følsomhed over for strøm eller spænding. Galvanometre bruges i vid udstrækning som nulindikatorer og også til at måle små strømme, spændinger og mængder elektricitet, hvis galvanometerkonstanten er kendt.
Ud over magnetoelektriske er der andre typer galvanometre, såsom elektrostatiske, kaldet elektrometre. Deres brug er dog meget begrænset.
Hovedkravet til galvanometre er høj følsomhed, som hovedsageligt opnås ved at reducere tællermomentet og bruge en lysviser med en lang strålelængde.
De er kendetegnet ved design:
(a) bærbare galvanometre (med indbygget skala), hvori både indikator- og lysindikatorer anvendes
b) spejlgalvanometre med separat skala, der kræver stationær niveaujustering.
I bærbare galvanometre er den bevægelige del monteret på ledninger og i spejlgalvanometre - på en suspension (fig. 1).I det andet tilfælde udføres strømforsyningen til viklingen af rammen 1 ved hjælp af et ophæng 2 og et gevind uden drejningsmoment 4. For at måle rammens rotationsvinkel bruges et spejl 3, på hvilket lys er belyst, fokuseres en stråle fra en speciel illuminator.
Ris. 1. Galvanometerets anordning på ophænget
Konstanten for et spejlgalvanometer af dette design afhænger af afstanden mellem spejlet og skalaen. Det blev aftalt at udtrykke for en afstand på 1 m, for eksempel: CAz = 1,2x 10-6-6 A. A • m / mm. For bærbare galvanometre i passet angives prisen på skalainddelingen, for eksempel: 1 division = 0,5 x 10
De mest følsomme moderne spejlgalvanometre har en konstant værdi på op til 10-11 A-m / mm. For bærbare galvanometre er konstanten omkring 10-8 — 10-9 A / div.
Standarden for galvanometre tillader en konstant (eller opdeling af skalaen) at afvige fra det, der er angivet i passet med ± 10%.
Et vigtigt træk ved galvanometret er konstanten af viserens nulposition, hvilket forstås som den manglende tilbagevenden af viseren til nulmærket, når den jævnt bevæger sig fra skalaens slutmærke. Ifølge denne parameter er galvanometre opdelt i konstante udladninger. Den konventionelle indikation af permanensudladningen ved nulpositionen af galvanometerets viser, bestående af den numeriske betegnelse for permanentudladningen indesluttet i en diamant, påføres galvanometerets skala ved markering.
Ris. 2. Galvanometer
Mange galvanometre giver en magnetisk shunt. Ved at justere positionen af shunten ved hjælp af det bragte håndtag, er det muligt at ændre værdien af den magnetiske induktion i arbejdsspalten.Dette ændrer konstanten såvel som en række andre parametre for galvanometret. Som krævet af standarden skal den magnetiske shunt ændre jævnstrømmen mindst 3 gange. I galvanometerets pas og i dets markering er værdierne af konstanten angivet i to endepositioner af shunten - helt indsat og helt tilbagetrukket.
Galvanometret skal have en korrektor, der flytter viseren til den ene eller den anden side af nulmærket under cirkulær rotation. Galvanometre med en bevægelig ophængsdel skal være forsynet med en lås (en anordning til mekanisk fastgørelse af den bevægelige del), som f.eks. aktiveres, når apparatet er slidt.
Galvanometre skal på grund af deres høje følsomhed beskyttes mod interferens, så galvanometre er beskyttet mod mekaniske stød ved at montere dem på hovedvægge eller specielle baser, mod lækstrømme - ved elektrostatisk afskærmning osv.
Arten af bevægelsen af den bevægelige del af galvanometeret, når den målte værdi ændres, afhænger af dens dæmpning, som bestemmes af modstanden af det eksterne kredsløb. For nemheds skyld, når du arbejder med et galvanometer, er denne modstand valgt tæt på den såkaldte eksterne kritiske modstand RKangivet i galvanometerets pas. Hvis galvanometeret er lukket for en ekstern kritisk modstand, nærmer pilen sig jævnt og på minimum tid ligevægtspositionen, krydser den ikke og svinger ikke rundt om den.
Et ballistisk galvanometer giver dig mulighed for at måle små mængder elektricitet (strømimpuls), der strømmer over korte tidsrum - brøkdele af et sekund. Således er det ballistiske galvanometer designet til pulsmålinger.Den ballistiske galvanometerteori viser, at hvis vi accepterer antagelsen om, at den bevægelige del begynder at bevæge sig efter afslutningen af strømimpulsen i spolen af den bevægelige ramme, så er mængden af elektricitet, der strømmer i kredsløbet B, proportional med den første maksimale afbøjning af viseren α1m, dvs. Q = SatNS α1m, hvor Cb er galvanometerets ballistiske konstant, udtrykt i vedhæng pr. division.
Det skal bemærkes, at Sb ikke forbliver uændret for et givent galvanometer, men afhænger af modstanden af det eksterne kredsløb, som normalt kræver dets bestemmelse i processen med målinger eksperimentelt. Ovenstående antagelse er opfyldt, jo mere nøjagtigt, jo større inertimomentet er for den bevægelige del af galvanometeret og derfor jo længere periode med frie svingninger To. For ballistiske galvanometre er T0 titusinder af sekunder (for konventionelle galvanometre — sekunder). Dette opnås ved at øge inertimomentet for den bevægelige del af galvanometeret ved hjælp af en ekstra del i form af en skive.