عدادات من نوع الاستدلال

مبدأ العمل والبناء لأجهزة القياس من نوع الاستقراء بسيط وسهل الفهم، وهذا هو السبب في استخدامها على نطاق واسع لقياس الطاقة في العالم المنزلي والصناعي. في جميع أجهزة القياس من نوع الاستقراء، لدينا حالتين مغناطيسيتين تنتج عن طريق تيارين متناوبين مختلفين على قرص معدني. بسبب الحالتين المغناطيسيتين المتغيرتين، هناك فرق كهربائي محث، يتفاعل الفرق الكهربائي المحث عند نقطة واحدة (كما هو موضح في الشكل أدناه) مع التيار المتردد من الجانب الآخر مما يؤدي إلى إنتاج عزم دوران.

وبالمثل، يتفاعل الفرق الكهربائي المحث عند النقطة الثانية مع التيار المتردد عند النقطة الأولى، مما يؤدي إلى إنتاج عزم دوران مرة أخرى ولكن في الاتجاه المعاكس. وبالتالي، بسبب هذين العزمين اللذين في اتجاهات مختلفة، يتحرك القرص المعدني.
هذا هو المبدأ الأساسي لعمل أجهزة القياس من نوع الاستقراء. الآن دعونا نشتق التعبير الرياضي للعزم الدافع. لنفترض أن الحالة المغناطيسية المنتجة عند النقطة الأولى تساوي F1 والحالة المغناطيسية عند النقطة الثانية تساوي F2. الآن يمكن كتابة القيم الفورية لهذه الحالتين المغناطيسيتين كما يلي:

حيث، Fm1 وFm2 هما على التوالي القيم القصوى للحالات المغناطيسية F1 وF2، B هو الفرق الطوري بين الحالتين المغناطيسيتين.
يمكننا أيضًا كتابة التعبير عن الفروقات الكهربائية المحثة عند النقطة الأولى

عند النقطة الثانية. وهكذا يكون لدينا التعبير عن التيار الدوامي عند النقطة الأولى

حيث K هو ثابت ما وf هي التردد.
لنرسم مخطط الأفاصيل بوضوح يظهر F1، F2، E1، E2، I1 وI2. من مخطط الأفاصيل، من الواضح أن I1 وI2 متاخرين على التوالي خلف E1 وE2 بزاوية A.

الزاوية بين F1 وF2 هي B. من مخطط الأفاصيل الزاوية بين F2 وI1 هي (90-B+A) والزاوية بين F1 وI2 هي (90 + B + A). وهكذا نكتب التعبير عن العزم الدافع كـ

وبالمثل التعبير عن Td2 هو،

العزم الكلي هو Td1 – Td2، عند استبدال قيمة Td1 وTd2 وتسطيح التعبير نحصل على

والذي يعرف بالتعبير العام للعزم الدافع في أجهزة القياس من نوع الاستقراء. الآن هناك نوعان من أجهزة القياس الاستقرائية وهما كالتالي:

• نوع المرحلة الواحدة

• نوع ثلاث مراحل من أجهزة القياس الاستقرائية.

هنا سنتحدث بشكل مفصل عن جهاز القياس الاستقرائي ذو المرحلة الواحدة. فيما يلي صورة لجهاز القياس الاستقرائي ذو المرحلة الواحدة.

يتكون جهاز القياس الاستقرائي ذو المرحلة الواحدة من أربع أنظمة مهمة وهي كالتالي:
نظام الدفع:
يتكون نظام الدفع من مغناطيسين كهربائيين يتم تجفيرهما على ملف ضغط وملف تيار، كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه. الملف الذي يتضمن تيار الحمل يسمى ملف التيار بينما الملف الموجود بالتوازي مع الجهد الكهربائي (أي أن الجهد عبر الملف هو نفسه الجهد الكهربائي) يسمى ملف الضغط. يتم تجفير الشرائط المظللة كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه بحيث تكون الزاوية بين حالة المجال والجهد المطبق تساوي 90 درجة.
نظام الحركة:
للتقليل من الاحتكاك إلى حد كبير، يتم استخدام عداد الطاقة ذو العمود العائم، حيث يتم تقليل الاحتكاك بشكل كبير لأن القرص الدوار الذي يتم تصنيعه من مادة خفيفة جداً مثل الألومنيوم ليس على اتصال بأي سطح. يطفو في الهواء. يجب أن ينشأ سؤال في ذهننا وهو كيف يطفو القرص الألومنيومي في الهواء؟ للإجابة على هذا السؤال يجب أن ننظر في التفاصيل الإنشائية لهذا القرص الخاص، في الواقع يتكون من مغناطيسات صغيرة على كل من السطحين العلوي والسفلي. يتم جذب المغناطيس العلوي إلى مغناطيس كهربائي في محمل العلوي بينما يتم جذب المغناطيس السفلي نحو مغناطيس محمل السفلي، وبالتالي بسبب هذه القوى المتعاكسة يطفو القرص الدوار الخفيف من الألومنيوم.
نظام الفرامل:
يتم استخدام مغناطيس دائم لإنتاج عزم الفرملة في أجهزة قياس الطاقة الاستقرائية ذات المرحلة الواحدة والتي توضع بالقرب من ركن القرص الألومنيومي.
نظام العد:
الأرقام المرسومة على العداد تناسب الثورات التي يقوم بها القرص الألومنيومي، الوظيفة الرئيسية لهذا النظام هي تسجيل عدد الثورات التي يقوم بها القرص الألومنيومي. الآن دعنا ننظر في عملية العمل لجهاز القياس الاستقرائي ذو المرحلة الواحدة. لفهم عمل هذا الجهاز دعنا نعتبر الرسم البياني المعطى أدناه:

هنا افترضنا أن ملف الضغط له طبيعة استقرائية عالية ويحتوي على عدد كبير جداً من الحلقات. التيار المتدفق في ملف الضغط هو Ip والذي يتأخر عن الجهد بمقدار 90 درجة. هذا التيار ينتج حالة مغناطيسية F. يتم تقسيم F إلى جزأين Fg وFp.

1. Fg والتي تتحرك عبر الجزء ذي المقاومة المغناطيسية الصغيرة عبر الفجوات الجانبية.

2. Fp: وهو المسؤول عن إنتاج عزم الدوران في القرص الألومنيومي. ينتقل من المسار ذي المقاومة المغناطيسية العالية ويكون في الطور نفسه مع التيار في ملف الضغط. Fp هو متناوب بطبيعته وبالتالي الفرق الكهربائي Ep والتيار Ip. التيار الحمل كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه يتدفق عبر ملف التيار وينتج حالة مغناطيسية في القرص الألومنيومي، وبسبب هذه الحالة المغناطيسية المتناوبة على القرص المعدني، يتم إنتاج تيار دوامي يتفاعل مع حالة المجال Fp مما يؤدي إلى إنتاج عزم. بما أن لدينا قطبين، فإن عزمين يتم إنتاجهما وهما متعاكسان. وبالتالي من نظرية أجهزة القياس الاستقرائية التي ناقشناها أعلاه فإن العزم الكلي هو الفرق بين العزمين.

مميزات أجهزة القياس الاستقرائية

فيما يلي مميزات أجهزة القياس الاستقرائية:

1. إنها رخيصة الثمن مقارنة بأجهزة القياس من نوع الحديد المتحرك.

2. لديها نسبة عزم إلى وزن عالية مقارنة بالأجهزة الأخرى.

3. تحافظ على دقتها على مدى واسع من درجات الحرارة والأحمال.

بيان: احترم الأصل، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل للحذف.