Instrument odbiegający

Definicja

Przyrządy, w których mierzona wielkość generuje efekty fizyczne, które odchylają lub przemieszczają system ruchomy, nazywane są przyrządami odchyleniowymi. Innymi słowy, te przyrządy wykorzystują odchylenie elementu ruchomego jako podstawę do pomiaru wielkości elektrycznych, co sprawia, że są one odpowiednie do pomiarów w warunkach dynamicznych.

Przyrządy odchyleniowe zawierają przeciwstawne efekty, które zrównoważą przemieszczenie systemu ruchomego. Te przeciwstawne efekty są zaprojektowane tak, aby ich wielkość rosła wraz z odchyleniem lub przemieszczeniem spowodowanym mierzoną wielkością. Równowaga jest osiągana, gdy przeciwstawne efekty równoważą siłę napędową odchylenia lub ruchu elementu ruchomego.

Przykład

W amperomierzu o stalowym magnesie trwałym i cewce ruchomej (PMMC), odchylenie elementu ruchomego jest proporcjonalne do prądu (mierzonej wielkości) przepływającego przez niego. Moment skręcający \(T_d\) działający na cewkę jest proporcjonalny do prądu, co wyraża się równaniem:

Td=GI  Równ(1)

gdzie G to stała niezależna od gęstości strumienia, powierzchni cewki ruchomej i liczby zwitków.

Przeciwstawny moment skręcający Tc generowany jest przez sprężynę, który jest proporcjonalny do kąta odchylenia θ:

Tc=Kθ  Równ(2)

gdzie K to stała sprężyny, zależna od materiału i wymiarów sprężyny.

W stanie równowagi:

Td=Tc  Równ(3)

Podstawiając Td i Tc do Równania (3):

GI = KθI = (K/G)θ

Mierzony prąd zależy od kąta odchylenia θ oraz stałych przyrządu G i K. Wartości prądu są bezpośrednio odczytywane z kąta odchylenia θ, który jest kalibrowany za pomocą G i K.

Wady Przyrządów Odchyleniowych

• Niska Dokładność: Te przyrządy mają stosunkowo niską dokładność pomiarową.

• Zmniejszona Czułość: Czułość jest niższa w porównaniu z przyrządami typu zero.

• Zależność od Kalibracji: Dokładność pomiaru zależy od kalibracji przyrządu.