Cele mai utilizate aparate electrice de măsurat sunt .aparatele electromagnetice, magnetoelectrice, termice şi termoelectrice. De cele mai multe ori se întrebuinţează aparatele din primele două categorii. In afară de acestea, există aparate electr o dinamice şi electrostatice, dar acestea se întîlnesc destul de rar. Aparatele de măsurat care au un sistem detector (din care fac parte redresorii cu cuproxid) sînt din categoria aparate Fig. 54 Principiul construcţiei lor radiotehnice care aparatului electromagnetic nu sînt examinate în lucrarea de faţă. Aparatele electromagnetice (fig. 54) fac parte din categoria celor mai simple aparate (Aparatele electromagnetice de masurat au fost construite pentru prima data de savantul rus M.O. Dolivo – Dobrovolschi).
In aceste aparate curentul trece prin bobină şi creează în ea un cîmp magnetic care tinde să atragă în interiorul şt bobinei o placă de fier moale fixată pe axa solidară cu acul indicator. Cu cît curentul este mai mare, cu atît placa este atrasă mai mult şi cu atît acul deviază mai mult. In poziţia de zero sistemul mobil este echilibrat cu ajutorul unor greutăţi şi al unui arc în spirală, care se aseamănă cu ..părul” de la ceasornic.
Pentru ca după deviere acul indicator să nu oscileze prea mult, este prevăzut un amortizor special. El se compune dintr-un tub în care se mişcă un piston mic legat de sitemul mobil. Intre piston şi pereţii tubului există un mic interstiţiu. Aerul opune rezistenţă pistonului şi amortizează foarte repede sistemul mobil.
Scala aparatelor electromagnetice nu este uniformă. La începutul scalei, diviziunile sunt foarte mici, apoi încep să fie mai mari, iar la sfîrşitul scalei se micşorează din nou.
Infăşurarea ampermetrelor electromagnetice se compune din cîteva spire din sîrmă groasă. Aparatele destinate pentru măsurarea unui curent mare nu sunt prevăzute cu şunturi. La voltmetrele din sistemul electromagnetic bobina are foarte multe sprire de sîrmă subţire şi uneori are conectată în serie cu ea o rezistenţă adiţională. In general, aparatele electromagnetice au o sensibilitate foarte mică şi de aceea ele nu se fabrică pentru măsurarea unui curent .<!ab sau a unei tensiuni mici. Aparatele din această categorie pot fi folosite la măsurarea curentului alternativ din reţea care are o frecvenţă de 50 Hz şi a curentului continuu.
Aparatele magnetoelectrice sunt mult mai sensibile decît aparatele electromagnetice şi pot fi folosite la curenţi şi tensiuni foarte mici. Aparatelefoarte sensibile care măsoară milionimi de amper (microamperi), poartă denumirea de microampermetre sau qalvanometre. Sînt foarte răspîndite şi miliampermctrele magnetoelectrice.
Funcţionarea aparatelor magnetoelectrice este bazata pe acţiunea reciprocă a cîmpului magnetic şi a conductorului străbătut de curent. La aceste aparate, între polii magnetului permanent, este fixat pe ax un cadru uşor cu o înfăşurare din sîrmă subţire (fig.55). Curentul este adus în cadru prin două arcuri în spirală („peri”). Pentru amplificarea cîmpului magnetic, în interiorul cadrului este aşezat un cilindru de oţel moale şi prin urmare, cadrul se roteşte în spaţiul dintre acest cilindru şi piesele polare ale magnetului.
Cînd prin cadru trece un curent, el tinde să se întoarcă şi să ia o poziţie perpendiculară faţă de poziţia iniţială. Cu cît curentul este mai mare, cu atît cadrul se întoarce mai mult învingînd rezistenţa arcurilor şi a greutăţilor.
Aparatele magnetoelectrice sunt utilizabile numai la măsurarea curentului continuu. Scala aparatelor de acest tip este uniformă (toate diviziunile sunt egale). Deoarece cadrul trebue să abiă o greutate mică, înfăşurarea trebuie făcută din sîrmă subţire. De aceea,fără o conectare a şunturilor, aparatele magnetoelectrice pot lăsa să treacă prin ele numai un curent cu valori de fracţiuni de amper. Tot astfel nu este îngăduit să se înfăşoare pe cadru prea multe spire, pentru a avea rezistenţa mare necesară voltmetrului şi pentru măsurarea tensiunilor se recurge totdeauna la rezistenţe adiţionale.
In comparaţie cu alte aparate, aparatele magnetoelectrice sînt de cea mai mare precizie. Principiul de funcţionare al aparatelor termice constă în faptul că sîrma (firul) încălzită de curent se alungeşte. Această alungire se transmite la axul cu acul indicator (fig. 56). Atunci cînd curentul creşte, temperatura sîrmei se măreşte, alungîndu-se şi astfel ?cul deviază cu un unghi oarecare, după mărimea curentului.
Aparatele termice sînt utilizate atît la măsurarea curentului continuu, cît şi a celui alternativ. Scala acestor aparate nu este uniformă. Nu pot fi create aparate termice pentru măsurarea curenţilor slabi. Pe lîngă aceasta, aparatele termice au un dezavantaj foarte mare şi anume ; cînd curentul este prea mare, firele ard.
In ultimul timp aparatele termoelectrice sunt întrebuinţate foarte mult. Aceasta reprezintă o combinare a aparatului magnetoelectric cu un transformator termic, care la rîndul său se compune dintr-unul sau mai multe termoelemente, care se mai numesc şi termocupluri.
Fiecare termoelement are doi conductori din metale diferite avînd cîte un capăt sudat împreună. Dacă locul sudurii este încălzit, se formează la conductori o diferenţă de potenţial oarecare. Un conductor va avea o sarcină pozitivă, iar celălalt o sarcină negativă. Aparatul magnetoelectric conectat la conductorii termoelementu, lui va indica trecerea unui curent continuu.
In aparatele termoelectrice lipiturile termoelementelor sînt încălzite de curentul alternativ de măsurat care trece prin conductorii termoelementului sau printr-un alt conductor care poartă denumirea de încălzitor şi care este aşezat lînga lipitură (fig.57). Aşadar în transformatorul termic se produce o transformare a energiei curentului alternativ în energie de curent continuu, care pune în funcţiune aparatul magnetoelectric.
Aparatele din sistemul termoeletric se întrebuinţează numai ca miliampermetre şi ampermetre. Aceste aparate sînt mai sensibile decît aparatele termice şi au avantajul că la nevoie, însăşi aparatul poate fi îndepărtat la o oarecare distanţă de transformatorul termic, legîndu-1 prin conductori. In radiotehnică aparatele termoelectrice au înlocuit aproape complect aparatele tertaiice.
Pentru a folosi un aparat oarecare de măsurat, trebue înainte de toate să-1 cunoaştem amănunţit. Inafara de diviziunile cu cifre şi literile care înseamnă prescurtat volţi, amperi sau alte unităţi, pe scala aparatului mai există şi alte notări convenţionale, arătate în tabele 5. Printr-un semn special este arătată categoria aparatului. De exemplu, aparatele magnetoelectrice sînt prevăzute cu o notare pe scală în formă de magnet în potcoavă, cu o bobină între polii acestuia; aparatele electromagnetice sînt notate în formă de bobină cu miez, etc. Inafară de aceasta, pe scală mai este deobicei şi semnul curentului continuu (o linie orizontală) sau a curentului alternativ (o linie ondulată). Aparatele de curent continuu nu pot fi folosite pentru măsurarea curentului alternativ. In schimb însă, multe aparate de curent alternativ pot fi folosite la măsurarea curentului continuu.
Acul indicator vertical sau orizontal existent pe scală arată în ce poziţie trebue ţinut aparatul, verticală sau orizontală, pentru a face măsurarea. Ci i r i înconjurată cu un cerc indică clasa aparatului, adică eroarea lui exprimată în procente.
Dacă acul indicator al aparatului nu este la zero în situaţia cînd nu există curent, atunci el trebue fixat la zero, învîrtind cu ajutorul şurubelniţei un şurub special care poartă denumirea de corector şi care este aşezat pe corpul aparatului aproape de mijlocul scalei.
Trebue să fim atenţi la notările existente la bornele aparatului. De exemplu, la aparatele magnetoelectrice sunt notate totdeauna plusul şi minusul. Aceste aparate vor fi conectate cu respectarea unei polarităţi corecte, căci în caz contrar acul indicator deviază în sens opus şi se poate îndoi.
Aparatele pentru limite diferite ale valorilor de măsurat, au cîteva borne, sau un comutator cu notaţii. Aparatul trebuie conectat corespunzător cu aceste indicaţii. Nu este admis de exemplu, ca la borna voltmetrului prevăzută cu notaţia 5 V să fie conectată o sursă cu o tensiune de 80 V, deoarece în acest cez aparatul se va defecta.
In general, toate aparatele electrice de măsurat necesită o utilizare atentă. Ele trebuie nu numai să fie conectate corect, dar mai trebuie să nu fie expuse şocurilor, trepidaţiilor, de asemenea, aceste aparate nu trebuie supuse la curenţi sau tensiuni prea mari. Dacă aceste aparate sînt păstrate şi folosite în bune condiţii, ele pot funcţiona timp îndelungat, dînd indicaţii corecte.
Articole din aceasi publicatie
