57733 IMG�52 (2)

Pole magnetyczne wytworzone przez magnesy zamyka się przez nabiegunmki, szczeliny, rdzeń i jarzmo Jarzmo o kształcie pierścienia otaczającego wnętrze przetwornika spełnia równocześnie funkcję doskonałego ekranu magnetycznego zewnętrzne pole magnetyczne o jakimkolwiek kierunku będzie zamykać się przez jarzmo (bo mały opór magnetyczny) a me przez szczelinę i rdzeń (bo duży opór magnetyczny szczeliny) Tak więc własne pole w szczelinie roboczej nie zmieni się pod wpływem pola zewnętrznego, a to oznacza mewraźliwość przetwornika na zakłócające pole zewnętrzne

Gdy przez cewkę-ramkę płynie prąd i, to silą oddziaływania pola magnetycznego jest proporcjonalna do długości A przewodnika, który znajduje się w polu magnetycznym (a więc w szczelinie) i do indukcji B pola Siły działające na boki cewki wytworzą - jako para sił - moment obrotowy proporcjonalny do średnicy d cewki, do liczby z zwojów, czyli moment siły będzie iloczynem itbdB Obracając cewką moment ten będzie napinać sprężyny. a więc pokonywać moment sprężyn. Moment sprężyn jest proporcjonalny do ich odkształcenia wyrażanego kątem obrotu a, a współczynnik proporcjonalności k wyrażać będzie sztywność sprężyn Ostatecznie organ ruchomy zajmie takie położenie a, w którym zrównają się moment skręconych sprężyn i moment sił magnetycznych, a więc ka=izbdB. Z tej zależności, wyrażającej równowagę, można wyznaczyć kąt położenia organu ruchomego, gdy przez cewkę płynie prąd i (3 34) Współczynnik S jest czułością przetwornika, a z równania (3 34) widać, jakie wielkości składają się na czułość. Konstruktor dąży do takiego ukształtowania przetwornika, żeby zapewnić optymałność konstrukcji Okazuje się bowiem, ze przy prądzie zakresowym r około I mA i przy osiągalnej współcześnie indukcji pola magnetycznego B można tak dobrać wymiary cewki, liczbę zwojów (a więc masę organu ruchomego), Ze przetwornik może być optymalny, tj może mieć największą dokładność i największą trwałości przy najmniejszych kosztach Podane natężenie prądu jest też optymalne. co oznacza, że przy znacznie mniejszym lub przy znacznie większym natężeniu prądu konstrukcja będzie gorsza Współcześnie me dąży się do uzyskania największej dokładności, natomiast częściej ważniejsza jest czułość (małe natężenie prądu zakresowego) albo równocześnie odporność mechaniczna przetwornika na wstrząsy (wytrzymałość mechaniczna) Przy takich założeniach typowy prąd zakresowy przetwornika będzie rzędu 50 pA

a =■ —ItbdB b SI    (3,34)

Przetwornik magnetodektryczny jest - jak widzimy - przetwornikiem natężenia prądu na kąt przemieszczenia wskazówki. Staje się on miernikiem napięcia, jeżeli zapewni się stałość rezystancji jego obwodu, tak ze wówczas a = SyU, gdzie U jest czułością

napięciową miernika Dobierając odpowiednią rezystancję R otrzymuje się odpowiednią czułość, a tym samym zakres pomiarowy woltomierza

Przetwornik magnetodektryczny jest me tylko mało wrażliwy na oddziaływanie zewnętrznych pól magnetycznych, ale też jest mało wrażliwy na zmiany temperatury Tak się bowiem składa, że temperatura wywołuje z grubsza taki sam skutek oddziałując na indukcję pola magnetycznego magnesu trwałego i na sztywność sprężyn Skutek wypadkowy jest równy zeru Gdy np temperatura wzrośnie, to równocześnie osłabnie indukcja pola magnetycznego i osłabnie sprężyna, a skutki tych zmian zniosą się, co widać z równania (3.33); sztywność sprężyn k występuje w mianowniku, a indukcja B - w liczniku, więc po takiej samej względnej zmianie tych wielkości iloraz ich pozostanie taki sam¹ Takie

Oczywiście, gdy względne (a nie bezwzględne) zmiany są ukie same, a właśnie ten fakt ma miejsce w przetworniku magneloetekuycznym

właściwości lego przetwornika były szczególnie ważne w czasach, kiedy za pomocą tej konstrukcji rozwiązywano problem dokładnego pomiaru natężenia prądu i napięcia stałego Współcześnie są mniej ważne, bo dokładnych mierników magnetoelektrycznych nie buduje się. ale laka ich właściwość upraszcza konstrukcję Małą wrażliwość temperaturową otrzymuje się bez żadnych dodatkowych nakładów

Przetwornik magnetodektryczny może być wrażliwy na kierunek działania siły ciężkości, gdy jego organ ruchomy nie jest dostatecznie dokładnie statycznie wyważony. Z tego względu na podzidni jest umieszczany symbol normalnego położenia miernika i gdy to wymaganie me jest spdnione o więcej niż ±5*. to powstać może większy niż dopuszczalny błąd dodatkowy wskazania O staranności wyważenia można się przekonać przemieszczając miernik magnetodektryczny w taki sposób, aby oś jego organu ruchomego ustawiana była pod różnym kątem w stosunku do poziomu i obserwując, ile wynosi w takich okolicznościach największe przemieszczenie wskazówki w stosunku do zera

Błąd dopuszczalny mierników wskazówkowych, a tym samym również mierników o przetworniku magnetoelektrycznym, podaje się w procentach górnej granicy zakresu pomiarowego. Oznacza to, Ze dopuszczalny błąd bezwzględny jest stały na danym zakresie Stosuje się do wyrażenia błędu dopuszczalnego tylko liczby ze znormalizowanego szeregu 02, 0 5, 1, 1.5. Współcześnie mają zastosowanie przede wszystkim mierniki, których błąd dopuszczalny względny wynosi ±1% lub ±15 % (górnej granicy zakresu). Informację o dokładności użytkownik otrzymuje na podzidni miernika w postaci symbolu, który jest liczbą wyrażającą błąd dopuszczalny względny w procentach, ale z pominięciem znaku „%” i znaku ,+" Tak więc np „I” oznaczać będzie, ze miernik ma błąd dopuszczalny ±1% górnej granicy zakresu pomiarowego Błąd dopuszczany bezwzględny wskazania obliczymy jako procent górnej granicy zakresu Niepewność względną pomiaru wynikającą z błędu dopuszczalnego miernika otrzymamy odnosząc bezwzględny błąd dopuszczalny do odczytanego wskazania Tak więc, im mniejsze wskazanie przy danym zakresie, tym większa względna niepewność wskazania, wynikająca z błędu dopuszczalnego miernika Oznacza to, ze należy dobrać podzakres miernika, tak żeby zapewnić możliwie największe wskazanie.

Zależnie od wartości błędu dopuszczalnego przyjęło się kwalifikować mierniki wskazówkowe do odpowiednich klas dokładności (czego nie praktykuje się w stosunku do mierników cyfrowych) Do danej klasy należą więc mierniki o takim samym błędzie dopuszczalnym (względnym, odniesionym do zakresu), a więc mają talu sam symbol dokładności Zatem klasą dokładności jest kategoria mierników o jednakowej dokładności Symbolem (wskaźnikiem, znakiem) klasy, który musi być umieszczony na podzidni, jest błąd dopuszczalny względny, wyrażony w procentach górnej granicy zakresu po opuszczeniu znaków „*/»" I „±".

Na co dzień stosuje się uproszczenie i nie mówi się o błędzie dopuszczalnym, lecz o klasie dokładności, a wskazując na symbol klasy mówi się „klasa", np klasa I