Bagaimana galvanometer bekerja dan bekerja
Galvanometer adalah alat ukur listrik dengan skala non-graduasi yang memiliki sensitivitas tinggi terhadap arus atau tegangan. Galvanometer banyak digunakan sebagai indikator nol dan juga untuk mengukur arus kecil, tegangan dan besaran listrik jika konstanta galvanometer diketahui.
Selain magnetoelektrik, ada jenis galvanometer lain, seperti elektrostatik, yang disebut elektrometer. Namun, penggunaannya sangat terbatas.
Persyaratan utama galvanometer adalah sensitivitas tinggi, yang terutama dicapai dengan mengurangi momen lawan dan menggunakan penunjuk cahaya dengan panjang sinar yang panjang.
Mereka dibedakan berdasarkan desain:
(a) galvanometer portabel (dengan skala bawaan) yang menggunakan indikator penunjuk dan lampu;
b) galvanometer cermin, dengan skala terpisah, yang membutuhkan penyesuaian level stasioner.
Dalam galvanometer portabel, bagian yang dapat digerakkan dipasang pada kabel, dan pada galvanometer cermin - pada suspensi (Gbr. 1).Dalam kasus kedua, suplai arus ke belitan rangka 1 dilakukan melalui suspensi 2 dan ulir tanpa torsi 4. Untuk mengukur sudut putaran rangka, digunakan cermin 3, di mana cahaya diterangi, sinar dari iluminator khusus difokuskan.
Beras. 1. Perangkat galvanometer pada suspensi
Konstanta galvanometer cermin dari desain ini tergantung pada jarak antara cermin dan skala. Disepakati untuk menyatakan jarak 1 m, misalnya: CAz = 1,2x 10-6-6 A. A • m / mm. Untuk galvanometer portabel di paspor, tunjukkan harga skala divisi, misalnya: 1 divisi = 0,5 x 10
Galvanometer cermin modern paling sensitif memiliki nilai konstan hingga 10-11 A-m / mm. Untuk galvanometer portabel, konstantanya sekitar 10-8 — 10-9 A / div.
Standar galvanometer memungkinkan konstanta (atau pembagian skala) menyimpang dari apa yang ditunjukkan di paspor sebesar ± 10%.
Fitur penting dari galvanometer adalah keteguhan posisi nol penunjuk, yang dipahami sebagai tidak kembalinya penunjuk ke tanda nol saat bergerak mulus dari tanda akhir skala. Menurut parameter ini, galvanometer dibagi menjadi debit konstan. Indikasi konvensional pelepasan kekekalan pada posisi nol penunjuk galvanometer, yang terdiri dari penunjukan numerik dari pelepasan kekekalan yang tertutup berlian, diterapkan pada skala galvanometer saat penandaan.
Beras. 2. Galvanometer
Banyak galvanometer menyediakan shunt magnetik. Dengan mengatur posisi shunt menggunakan pegangan yang dibawa keluar, dimungkinkan untuk mengubah nilai induksi magnet pada celah kerja.Ini mengubah konstanta serta sejumlah parameter galvanometer lainnya. Seperti yang dipersyaratkan oleh standar, shunt magnetik harus mengubah arus searah minimal 3 kali. Di paspor galvanometer dan penandaannya, nilai konstanta ditunjukkan dalam dua posisi ujung shunt - dimasukkan sepenuhnya dan ditarik sepenuhnya.
Galvanometer harus memiliki korektor yang menggerakkan penunjuk ke satu sisi atau sisi lain dari tanda nol selama putaran melingkar. Galvanometer dengan bagian suspensi yang dapat digerakkan harus dilengkapi dengan kunci (alat untuk memasang bagian yang dapat digerakkan secara mekanis), yang diaktifkan, misalnya, saat perangkat dipakai.
Karena sensitivitasnya yang tinggi, galvanometer harus dilindungi dari interferensi, jadi galvanometer dilindungi dari guncangan mekanis dengan memasangnya di dinding utama atau pangkalan khusus, dari arus bocor - dengan pelindung elektrostatis, dll.
Sifat pergerakan bagian yang bergerak dari galvanometer ketika nilai yang diukur berubah tergantung pada redamannya, yang ditentukan oleh resistansi rangkaian eksternal. Untuk kenyamanan saat bekerja dengan galvanometer, resistansi ini dipilih dekat dengan yang disebut resistansi kritis eksternal RDitunjukkan di paspor galvanometer. Jika galvanometer ditutup ke resistansi kritis eksternal, maka panah dengan mulus dan dalam waktu minimum mendekati posisi kesetimbangan, tidak melewatinya dan tidak berfluktuasi di sekitarnya.
Sebuah galvanometer balistik memungkinkan Anda mengukur sejumlah kecil listrik (pulsa arus) yang mengalir dalam waktu singkat — sepersekian detik. Dengan demikian, galvanometer balistik dirancang untuk pengukuran denyut nadi.Teori galvanometer balistik menunjukkan bahwa jika kita menerima asumsi bahwa bagian yang bergerak mulai bergerak setelah berakhirnya pulsa arus dalam kumparan kerangka bergerak, maka jumlah listrik yang mengalir di sirkuit B sebanding dengan defleksi maksimum pertama. dari penunjuk α1m, yaitu. Q = SatNS α1m, di mana Cb adalah konstanta balistik galvanometer, dinyatakan dalam bandul per divisi.
Perlu dicatat bahwa Sb tidak tetap tidak berubah untuk galvanometer tertentu, tetapi bergantung pada resistansi rangkaian eksternal, yang biasanya membutuhkan penentuannya dalam proses pengukuran secara eksperimental. Asumsi di atas terpenuhi, semakin akurat, semakin besar momen inersia bagian yang bergerak dari galvanometer dan, oleh karena itu, semakin lama periode osilasi bebas To. Untuk galvanometer balistik T0 adalah puluhan detik (untuk galvanometer konvensional — satuan detik). Ini dicapai dengan meningkatkan momen inersia bagian bergerak galvanometer dengan bantuan bagian tambahan berupa piringan.