Cómo funcionan y funcionan los galvanómetros.
Un galvanómetro es un instrumento de medición eléctrica con una escala no graduada que tiene una alta sensibilidad a la corriente o al voltaje. Los galvanómetros se usan ampliamente como indicadores de cero y también para medir pequeñas corrientes, voltajes y cantidades de electricidad si se conoce la constante del galvanómetro.
Además de los magnetoeléctricos, existen otros tipos de galvanómetros, como los electrostáticos, llamados electrómetros. Sin embargo, su uso es muy limitado.
El requisito principal para los galvanómetros es una alta sensibilidad, que se logra principalmente reduciendo el contramomento y utilizando un puntero de luz con una longitud de haz larga.
Se distinguen por el diseño:
(a) galvanómetros portátiles (con escala incorporada) en los que se utilicen indicadores indicadores y luminosos;
b) galvanómetros de espejo, con una escala separada, que requieren un ajuste de nivel estacionario.
En los galvanómetros portátiles, la parte móvil está montada sobre cables y en los galvanómetros de espejo, sobre una suspensión (Fig. 1).En el segundo caso, el suministro de corriente al devanado del marco 1 se realiza mediante una suspensión 2 y un hilo sin par 4. Para medir el ángulo de rotación del marco, se usa un espejo 3, en el que se enciende está iluminado, se enfoca un haz de un iluminador especial.
Arroz. 1. El dispositivo del galvanómetro en la suspensión.
La constante de un galvanómetro de espejo de este diseño depende de la distancia entre el espejo y la escala. Se acordó expresar para una distancia de 1 m, por ejemplo: CAz = 1.2x 10-6-6 A. A • m/mm. Para galvanómetros portátiles en el pasaporte indicar el precio de la división de escala, por ejemplo: 1 división = 0,5 x 10
Los galvanómetros de espejo modernos más sensibles tienen un valor constante de hasta 10-11 A-m/mm. Para galvanómetros portátiles, la constante es de aproximadamente 10-8 — 10-9 A/div.
El estándar para galvanómetros permite que una constante (o división de la escala) se desvíe de lo que se indica en el pasaporte en ± 10%.
Una característica importante del galvanómetro es la constancia de la posición cero del puntero, que se entiende como el no retorno del puntero a la marca cero cuando se mueve suavemente desde la marca final de la escala. Según este parámetro, los galvanómetros se dividen en descargas constantes. La indicación convencional de la descarga de permanencia en la posición cero de la aguja del galvanómetro, que consiste en la designación numérica de la descarga de permanencia encerrada en un rombo, se aplica a la escala del galvanómetro al marcar.
Arroz. 2. Galvanómetro
Muchos galvanómetros proporcionan una derivación magnética. Al ajustar la posición de la derivación con el mango sacado, es posible cambiar el valor de la inducción magnética en el espacio de trabajo.Esto cambia la constante, así como una serie de otros parámetros del galvanómetro. Como exige la norma, el shunt magnético debe cambiar la corriente continua al menos 3 veces. En el pasaporte del galvanómetro y en su marcado, los valores de la constante se indican en dos posiciones finales de la derivación: completamente insertada y completamente retirada.
El galvanómetro debe tener un corrector que mueva la aguja a un lado o al otro de la marca cero durante la rotación circular. Los galvanómetros con una parte móvil de suspensión deben estar equipados con un bloqueo (un dispositivo para fijar mecánicamente la parte móvil), que se activa, por ejemplo, cuando el dispositivo está desgastado.
Debido a su alta sensibilidad, los galvanómetros deben protegerse de interferencias, por lo que los galvanómetros se protegen de choques mecánicos montándolos en paredes principales o bases especiales, de corrientes de fuga, mediante blindaje electrostático, etc.
La naturaleza del movimiento de la parte móvil del galvanómetro cuando cambia el valor medido depende de su amortiguamiento, que está determinado por la resistencia del circuito externo. Por conveniencia cuando se trabaja con un galvanómetro, esta resistencia se elige cerca de la llamada resistencia crítica externa RKindicado en el pasaporte del galvanómetro. Si el galvanómetro se cierra a una resistencia crítica externa, la flecha se acerca suavemente y en un tiempo mínimo a la posición de equilibrio, no la cruza y no se conmueve alrededor de ella.
Un galvanómetro balístico le permite medir pequeñas cantidades de electricidad (pulso de corriente) que fluyen durante cortos períodos de tiempo, fracciones de segundo. Por lo tanto, el galvanómetro balístico está diseñado para mediciones de pulso.La teoría del galvanómetro balístico muestra que si aceptamos la suposición de que la parte móvil comienza a moverse después del final del pulso de corriente en la bobina del marco móvil, entonces la cantidad de electricidad que fluye en el circuito B, proporcional a la primera desviación máxima del puntero α1m, es decir, es. Q = SatNS α1m, donde Cb es la constante balística del galvanómetro, expresada en colgantes por división.
Cabe señalar que Sb no permanece invariable para un determinado galvanómetro, sino que depende de la resistencia del circuito externo, lo que suele requerir su determinación en el proceso de medición experimental. El supuesto anterior se cumple con mayor precisión cuanto mayor sea el momento de inercia de la parte móvil del galvanómetro y, por tanto, mayor sea el período de oscilaciones libres To. Para galvanómetros balísticos, T0 es decenas de segundos (para galvanómetros convencionales, unidades de segundos). Esto se logra aumentando el momento de inercia de la parte móvil del galvanómetro con la ayuda de una parte adicional en forma de disco.