Электроизмерительный прибор Советский патент 1982 года по МПК G01R5/04 

(54; ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР

Изобретение относится к электро i измерительной технике и может быть использовано для измерения токов и напряженрхй в цепях постоянного и переменного электрического тока.

Известны электроизмерительные приборы, содержащие подвижную систему в. виде электропроводящей пружины, внешняя концевая часть которой закреплена неподвижно, а внутренняя концевая часть скреплена с поворотной осью, на которой установлен стрелочный указатель, и отсчетную шкалу, при этом электропроводящая пружина выполнена в виде плоской пружины Cl.

Недостаток устройства заключается в том, ч-то электрический ток, проходя по виткам спирали, вызывает взaи ioдeйcтвиe между ними. Обусловленное этим взаимодействием закручивание спирали, а, следовательно, и угол поворота стрелочного указателя определяется двумя факторами. С одной стороны, витки спирали, пересекающие любой радиус-вектор, как проводники с током одинакового направления, притягиваются друг к другу. Сила этого притяжения пропорциональна квадрату силы тока и вызывает закручивание .

спирали, поворот указателя по часовой стрелке.

С другой стороны, витки спирали, лежащие по одну сторону от любой проходящей через ее центр прямой, отталкиваются от витков, лежащих по другую сторону такой прямой. Это обусловлено тем, что витки спирали, лежащие по разные стороны от такой

10 прямой, есть проводники с током противоположного направления. Каждый виток, лежащий по одну сторону проходящей через центр спирали прямой, отталкивается от всех витков, лежа 5 щих, по другую сторону такой прямой. Рассмотренное электродинамическое отталкивание между витками спирали также пропорционально квадрату тока, стремится разорвать витки, увеличить

20 их радиус и вызывает раскручивание спирали, поворот указателя против часовой стрелки.

Воздействие на стрелочный указатель обоих рассмотренных взаимодей25ствий направлено противоположно друг другу, что обуславливает понижение чувствительности противопоставленного электроизмерительного прибора. Цель изобретения - повышение чувствительности. Поставленная цель достигается тем что в электроизмерительном приборе, содержащем подвижную систему в электропроводящей пружины, внешняя концевая часть которой закреплена неподвижно, а внутренняя концевая часть скреплена с поворотной осью, на которой установлен стрелочный указатель, и отсчетную шкалу, электропроводящая пружина выполнена в виде цилиндрической винтовой пружины ежатия. На чертеже изображен электроизмерительный прибор, общий вид. Электроизмерительный прибор содержит корпус 1, крышку 2, пружину 3 сжатия, концы которой посредством контактов. 4 и 5 и проводов 6 и 7 включены в измерительную цепь. Нижний конец пружины неподвижно закреплен в корпусе. На верхнем конце пружины жестко установлена тарель 8, на которой выполнена стойка 9, окончивающаяся шарниром 10, который стрелоч ным указателем 11 обеспечивает возмож ность поворота относительно горизонтальной и вертикальной оси. На стрелочном указателе 11 выполне,н вырез 12, в котором размещена ос 13 опоры 14, закрепленной на крышке. подвижно относительно крышки установ лена шкала 15. С внутренней стороны крышки 2 выполнен в виде усеченного нуса упор 16 с .осевым каналом 17,чер который выходит стойка 9. Упор упираг ется в тарель 8. Пружина 3 может быт выполнена цилиндрической или призмати ческой, с круглым поперечным сечением или прямоугольным, с постоянной площадью поперечного сечения витков или с переменной, с полыми витками или сплошными. Прибор работает следующим образом При включении прибора в измерител ную цепь ток по проводам 6 и 7 через контакты 4 и 5 поступает в пружину 3 При прохождении тока по виткам пружины между последними, как проводниками с током одинакового направления, возникают электромагнитные силы притяжения, которые приводят к сжатию пружины 3. Верхний конец пружины 3 вместе с тарелью 8, стойкой 9 и шарниром 10 опускается вниз, так как ни ний конец пружины неподвижно закреп лен в корпусе. Крышка 2 с опорой 14 и осью 13 остаются неподвижными.Стойка 9, опускаясь вниз относительно крышки 2, шарниром 10 перемещает первый конец стрелочного указателя 11 вниз. Левый конец стрелочного указателя при этом перемещается вдоль шкалы 15. Поворот стрелочного указателя 11 происходит относительно шарнира 10 и оси 13. Кроме того, происходит скольжение стрелоч-ного указателя вдоль выреза 12. Отклонение стрелочного указателя 11 зависит от деформации сжатия пружины 3. Чем больше сжатие, тем больше отклонение стрелочного указате- ля.Сжатие же пружины при заданных (выбранных) ее параметрах зависит от квадрата тока в витках. Выполнение подвижной системы в виде цилиндрической винтовой пружины сжатия обуславливает повышение чувствительности прибора, что объясняется сложением (а не вычитанием, как в известном устройстве) рассмотренных выше электродинамических взаимодействий между витками. Кроме того, такое выполнение электроизмерительного прибора дает возможность производить непосредственное измерение больших значений токов и напряжений, уменьшает собственное потребление энергии. Работа прибора не зависит от направления тока (полярности) в пружине измерительного механизма. Формула изобретения Электроизмерительный прибор, содержащий подвижную систему в виде электропроводящей пружины, внешняя концевая часть которой закреплена неподвижно, а внутренняя концевая часть скреплена с поворотной осью, на которой установлен стрелочный указатель, и отсчетную шкалу, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, электропроводящая пружина выполнена в виде цилиндрической винтовой пружины сжатия. Источники информации, принятые во внимание пpИf экспертизе , 1., Авторское свидетельство СССР №21262, кл. G 01 R 5/04, 1930.

/ г