Điện kế trước đây được Johann Schweigger giới thiệu vào năm 1820. Việc phát triển thiết bị này cũng do Andre Marie Ampere thực hiện. Các thiết kế trước đây đã tăng cường ảnh hưởng của từ trường được tạo ra bởi dòng điện qua nhiều vòng dây. Vì vậy, những thiết bị này còn được gọi là bộ nhân vì cấu tạo gần như tương tự của chúng. Nhưng thuật ngữ điện kế phổ biến hơn vào năm 1836. Sau đó với nhiều cải tiến và tiến bộ, nhiều loại điện kế khác nhau đã ra đời. Và một loại là 'Điện kế đạn đạo'. Bài viết này giải thích rõ ràng về nguyên lý hoạt động, cấu tạo, ứng dụng và ưu điểm của nó.
Điện kế Ballistic là gì?
Điện kế đạn đạo là thiết bị được sử dụng để đánh giá lượng dòng điện tích được tạo ra từ từ thông. Thiết bị này là một loại điện kế nhạy, còn được gọi là điện kế gương. Ngược lại với loại điện kế đo thông thường, phần chuyển động của thiết bị giữ mômen quán tính nhiều hơn, do đó nó cung cấp một thời gian dao động dài. Nó thực sự hoạt động như một bộ tích hợp tính toán lượng phí bị trục xuất khỏi nó. Điều này có thể giống như một nam châm chuyển động hoặc giống như một cuộn dây chuyển động.
Nguyên tắc làm việc
Nguyên tắc đằng sau điện kế đạn đạo hoạt động là nó đo lượng điện tích chạy qua cuộn dây từ tính tại đó nó bắt đầu cuộn dây chuyển động. Khi có dòng điện tích qua cuộn dây, nó làm tăng hiện hành giá trị do mô-men xoắn được tạo ra trong cuộn dây, và mô-men xoắn được phát triển này hoạt động trong một khoảng thời gian ngắn hơn.
Cấu tạo điện kế đạn đạo
Kết quả của thời gian và mômen tạo lực cho cuộn dây và khi đó cuộn dây nhận được chuyển động quay. Khi động năng bắt đầu của cuộn dây được sử dụng hoàn toàn để hoạt động, khi đó cuộn dây sẽ bắt đầu đi đến vị trí thực của nó. Vì vậy, cuộn dây sẽ dao động trong từ trường, và độ lệch sau đó được xác định từ nơi có thể đo điện tích. Vì vậy, nguyên tắc của thiết bị chủ yếu phụ thuộc vào độ lệch cuộn dây có liên quan trực tiếp đến lượng điện tích chạy qua nó.
Cấu tạo điện kế đạn đạo
Cấu tạo của một điện kế đường đạn cũng giống như điện kế cuộn dây chuyển động và nó bao gồm hai đặc tính, đó là:
- Thiết bị có dao động không được lấy dấu
- Nó cũng có đặc biệt tối thiểu điện từ giảm xóc
Điện kế đường đạn được bao gồm với dây đồng, nơi nó được cuộn qua khung không dẫn điện của thiết bị. Đồng phốt pho trong điện kế dừng cuộn dây ở giữa các cực từ. Để tăng cường từ thông, lõi sắt được đặt bên trong cuộn dây.
Phần bên dưới của cuộn dây được kết nối với lò xo, nơi nó cung cấp mô-men xoắn phục hồi cho cuộn dây. Khi có dòng điện tích chạy qua điện kế đạn đạo, thì cuộn dây sẽ có chuyển động và tạo ra xung động. Xung của cuộn dây có mối quan hệ trực tiếp với dòng điện tích. Việc đọc chính xác trong thiết bị đạt được bằng cách lắp đặt một cuộn dây giữ mômen quán tính tăng lên.
Mômen quán tính ngụ ý rằng cơ thể đối lập với chuyển động góc. Khi mômen quán tính trong cuộn dây tăng lên thì các dao động sẽ nhiều hơn. Vì vậy, có thể đạt được việc đọc chính xác này.
Lý thuyết chi tiết
Lý thuyết chi tiết của điện kế đường đạn có thể được giải thích bằng các phương trình sau. Bằng cách xem xét ví dụ dưới đây, lý thuyết có thể được biết.
Chúng ta hãy coi một cuộn dây hình chữ nhật có số vòng là N 'được giữ trong một từ trường không đổi. Đối với cuộn dây, chiều dài và chiều rộng là ‘l’ và ‘b’. Vì vậy, diện tích của cuộn dây là
A = l × b
Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây, thì mômen xoắn được phát triển trên nó. Độ lớn của momen xoắn được cho bởi τ = NiBA
Giả sử rằng dòng điện chạy qua cuộn dây trong mỗi khoảng thời gian tối thiểu là dt và do đó sự thay đổi dòng điện được biểu diễn dưới dạng
τ dt = NiBA dt
Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây trong khoảng thời gian ‘t’ giây, thì giá trị được biểu diễn là
ʃ0tτ dt = NBA ʃ0tidt = NBAq
trong đó ‘q’ là tổng lượng điện tích chạy qua cuộn dây. Mômen quán tính tồn tại đối với cuộn dây được biểu thị là ‘I’ và vận tốc góc của cuộn dây được biểu thị là ‘ω’. Biểu thức dưới đây cung cấp mômen động lượng của cuộn dây và nó là lω. Nó tương tự như áp suất được áp dụng cho cuộn dây. Bằng cách nhân hai phương trình trên, ta được
lw = NBAq
Ngoài ra, động năng trên cuộn dây sẽ bị lệch góc ‘ϴ’ và độ lệch sẽ được khôi phục bằng cách sử dụng lò xo. Nó được đại diện bởi
Khôi phục giá trị mô-men xoắn = (1/2) cϴhai
Giá trị động năng = (1/2) lwhai
Vì mô-men xoắn phục hồi của cuộn dây tương tự như sự lệch hướng thì
(1/2) cϴhai= (1/2) lwhai
cϴhai= lwhai
Ngoài ra, các dao động tuần hoàn của cuộn dây được biểu diễn như sau
T = 2∏√ (l / c)
Thai= (4∏hail / c)
(Thai/ 4∏hai) = (l / c)
(cThai/ 4∏hai) = l
Cuối cùng, (ctϴ / 2∏) = lw = NBAq
q = (ctϴ) / NBA2∏
q = [(ct) / NBA2∏] * ϴ)
Giả sử rằng k = [(ct) / NBA2∏
Khi đó q = k ϴ
Vì vậy, ‘k’ là số hạng không đổi của điện kế đường đạn.
Hiệu chuẩn điện kế
Hiệu chuẩn điện kế là cách tiếp cận để biết giá trị không đổi của thiết bị với sự hỗ trợ của một số phương pháp luận thực tế. Đây là hai phương pháp của điện kế đạn đạo và đó là
- Thông qua một tụ điện
- Thông qua điện cảm lẫn nhau
Hiệu chuẩn bằng Tụ điện
Giá trị không đổi của điện kế đường đạn được biết với các giá trị nạp và phóng điện của tụ điện. Dưới đây sơ đồ điện kế đạn đạo sử dụng tụ điện cho thấy cấu tạo của phương pháp này.
Hiệu chuẩn sử dụng tụ điện
Cấu tạo được bao gồm với một suất điện động chưa biết ‘E’ và một công tắc cực ‘S’. Khi công tắc được kết nối với đầu cuối thứ hai, thì tụ điện sẽ di chuyển đến vị trí sạc. Theo cách tương tự, khi công tắc được kết nối với cực đầu tiên, thì tụ điện di chuyển đến vị trí phóng điện bằng cách sử dụng điện trở ‘R’ mắc nối tiếp với điện kế. Sự phóng điện này gây ra sự lệch trong cuộn dây ở góc ‘ϴ’. Với công thức dưới đây, hằng số điện kế có thể được biết và nó là
Kq = (Q / ϴ1) = CE / ϴ1 được đo bằng coulom trên radian.
Hiệu chuẩn bằng cách sử dụng điện cảm lẫn nhau
Phương pháp này cần cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp và hằng số điện kế tính toán lẫn nhau điện cảm của các cuộn dây. Cuộn thứ nhất được cấp điện qua nguồn điện áp đã biết. Do sự tự cảm lẫn nhau, sẽ có sự phát triển của dòng điện là mạch thứ hai và điều này được sử dụng để hiệu chuẩn điện kế.
Hiệu chuẩn sử dụng cảm ứng lẫn nhau
Ứng dụng điện kế đạn đạo
Một số ứng dụng là:
- Làm việc trong hệ thống kiểm soát
- Được sử dụng trong màn hình laser và khắc laser
- Được sử dụng để biết các phép đo điện trở quang trong phương pháp đo sáng của máy ảnh phim.
Vì vậy, đây là tất cả về khái niệm chi tiết của điện kế đường đạn. Nó giải thích rõ ràng thiết bị hoạt động, cấu tạo, hiệu chuẩn, ứng dụng và sơ đồ. Điều quan trọng hơn là phải biết về các loại trong điện kế đường đạn và lợi thế điện kế đạn đạo ?
