Điện kế là một công cụ được sử dụng để đo hoặc phát hiện lượng nhỏ của dòng điện. Nó là một công cụ chỉ thị và nó cũng là một phát hiện rỗng cho biết một bộ dò rỗng, sao cho không có dòng điện nào chạy qua điện kế. Điện kế được sử dụng trong các cầu nối để hiển thị phát hiện rỗng và trong chiết áp để hiển thị lượng dòng điện nhỏ, Điện kế xoay chiều có hai loại là điện kế nhạy pha và nhạy tần số điện kế . Điện kế rung là một loại điện kế nhạy tần số. Bài báo này thảo luận về điện kế rung động.
Máy đo độ rung là gì?
Điện kế trong đó dòng điện đo được và tần số dao động của phần tử chuyển động trở nên bằng nhau được gọi là điện kế dao động. Nó được sử dụng để đo hoặc phát hiện một lượng nhỏ dòng điện.
Sự khác biệt giữa các loại điện kế rung
Có hai loại điện kế rung là điện kế rung loại cuộn dây và điện kế rung loại nam châm chuyển động. Sự khác biệt giữa điện kế rung kiểu cuộn dây chuyển động và điện kế rung kiểu nam châm chuyển động được trình bày trong bảng dưới đây.
| S.NO | Điện kế cuộn dây chuyển động | Điện kế nam châm chuyển động |
| 1 | Đó là cuộn dây chuyển động và điện kế loại nam châm cố định | Nó là một nam châm chuyển động và điện kế loại cuộn dây cố định. Nó còn được gọi là điện kế tiếp tuyến |
| hai | Nó dựa trên nguyên tắc khi một cuộn dây mang dòng điện được đặt trong một từ trường đều thì cuộn dây đó sẽ chịu một mômen | Nó dựa trên quy luật tiếp tuyến của từ tính |
| 3 | Trong điện kế cuộn dây chuyển động, mặt phẳng của cuộn dây không cần đặt trong kinh tuyến từ. | Trong điện kế nam châm chuyển động, mặt phẳng của cuộn dây phải nằm trong kinh tuyến từ |
| 4 | Nó được sử dụng để đo dòng điện theo thứ tự 10-9ĐẾN | Nó được sử dụng để đo dòng điện theo thứ tự 10-6ĐẾN |
| 5 | Hằng số điện kế không phụ thuộc vào từ trường trái đất | Hằng số điện kế phụ thuộc vào từ trường trái đất |
| 6 | Các từ trường bên ngoài không ảnh hưởng đến sự lệch hướng | Các từ trường bên ngoài có thể ảnh hưởng đến sự lệch hướng |
| 7 | Nó không phải là một công cụ di động | Nó là một nhạc cụ cầm tay |
| số 8 | Chi phí cao | Chi phí thấp |
Xây dựng
Cấu tạo của điện kế dao động có nam châm vĩnh cửu, một mảnh cầu dùng để rung, gương phản chiếu chùm ánh sáng trên mặt cân, ròng rọc siết chặt lò xo và vòng dao động.
Máy đo độ rung kiểu cuộn dây chuyển động
Nguyên tắc cơ bản của điện kế là, khi một nguồn dòng được đặt qua cuộn dây thì trường điện từ được tạo ra trong cuộn dây làm di chuyển cuộn dây. Nguyên tắc tương tự cũng được áp dụng cho hình trên. Khi cuộn dây chuyển động thì nó tạo ra rung động trong vòng lặp của máy rung và chùm ánh sáng truyền qua gương phản xạ lại dao động và chùm ánh sáng đối với dao động trên cân và lò xo được sử dụng để điều khiển vòng lặp máy rung. Dải tần số được sử dụng để đo là 5 Hz đến 1000 Hz, nhưng về cơ bản chúng tôi sử dụng 300 Hz để hoạt động ổn định và nó có độ nhạy tốt ở tần số 50 Hz.
Học thuyết
Gọi giá trị dòng điện chạy qua cuộn dây chuyển động tại thời điểm t là
I = tôimsin (ωt)
Sự chệch hướng momen xoắn được tạo ra bởi điện kế được biểu thị bằng
Td=Gi= Imsin (ωt)
Trong đó G là hằng số điện kế
Phương trình chuyển động được biểu thị bằng
TJ+ TD+ TC= Td
Nơi TJlà mômen do mômen quán tính, TDlà mômen do giảm chấn, TClà mômen xoắn do lò xo gây ra, và Tdlà mômen lệch hướng.
J dhaiϴ / dthai+ D dhaiϴ / dthai+ Kϴ = GZ sin (ωt)
Trong đó J là hằng số quán tính, D là hằng số tắt dần và C là hằng số điều khiển.
Sau khi nghiệm phương trình trên sẽ nhận được độ võng (ϴ) là
ϴ=G GIm/ √ (Dω)hai+ (K-Jωhai)hai* sin (ωt- α)
Biên độ dao động được biểu thị bằng
A=GIm/ √ (Dω)hai+ (K-Jωhai)hai
Biên độ dao động của điện kế tăng lên khi tăng hằng số điện kế (G). Để làm cho biên độ lớn bằng cách tăng hằng số điện kế (G) hoặc giảm
Trường hợp 1 - Hằng số điện kế tăng (G): Chúng ta biết rằng hằng số điện kế được cho bởi
G = NBA
Trong đó N là số vòng của cuộn dây, B là mật độ từ thông và A là diện tích của cuộn dây.
Nếu ta tăng số vòng dây (N) và diện tích của cuộn dây (A) thì hằng số điện kế tăng lên, nhưng mômen quán tính cũng tăng lên do khối lượng cuộn dây nặng. Vậy √ (Dω)hai+ (K-Jωhai)haisẽ tăng.
Trường hợp 2 - Giảm √ (Dω)hai+ (K-Jωhai)hai: Trong đó J và D cố định, K có thể thay đổi bằng cách điều chỉnh chiều dài của lò xo.Vì thế√ (Dω)hai+ (K-Jωhai)hainên ở mức tối thiểu.
Đối với giá trị nhỏ nhất, chúng ta có thể đặt (K-Jωhai)hai= 0
hoặc ω = √K / J⇒2ᴨf = √K / J
Tần số cung cấp fS= 1 / 2ᴨ * √K / J
Để có biên độ cực đại, tần số riêng phải bằng tần số cung cấp fS=fn
Sao cho biên độ dao động đạt cực đại. Do đó, điện kế dao động được điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều dài và lực căng của hệ chuyển động sao cho tần số riêng của hệ chuyển động bằng tần số cung cấp. Nhờ đó mà hoạt động ổn định của điện kế rung động đạt được.
Vì vậy, đây là tất cả về tổng quan về điện kế độ rung , cấu tạo của điện kế rung động, lý thuyết, và sự khác biệt giữa các loại điện kế rung động được thảo luận. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, đó là ưu điểm của điện kế rung là gì?
