Коллектив авторов - Большая энциклопедия техники

Прибор включает в себя термоэлектрический преобразователь магнитоэлектрического миллиамперметра или микроамперметра. Преобразователь является сочетанием нагревателя, пропускающего через себя исследуемый ток, и термопары, находящейся в зависимости от нагревателя. В месте соединения термопары и нагревателя определяется одна температура, а на свободных концах термопары температура соответствует температуре окружающей среды, при этом разность температур образует термоэлектродвижущую силу. В результате тепловой инерции состояние устанавливается, и температура нагревателя в месте соединения считается постоянной и характеризуется рассеиваемой на нем мощностью. Нагреватель подсоединяется последовательно в разрыв исследуемой цепи. Для измерения термоэлектродвижущей силы используется микроамперметр, соответствующий работе милливольтметра.

Нагреватель является тонкой проволочкой, произведенной из манганина или нихрома. Термопара изготавливается из материалов и сплавов, которые должны быть устойчивыми при высоких температурах. Сечение нагревателя обусловливает наибольшее значение исследуемого тока, диапазон значений находится от единиц миллиампер и доходит до десятков ампер. Для нахождения больших показателей тока употребляются трансформаторы тока. Сечение и длина нагревателя обусловливают наибольшую частоту, при этом наименьший порог частоты определяется сотнями МГц.

Термоэлектрические преобразователи подразделяют на вакуумные и контактные. Контактные преобразователи характеризуются наличием гальванической связи для термопары и нагревателя, что равносильно гальванической связи между входной цепью и выходной цепью. Бесконтактный преобразователь создан таким образом, что нагреватель разделяется относительно термопары при помощи керамической или стеклянной бусинки, создавая между нагревателем и термопарой небольшую емкостную связь, при этом чувствительность бесконтактного преобразователя считается меньше чувствительности контактного преобразователя.

Для вакуумного преобразователя характерно установление нагревателя и термопары в стеклянный баллончик. Чувствительность вакуумного термопреобразователя меньше чувствительности контактного преобразователя.

Термоэлектрические приборы создают значения, которые не зависят от формы кривой исследуемого тока. К сожалению, они обладают небольшой чувствительностью, неравномерностью шкалы, невозможностью создания перегрузки.

Используются эти приборы главным образом как амперметры и миллиамперметры, в редких случаях употребляются в качестве вольтметров в связи с малым входным сопротивлением и малой чувствительностью.

Название образовано от слов «тесла», являющейся единицей магнитной индукции СИ, и «метр». Представляет собой прибор для произведения измерения индукции или напряженности магнитного поля в неферромагнитной среде. Измерительный прибор предназначен для определения магнитной индукции, являющейся векторной величиной, которая обусловливает магнитное поле. С его помощью измеряется сила, направленная на перемещающуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля в фиксированной точке.

Подразделяются на индукционные тесламетры, феррозондовые приборы и т. д.

Индукционные тесламетры разработаны на основе индукционного преобразователя, например катушки. Также в конструкцию включен электроизмерительный прибор. В результате трансформации потокосцепления индукционного преобразователя с магнитным полем в преобразователе образуется электродвижущая сила, определяемая с помощью тесламетра. Линейное перемещение, вращение, вибрация индукционного преобразователя позволяют модифицировать потокосцепление в постоянных магнитных полях; изменения величины. Направления поля трансформируют потокосцепление для переменных магнитных полей.

Феррозондовые тесламетры разработаны на внутриатомных явлениях (например, на основе ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса, явления сверхпроводимости).

Приборы используются для нахождения горизонтальных и вертикальных элементов вектора напряженности геомагнитного поля, т. е. при создании магнитных карт, для произведения разведывательных геологических работ. Тесламетры применяются для определения магнитных полей планет Солнечной системы в научно-исследовательских изысканиях магнетического направления, а также для исследовательских работ в межпланетной среде.

Токовые весы, также называемые весами Ампера, используются для высокоточного измерения силы тока, т. е. механического взаимодействия между двух катушек с током.

Конструкторское решение токовых весов идентично аналитическим весам, основным отличием является материал, из которого производятся токовые весы, который является немагнитным. Токовые весы состоят из корпуса весов, неподвижного соленоида, подвижного соленоида, основания весов, шкалы отсчета, коромысла, гирь, уравновешиваемого соленоида в случае отсутствия тока. Измерения силы тока основаны на электродинамической реакции двух проводников, которые изготавливаются в качестве коаксиальных однослойных соленоидов, пропускающих одинаковый ток. Предусмотрено наличие гирь для создания равновесия силы реакции соленоидов. Сила тока представляет собой корень квадратный из произведения массы гирь на ускорение свободного падения, которое делится на коэффициент, показывающий зависимость габаритов соленоидов, а также производящий учет специфики реакции соленоидов относительно реакции, полученной в результате действия проводников прямолинейного типа. В случае непоступления тока к плечу равновесие создается при помощи подвешенного соленоида, аналогичного подвижному. Измерения токовыми весами имеют погрешность примерно 0,001%.

Трансформаторный датчик представляет собой измерительный трансформатор механических величин, например угла поворота, перемещения, в модификацию коэффициента преобразования трансформатора, а также в коэффициент взаимной индукции относительно первичной и вторичной обмотки.

Трансформаторный датчик разработан на принципе зависимости электродвижущей силы, которая создается во вторичной обмотке преобразователя, от любого из ранее описанных коэффициентов, трансформирующихся относительно модификации воздушного зазора магнитопровода преобразователя, относительного местонахождения обмоток и т. д.

Простейший трансформаторный датчик создан на основе модификации перемещения, соответствующей трансформации зазора в магнитопроводе. Размер зазора дает зависимость напряжения. Метрологические свойства совершенствуются в результате деления вторичной обмотки на две равные части, которые включаются дифференциально, т. е. встречно. В случае симметричной установки подвижной составляющей магнитопровода при рассмотрении частей вторичной обмотки образуемое ими суммарное напряжение, соответствующее нулевому значению, в результате произведения смещения подвижной составляющей напряжение будет подвергаться изменениям на величину полученного перемещения.