BÀI 2: CÁC CƠ CẤU CHỈ THỊ
Mục tiêu bài học:
- Phân tích được cấu tạo, nguyên lý của các loại cơ cấu đo thông dụng
như: từ điện, điện từ, điện động, cảm ứng...
- Lựa chọn phù hợp các loại cơ cấu đo trong từng trường hợp sử dụng
cụ thể.
- Sử dụng và bảo quản các loại cơ cấu đo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật
1. Cơ cấu đo từ điện
1.1. Ký hiệu
Cơ cấu kiểu từ điện,
khung dây ở phần động
Cơ cấu đo từ điện dùng diode chỉnh lưu
1.2. Cấu tạo
Hình 1-1: Cấu tạo cơ cấu đo kiểu từ điện
+ Khung quay: khung quay bằng nhôm hình chữ nhật, trên khung có quấn dây
đồng bọc vecni. Toàn bộ khối lượng khung quay phải càng nhỏ càng tốt để sao cho
mômen quán tính càng nhỏ càng tốt. Toàn bộ khung quay được đặt trên trục quay hoặc
treo bởi dây treo.
+ Nam châm vĩnh cửu: khung quay được đặt giữa hai cực từ N-S của nam châm
vĩnh cửu.
+ Lõi sắt non hình trụ nằm trong khung quay tương đối đều.
+ Kim chỉ thị được gắn chặt trên trục quay hoặc dây treo. Phía sau kim chỉ thị có
mang đối trọng để sao cho trọng tâm của kim chỉ thị nằm trên trục quay hoặc dây treo.
+ Lò xo đối kháng (kiểm soát) hoặc dây treo có nhiệm vụ kéo kim chỉ thị về vị trí
ban đầu điểm 0 và kiểm soát sự quay của kim chỉ thị.
1.3. Nguyên lý
Hình 1-2: Sơ đồ nguyên lý
cơ cấu đo kiểu từ điện
Khi có dòng điện cần đo I đi vào cuộn dây trên khung quay
sẽ tác dụng với từ trường ở khe hở tạo ra lực điện từ F:
F = N.B.l.L
Trong đó: N: số vòng dây quấn của cuộn dây.
B: mật độ từ thông xuyên qua khung dây.
L: chiều dài của khung dây.
I: cường độ dòng điện.
Lực điện từ này sẽ sinh ra một mômen quay Mq:
NBILb
b
FM
q
2
2
Trong đó: b là bề rộng của khung dây
và L.b = S là diện tích của khung dây.
Nên: Mq = N.B.S.I
Mômen quay này làm phần động mang kim đo quay đi một
góc nào đó và lò xo đối kháng bị xoắn lại tạo ra mômen phản
Mc tỷ lệ với góc quay .