гревателем и окружающей средой, при котором температура рабочего спая термопары постоянна.

Уравнение теплового баланса имеет вид

где tx— температура рабочего, спая; t0— температура окружающей сре­ ды и нерабочего спая термопары; Я — интегральный коэффициент тепло­ отдачи спая термопары и нагревателя.

Ток, возникающий в цепи термопары и измерительного прибора, про­ порционален разности температур спаев термопары txи t0, т. е.

где с — постоянный коэффициент, характеризующий свойства термопары. Тогда

Ргн= НИс — Щс • MSa = Аа,

где S — чувствительность магнитоэлектрического прибора; а — угол отклонения указателя прибора; А = Я/с 1 /S — постоянная величина.

Отсюда

а = {rJA) Р = В /2,

где В = rJA.

Это выражение, являющееся основным уравнением, показывает, что прибор может быть использован для измерения постоянных и перемен­ ных токов. Шкала прибора близка к квадратичной. Поскольку емкость и индуктивность нагревателя ничтожно малы, приборы используются для частот до 800 МГц.

3.7. Электромагнитные приборы

Вращающий момент, действующий на подвижную часть этих приборов, создается в результате взаимодействия магнитного поля катушки, созда­ ваемого измеряемым током, с одним или несколькими ферромагнитными сердечниками, находящимися на оси подвижной части прибора. На рис. 19 показана конструктивная схема электромагнитного прибора с плоской катушкой. Для исключения влияния на прибор внешнего магнитного по­ ля применяют астазирование или экранирование измерительного механиз­ ма. 'Дегазированные приборы называются астатическими.

В астатическом измерительном приборе на оси подвижной части укреп­ ляются два сердечника, которые втягиваются в две отдельные катушки, включенные последовательно и расположенные так, что их поля направле­ ны встречно. Это позволяет исключить влияние внешнего магнитного по­ ля на работу прибора (рис. 20).

Вращающий момент системы прибора определяется, исходя из выраже­ ния электромагнитной энергии системы

Wt = L /2/2,

где L — индуктивность катушки; / — эффективное значение тока. Тогда

3-Г

Величины А и Сн являются параметрами счетчика и зависят от его конструктивных особенностей. Существует действительная постоянная счетчика С, под которой понимается количество энергии, израсходованное в цепи за один оборот диска. С в.отличие от Сн зависит от режима работы счетчика и от влияющих физических величин. Разница между Сн и С приводит к погрешности счетчика. Если зарегистрированная энергия W' = CKN, а действительная W = CN, то относительная погрешность счетчика (%)

р = (W' — W) IOOIW= (Сн — С) 1§0/С.

В зависимости от рода тока счетчики имеют различные типы измери­ тельных механизмов. Для постоянного тока применяется электродинами­ ческий измерительный механизм, а для переменного —. индукционный.

Измерительные механизмы индукционных счетчиков разделяются на тангенциальные и радиальные. На рис. 28 показана принципиальная схе­ ма тангенциального измерительного механизма счетчика, магнитная сис­ тема которого состоит из двух электромагнитов А и 23. Электромагнит 23 несет на себе обмотку' напряжения доу, а электромагнит А — обмотку токовую Wj. Обмотка wu создает магнитный поток, который разделяется на два потока Ф*. и Фу. Первый замыкается по крайним стержням и воз­ душным зазорам электромагнита Б и называется нерабочим потоком, по­ скольку не создает вращающего момента. Поток Фу замыкается через противополюс 27 и один раз пересекает диск. При этом Фу из противополюса проходит на крайние стержни магнитопровода В.

Благодаря обмотке w/ создается один поток Ф /, который дважды пе­ ресекает диск и проходит через магнитопроводы Л и 23. Можно считать, что

Фу = kil; Фу = kulи = ku (C//Zy),

где Z y —^сопротивление обмотки напряжения.

Поскольку обмотка доу имеет большое число витков, то можно принять,

что

Zy ~ Хц =■ 2л/Ly.

Тогда

Фу = kuUl2nfLu = k'uU/f,

мерно постоянно, т. е. момент Мт про­ порционален частоте вращения диска

Мт = £60 .

Тогда энергия, учитываемая счетчиком, определяется

ИЛИ

w = CN,

где С — k'e/k — действительная постоянная счетчика; N — обороты дис­ ка за период t2 — t\.

При выводе уравнения для энергии полагали, что трения в системе нет. В действительности оно наблюдается в цапфах, в счетном механизме

.и пр. При малых нагрузках момент трения может вызвать большую по­ грешность. Для устранения этого явления создается добавочный постоян­ ный момент — компенсационный — с помощью экрана или короткозамк­ нутого витка на среднем стержне магнитопровода В.

Благодаря наличию короткозамкнутого витка или экрана, поток

Фу раздваивается на две составляющие — Фу и Фу, которые из-за раз­ ного магнитного сопротивления проходимых ими участков сдвигаются на некоторый угол (рис. 30). В результате возникает вращающий момент, необходимый для компенсации момента трения. Равенство момента трения и вращающего момента определяет порог чувствительности счетчика sq (%):

Sq — ( Р m in lP ном) 1 0 0 ,

где Рщт — минимальное значение мощности, при которой начинается движение подвижной системы счетчика; Рном— номинальная мощность, счетчика.

По ГОСТ 6570—75 порог чувствительности для счетчиков'классов точ­

Компенсирующий момент может вызвать произвольное движение подвижной системы счетчика. Поток рас.сеяния обмотки wu используется для предотвращения этого явления. Дл'я этого на поверхности катушки прикрепляется стальная Г-образная пластинка, а на оси диска — сталь­ ная пружинка с выступом, через которые замыкаются магнитные силовые линии поля рассеивания и удерживают диск от самохода.

При изменении напряжения сети в пределах 80... 110 % от номиналь­ ного согласно стандарту самоход счетчика не должен наблюдаться.

Магнитная система однофазного индуктивного счетчика используется в трехфазных счетчиках активной и реактивной энергии.