Mikä on värähtelygalvanometri: tyypit, rakenne ja teoria

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Galvanometri on instrumentti, jota käytetään pienen virtamäärän mittaamiseen tai havaitsemiseen. Se on ilmaisinlaite ja se on myös nolla-ilmaisu, joka osoittaa nolla-ilmaisimen siten, että galvaanimittarin läpi ei virtaa virtaa. Galvanometrejä käytetään siltoissa nollatunnistuksen osoittamiseksi ja potentiometrissä pienen virtamäärän osoittamiseksi. AC-galvanometrejä on kahta tyyppiä, ne ovat vaiheherkkiä ja taajuusherkkiä galvanometri . Tärinägalvanometri on eräänlainen taajuusherkkä galvanometri. Tässä artikkelissa käsitellään tärinägalvanometriä.

Mikä on tärinägalvanometri?

Galvanometriä, jossa mitattu virta ja liikkuvan elementin värähtelytaajuus yhtenevät, kutsutaan värähtelygalvanometriksi. Sitä käytetään mittaamaan tai havaitsemaan pieni määrä virtaa.




Tärinägalvanometrin tyyppien välinen ero

On olemassa kahden tyyppisiä tärinägalvanometrejä, joita ne liikkuvat kelatyyppisillä tärinägalvanometreillä ja liikkuvilla magneettityyppisillä tärinägalvanometreillä. Ero liikkuvan kelatyyppisen tärinägalvanometrin ja liikkuvan magneettityyppisen tärinägalvanometrin välillä on esitetty alla olevassa taulukossa.

S.NO Liikkuva kela-galanometri Liikkuva magneettigalvanometri
1Se on liikkuva kela ja kiinteän magneetin tyyppinen galvaanimittariSe on liikkuva magneetti ja kiinteä kelatyyppinen galvanometri. Se tunnetaan myös tangenttigalvanometrinä
kaksiSe perustuu periaatteeseen, että kun virtaa kuljettava kela asetetaan tasaiselle magneettikentälle, kela kokee vääntömomentinSe perustuu magnetismin tangenttilakiin
3Kelakalvoganometrissä kelan tasoa ei tarvitse asettaa magneettiseen meridiaaniinLiikkuvassa magneettigalvanometrissä kelan tason tulisi olla magneettisessa pituuspiirissä
4Sitä käytetään virtojen mittaamiseen suuruusluokkaa 10-9TOSitä käytetään virtojen mittaamiseen suuruusluokkaa 10-6TO
5Galvanometrivakio ei riipu maan magneettikentästäGalvanometrivakio riippuu maan magneettikentästä
6Ulkoisilla magneettikentillä ei ole vaikutusta taipumiseenUlkoiset magneettikentät voivat vaikuttaa taipumiseen
7Se ei ole kannettava instrumenttiSe on kannettava instrumentti
8Kustannukset ovat korkeatKustannukset ovat alhaiset

Rakentaminen

Tärinägalvanometrin rakenteessa on kestomagneetit, värähtelyyn käytettävä silta, peili, joka heijastaa asteikon valonsädettä, jousen ja tärinän silmukan kiristävä talja.



Liikkuva kelatyyppinen tärinägalvanometri

Liikkuva kelatyyppinen tärinägalvanometri

Galvanometrin perusperiaatteena on, että kun virtalähde syötetään kelan yli, sähkömagneettinen kenttä syntyy kelassa, joka liikuttaa kelaa. Samaa periaatetta sovelletaan yllä olevaan kuvaan. Kun kela liikkuu, se luo värähtelyä värähtelysilmukkaan ja valonsäde siirtyy peiliin, joka heijastaa värähtelyä ja valonsädettä asteikon värähtelyyn nähden ja jousta käytetään säätimen ohjaamiseen. täryttimen silmukka. Mittauksessa käytetään taajuusaluetta 5 Hz - 1 000 Hz, mutta vakaana toimintana käytämme periaatteessa 300 Hz ja sillä on hyvä herkkyys 50 Hz taajuudella.

Teoria

Olkoon liikkuvan kelan läpi hetkessä t kulkevan virran arvo t


I = minämsynti (ωt)

Ohjaava vääntömomentti galvanometrin tuottama ilmaistaan

Td= Gi = minämsynti (ωt)

Missä G on galvanometrivakio
Liikkeen yhtälö ilmaistaan

TJ+ TD+ TC= Td

Missä TJon hitausmomentin aiheuttama vääntömomentti, TDon vaimennuksesta johtuva vääntömomentti, TCon jousen aiheuttama vääntömomentti ja Tdon taipuva vääntömomentti.

J dkaksiϴ / dtkaksi+ D dkaksiϴ / dtkaksi+ Kϴ = GZ sin (ωt)

Missä J on inertiavakio, D on vaimennusvakio ja C on kontrollivakio.
Kun yllä olevan yhtälön ratkaisu saa taipuman (ϴ) on

ϴ = G GIm/ √ (Dω)kaksi+ (K-Jωkaksi)kaksi* synti (ωt- α)

Tärinän amplitudi ilmaistaan

A = GIm/ √ (Dω)kaksi+ (K-Jωkaksi)kaksi

Tärinägalvanometrin amplitudia lisätään lisäämällä galvanometrin vakiota (G). Amplitudin suurentamiseksi lisäämällä joko galvanometrin vakiota (G) tai pienentämällä

Tapaus 1 - Galvanometrin vakion kasvaminen (G): Tiedämme, että galvanometrivakio saadaan

G = NBA

Missä N on kelan kierrosten lukumäärä, B on vuon tiheys ja A on kelan pinta-ala.
Jos kasvatamme kelan (N) lukumäärää ja kelan pinta-alaa (A), galvaanimittarin vakio kasvaa, mutta myös hitausmomentti kasvaa kelan raskaan massan vuoksi. Joten √ (Dω)kaksi+ (K-Jωkaksi)kaksikasvaa.

Tapaus 2 - pienenevä √ (Dω)kaksi+ (K-Jωkaksi)kaksi: Jossa J ja D ovat kiinteät, K: ta voidaan muuttaa säätämällä jousen pituutta.Niin√ (Dω)kaksi+ (K-Jωkaksi)kaksitulisi olla vähintään.

Pienimmälle arvolle voimme asettaa (K-Jωkaksi)kaksi= 0

tai ω = √K / J⇒2ᴨf = √K / J

Syöttötaajuus fS= 1 / 2ᴨ * √K / J

Suurimman amplitudin saavuttamiseksi luonnollisen taajuuden tulisi olla yhtä suuri kuin syöttötaajuus fs=fn

Joten värähtelyn amplitudin tulisi olla suurin. Siten värähtelygalvanometri viritetään muuttamalla liikkuvan järjestelmän pituutta ja kireyttä siten, että liikkuvan järjestelmän luonnollinen taajuus on yhtä suuri kuin syöttötaajuus. Tärinän galvaanimittarin vakaa toiminta saavutetaan.

Näin ollen kyse on kaikesta yleiskatsaus tärinägalvanometristä , värähtelygalvanometrin rakentamista, teoriaa ja värähtelygalvanometrityyppien eroa käsitellään. Tässä on kysymys sinulle, mikä on tärinägalvanometrin etu?