Оформление отчета

Отчет должен содержать:

1 цель работы;

2 краткий порядок проведения измерений;

3 результаты измерений и расчетов (таблица 4.2);

4 выводы.

Лабораторная работа № 5 изучение принципа действия и конструкции логометра Общие сведения

При измерении температуры термометрами сопротивления в качестве одного из вторичных приборов используются логометры.

Шкала логометра градуируется обычно в градусах Цельсия. При этом необходимо иметь в виду, что их температурная шкала действительна только для определенной градуировки термометра сопротивления – 1П, 5П, 10П, 50П, 100П, 10М, 50М, 100М - и заданного значения сопротивления внешних соединительных линий.

Логометры относятся к приборам магнитоэлектрической системы. Принцип их действия основан на использовании сил взаимодействия между постоянным током, протекающим по проводникам (обмоткам двух подвижных рамок), и магнитным полем постоянного магнита. Измерительный механизм состоит из двух рамок, помещенных в воздушный зазор между полюсами постоянного магнита и сердечником. При этом, в отличие от милливольтметров у логометров воздушный зазор между полюсами и сердечником сделан неравномерным и, следовательно, величина магнитной индукции в зазоре непостоянная. Кроме того, и противодействующий момент в логометре создается электрическим путем (в отличие от механического в милливольтметре), за счет неравномерного распределения магнитной индукции.

Принципиальная схема логометра показана на рисунке 5.1. В междуполюсном пространстве постоянного магнита N, S на общей оси (двух кернах) укреплены две скрещенные и жестко связанные между собой рамки R_p_ и R_p, изготовленные из тонкой изолированной медной проволоки. Выточки полюсных наконечников сделаны так, что воздушный зазор увеличивается от центра полюсных наконечников к их краям, а магнитная индукция уменьшается приблизительно по квадратичному закону от центра к краям полюсных наконечников. Возможна иная конструкция, когда воздушный зазор убывает от центра полюсных наконечников к их краям.

Рамки логометра включены таким образом, что их вращающие моменты М₁ и М₂ направлены навстречу друг другу. Подвод тока к рамкам производится либо с помощью безмоментных вводов, сделанных из золотых ленточек, либо посредством маломоментных спиральных волосков, изготовляемых из бронзовых сплавов, от источника напряжения 4 В. На приведенной схеме R₁ и R₂ - добавочные манганитовые резисторы, R_t - сопротивление термометра. Как видно из рисунка, ток от источника питания в точке “а” разветвляется и проходит по двум ветвям: ток I₁ через резистор R₁, рамку R_p, термометр сопротивления R_t и ток I₂ через R₂ и рамку R_p_. В точке “b” ветви сходятся, и дальше ток идет по одному проводнику до источника питания. При протекании по рамкам R_p и R_p_ токов I₁ и I₂ создаются магнитные поля, в результате взаимодействия которых с полем постоянного магнита возникают вращающие моменты М₁ и М₂, направленные навстречу друг другу. При условии, что R₁ + R_p + R_t = R₂ + R_p_, I₁ = I₂, следовательно, равны и моменты М₁ = М₂ (рамки занимают положение, показанное на рисунке 5.1).

Рисунок 5.1 – Принципиальная схема логометра

Если сопротивление R_t вследствие нагрева термометра возрастает, то вращающий момент рамки М₁ будет меньше момента рамки М₂. Так как I₁  I₂, то подвижная часть начнет поворачиваться по часовой стрелке, т. е. в направлении момента М₂. При этом рамка R_p с меньшим вращающим моментом попадает в более сильное магнитное поле, и ее момент увеличивается, момент же рамки R_p наоборот будут уменьшаться. При определенном угле поворота вращающие моменты сравняются, рамки остановятся, и стрелка прибора зафиксирует новое значение температуры. Это произойдет при условии М₁ = М₂, В₁I₁ = B₂I₂