Galvanometar je instrument kojim se mjeri ili detektira mala količina struje. To je instrument koji pokazuje, a također je i otkrivanje nule koje ukazuje na detektor nule, tako da kroz galvanometar ne struji struja. Galvanometri se koriste u mostovima za prikaz nule detekcije, a u potenciometru za prikaz male količine struje. AC galvanometri su dvije vrste oni su fazno osjetljivi galvanometar i frekvencijski osjetljivi galvanometar . Vibracijski galvanometar je jedna vrsta frekvencijski osjetljivog galvanometra. Ovaj članak razmatra vibracijski galvanometar.
Što je vibracijski galvanometar?
Galvanometar u kojem izmjerena struja i frekvencija titranja pokretnog elementa postaju jednaki naziva se vibracijski galvanometar. Koristi se za mjerenje ili otkrivanje male količine struje.
Razlika između vrsta vibracijskog galvanometra
Postoje dvije vrste vibracionih galvanometara: oni su pokretni vibracijski galvanometar i magnetni vibracijski galvanometar. Razlika između vibracijskog galvanometra s gibljivom zavojnicom i vibracijskog galvanometra s magnetom prikazana je u donjoj tablici.
S.NO | Pokretni zavojnica Galvanometar | Pokretni magnet s galvanometrom |
1 | To je pomična zavojnica i galvanometar tipa fiksnog magneta | To je pokretni magnet i galvanometar s fiksnom zavojnicom. Poznat je i kao tangencijski galvanometar |
dva | Temelji se na principu da kada se zavojnica koja nosi struju postavi u jednoliko magnetsko polje, zavojnica doživi moment | Temelji se na tangentnom zakonu magnetizma |
3 | U galvanometru s pomičnom zavojnicom ravnina zavojnice ne mora biti postavljena u magnetskom meridijanu | U galvanometru s pomičnim magnetom ravnina zavojnice treba biti u magnetskom meridijanu |
4 | Koristi se za mjerenje struja reda 10-9DO | Koristi se za mjerenje struja reda 10-6DO |
5 | Konstanta galvanometra ne ovisi o zemaljskom magnetskom polju | Konstanta galvanometra ovisi o magnetskom polju zemlje |
6 | Vanjska magnetska polja nemaju utjecaja na otklon | Vanjska magnetska polja mogu utjecati na otklon |
7 | To nije prijenosni instrument | To je prijenosni instrument |
8 | Trošak je velik | Trošak je nizak |
Izgradnja
Konstrukcija vibracijskog galvanometra ima trajne magnete, mostić koji se koristi za vibracije, zrcalo koje reflektira snop svjetlosti na vagi, remenicu koja zateže oprugu i vibracijsku petlju.
Galvanometar vibracija s pokretnom zavojnicom
Kao osnovno načelo galvanometra, kada se preko zavojnice primijeni izvor struje, tada se u zavojnici stvara elektromagnetsko polje koje pomiče zavojnicu. Isti princip primjenjiv je na gornju sliku. Kada se zavojnica pomiče, tada stvara vibraciju u vibracijskoj petlji i snop svjetlosti prolazi na zrcalo koji odražava vibracije i snop svjetlosti s obzirom na vibracije na vagi, a opruga se koristi za upravljanje petlja vibratora. Za mjerenje se koristi frekvencijski raspon od 5 Hz do 1000 Hz, ali u osnovi koristimo 300 Hz za stabilan rad i ima dobru osjetljivost na frekvenciji od 50 Hz.
Teorija
Neka vrijednost trenutne struje koja prolazi kroz zavojnicu u pokretu bude t
Ja = jamgrijeh (ωt)
Skretanje obrtni moment proizvedenog galvanometrom izražava se sa
Td= Gi = Imgrijeh (ωt)
Gdje je G konstanta galvanometra
Jednadžba gibanja izražava se kao
TJ+ TD+ TC= Td
Tamo gdje je TJje okretni moment zbog momenta tromosti, TDje okretni moment zbog prigušenja, TCje okretni moment zbog opruge, a Tdje okretni moment koji skreće.
J ddvaϴ / dtdva+ D ddvaϴ / dtdva+ Kϴ = GZ grijeh (ωt)
Gdje je J konstanta tromosti, D je konstanta prigušenja, a C kontrolna konstanta.
Nakon što će rješenje gornje jednadžbe dobiti otklon (ϴ) je
ϴ = G GIm/ √ (Dω)dva+ (K-Jωdva)dva* grijeh (ωt- α)
Amplituda vibracija izražava se kao
A = GIm/ √ (Dω)dva+ (K-Jωdva)dva
Amplituda vibracija galvanometra povećava se povećanjem konstante galvanometra (G). Da bi amplituda bila velika povećavanjem ili konstantom galvanometra (G) ili smanjenjem
Slučaj 1 - Povećavanje konstante galvanometra (G): Znamo da je konstanta galvanometra dana sa
G = NBA
Gdje je N broj zavoja zavojnice, B je gustoća protoka, a A površina zavojnice.
Ako povećamo broj zavoja (N) i površinu zavojnice (A), tada se konstanta galvanometra povećava, ali i moment inercije se povećava zbog teške mase zavojnice. Dakle √ (Dω)dva+ (K-Jωdva)dvapovećat će se.
Slučaj 2 - Smanjivanje √ (Dω)dva+ (K-Jωdva)dva: Tamo gdje su J i D fiksni, K se može mijenjati podešavanjem duljine opruge.Tako√ (Dω)dva+ (K-Jωdva)dvatreba biti minimalan.
Za minimalnu vrijednost možemo staviti (K-Jωdva)dva= 0
ili ω = √K / J⇒2ᴨf = √K / J
Učestalost napajanja fS= 1 / 2ᴨ * √K / J
Za najveću amplitudu, prirodna frekvencija trebala bi biti jednaka frekvenciji napajanja fs=fn
Tako da amplituda vibracija treba biti maksimalna. Dakle, vibracijski galvanometar podešava se promjenom duljine i napetosti pokretnog sustava kako bi prirodna frekvencija pomičnog sustava bila jednaka opskrbnoj frekvenciji. Tako se postiže stabilan rad vibracijskog galvanometra.
Dakle, ovdje se radi o svemu pregled vibracijskog galvanometra , raspravlja se o konstrukciji vibracijskog galvanometra, teoriji i razlici između tipova vibracijskih galvanometra. Evo pitanja za vas, koja je prednost vibracijskog galvanometra?