Ce este galvanometrul cu vibrații: tipuri, construcții și teorie

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Galvanometrul este un instrument care este utilizat pentru a măsura sau detecta cantitatea mică de curent. Este un instrument de indicare și este, de asemenea, o detectare a nulului care indică un detector de nul, astfel încât să nu curgă curent prin galvanometru. Galvanometrele sunt utilizate în punți pentru a arăta detectarea nulului și în potențiometru pentru a arăta cantitatea mică de curent. Galvanometrele de curent alternativ sunt de două tipuri, sunt galvanometru sensibil la fază și sensibil la frecvență galvanometru . Galvanometrul de vibrații este un tip de galvanometru sensibil la frecvență. Acest articol discută despre galvanometrul de vibrații.

Ce este galvanometrul cu vibrații?

Galvanometrul în care curentul măsurat și frecvența de oscilație a elementului în mișcare devin egale se numește galvanometru de vibrații. Este folosit pentru a măsura sau detecta o cantitate mică de curent.




Diferența dintre tipurile de galvanometru de vibrații

Există două tipuri de galvanometre de vibrații: acestea sunt galvanometru de vibrație cu bobină în mișcare și galvanometru de vibrație cu magnet în mișcare. Diferența dintre galvanometrul de vibrație cu bobină mobilă și galvanometrul de vibrație cu magnet în mișcare este prezentată în tabelul de mai jos.

S.NO Galvanometru cu bobină în mișcare Galvanometru cu magnet mobil
1Este bobină în mișcare și galvanometru cu magnet fixEste un magnet în mișcare și un galvanometru cu bobină fixă. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de galvanometru tangent
DouăSe bazează pe principiul că, atunci când o bobină care transportă curent este plasată într-un câmp magnetic uniform, bobina experimentează un cupluSe bazează pe legea tangentă a magnetismului
3În galvanometrul cu bobină în mișcare, planul bobinei nu trebuie setat în meridianul magneticÎn cazul galvanometrului cu magnet în mișcare, planul bobinei ar trebui să fie în meridianul magnetic
4Se folosește pentru a măsura curenții în ordinea a 10-9LASe folosește pentru a măsura curenții în ordinea a 10-6LA
5Constanta galvanometrului nu depinde de câmpul magnetic al pământuluiConstanta galvanometrului depinde de câmpul magnetic al pământului
6Câmpurile magnetice externe nu au niciun efect asupra devieriiCâmpurile magnetice externe pot influența devierea
7Nu este un instrument portabilEste un instrument portabil
8Costul este ridicatCostul este mic

Constructie

Construcția galvanometrului de vibrații are magneți permanenți, o piesă de punte care este utilizată pentru vibrație, oglindă care reflectă fasciculul de lumină pe scară, scripete care strânge arcul și bucla de vibrații.



Galvanometru de vibrație tip bobină mobilă

Galvanometru de vibrație tip bobină mobilă

Așa cum este principiul de bază al galvanometrului, atunci când se aplică o sursă de curent peste bobină, atunci câmpul electromagnetic este produs în bobina care mișcă bobina. Același principiu se aplică și în figura de mai sus. Când bobina se mișcă, atunci creează vibrații în bucla vibratorului și fasciculul de lumină este trecut pe oglindă, care reflectă vibrația și fasciculul de lumină în raport cu vibrațiile de pe scară, iar arcul este utilizat pentru controlul bucla vibrator. Gama de frecvență utilizată pentru măsurarea este de 5 Hz la 1000 Hz, dar practic folosim 300 Hz pentru o funcționare stabilă și are o sensibilitate bună la frecvența de 50 Hz.

Teorie

Să fie valoarea curentului care trece prin bobina în mișcare într-o clipă t


Eu = eumpăcat (ωt)

Devierea cuplu produs de galvanometru se exprimă prin

Td= Gi = Impăcat (ωt)

Unde G este constanta galvanometrului
Ecuația mișcării este exprimată ca

TJ+ TD+ TC= Td

Unde TJeste cuplul datorat momentului de inerție, TDeste cuplul datorat amortizării, TCeste cuplul datorat arcului și Tdeste cuplul deviant.

J dDouăϴ / dtDouă+ D dDouăϴ / dtDouă+ Kϴ = GZ sin (ωt)

Unde J este constanta de inerție, D este constanta de amortizare și C este constanta de control.
După ce soluția ecuației de mai sus va obține deviația (ϴ) este

ϴ = G GIm/ √ (Dω)Două+ (K-JωDouă)Două* păcat (ωt- α)

Amplitudinea vibrației este exprimată ca

A = GIm/ √ (Dω)Două+ (K-JωDouă)Două

Amplitudinea galvanometrului de vibrații este mărită prin creșterea constantei galvanometrului (G). Pentru a face amplitudinea mare prin creșterea constantă a galvanometrului (G) sau scăderea

Cazul 1 - Creșterea constantei galvanometrului (G): Știm că constanta galvanometrului este dată de

G = NBA

Unde N este numărul de rotații ale bobinei, B este densitatea fluxului și A este aria bobinei.
Dacă mărim numărul de rotații (N) și aria bobinei (A), atunci constanta galvanometrului crește, dar momentul de inerție este, de asemenea, crescut datorită masei grele a bobinei. Deci √ (Dω)Două+ (K-JωDouă)Douăva creste.

Cazul 2 - Scăderea √ (Dω)Două+ (K-JωDouă)Două: În cazul în care J și D sunt fixe, K poate fi schimbat prin ajustarea lungimii arcului.Asa de√ (Dω)Două+ (K-JωDouă)Douăar trebui să fie minim.

Pentru valoarea minimă pe care o putem pune (K-JωDouă)Două= 0

sau ω = √K / J⇒2ᴨf = √K / J

Frecvența de alimentare fS= 1 / 2ᴨ * √K / J

Pentru amplitudine maximă, frecvența naturală trebuie să fie egală cu frecvența de alimentare fs=fn

Astfel încât amplitudinea vibrației să fie maximă. Astfel, galvanometrul de vibrații este reglat prin schimbarea lungimii și tensiunii sistemului în mișcare, astfel încât frecvența naturală a sistemului în mișcare să fie egală cu frecvența de alimentare. Pentru a se realiza funcționarea stabilă a galvanometrului de vibrații.

Astfel, totul este vorba o prezentare generală a galvanometrului de vibrații , construcția galvanometrului de vibrații, teoria și diferența dintre tipurile de galvanometru de vibrații sunt discutate. Iată o întrebare pentru dvs., care este avantajul unui galvanometru de vibrații?