振動検流計とは：タイプ、構造、理論

検流計は、少量の電流を測定または検出するために使用される機器です。これは指示計器であり、検流計に電流が流れていないようにヌル検出器を示すヌル検出でもあります。検流計は、ブリッジでヌル検出を示すために使用され、ポテンショメータで少量の電流を示すために使用されます。AC検流計には、位相敏感検流計と周波数敏感の2つのタイプがあります。 検流計 。振動検流計は、周波数に敏感な検流計の一種です。この記事では、振動検流計について説明します。

振動検流計とは何ですか？

測定電流と可動素子の発振周波数が等しくなる検流計を振動検流計と呼びます。少量の電流を測定または検出するために使用されます。

振動検流計の種類の違い

振動検流計には、ムービングコイル式振動検流計とムービングマグネット式振動検流計の2種類があります。ムービングコイル式振動検流計とムービングマグネット式振動検流計の違いを下表に示します。

建設

振動検流計の構造には、永久磁石、振動に使用されるブリッジピース、光のビームをスケールで反射するミラー、バネを締めるプーリー、および振動ループがあります。

ムービングコイル式振動検流計

検流計の基本原理として、コイルに電流源を流すと、コイル内に電磁界が発生し、コイルが移動します。同じ原理が上の図にも当てはまります。コイルが動いているとき、それはバイブレーターループに振動を発生させ、光のビームは振動を反射するミラーを通過し、スケール上の振動に対して光のビームは、スプリングが制御に使用されますバイブレーターループ。測定に使用する周波数範囲は5Hz〜1000 Hzですが、基本的には安定動作のために300 Hzを使用しており、50Hzの周波数で良好な感度があります。

理論

瞬間tで可動コイルを通過する電流の値を

I = I_m罪（ωt）

たわむ トルク 検流計によって生成されるは、

T_d= Gi = I_m罪（ωt）

ここで、Gは検流計定数です
運動方程式は次のように表されます。

T_J+ T_D+ T_C= T_d

ここでT_Jは慣性モーメントTによるトルクです。_Dは減衰によるトルク、T_Cはばねによるトルクであり、T_dは偏向トルクです。

J d^二ϴ / dt^二+ D d^二ϴ / dt^二+ Kϴ = GZ sin（ωt）

ここで、Jは慣性定数、Dは減衰定数、Cは制御定数です。
上記の方程式を解くと、たわみ（ϴ）は次のようになります。

ϴ = G GI_m/√（Dω）^二+（K-Jω^二）^二* sin（ωt-α）

振動の振幅は次のように表されます。

A = GI_m/√（Dω）^二+（K-Jω^二）^二

振動検流計の振幅は、検流計の定数（G）を増やすことによって増加します。検流計定数（G）を大きくするか、小さくして振幅を大きくするには

ケース1-検流計定数（G）の増加： 検流計の定数は次の式で与えられることがわかっています。

G = NBA

ここで、Nはコイルの巻数、Bは磁束密度、Aはコイルの面積です。
巻数（N）とコイルの面積（A）を増やすと、検流計の定数は増加しますが、コイルの質量が大きいため、慣性モーメントも増加します。だから√（Dω）^二+（K-Jω^二）^二増加します。

ケース2–√（Dω）の減少^二+（K-Jω^二）^二： JとDが固定されている場合、Kはばねの長さを調整することで変更できます。そう√（Dω）^二+（K-Jω^二）^二最小にする必要があります。

置くことができる最小値については（K-Jω^二）^二= 0

またはω=√K/J⇒2ᴨf=√K/ J

供給周波数f_S= 1 /2ᴨ*√K/ J

最大振幅の場合、固有振動数は供給周波数fと等しくなければなりません。_s=f_n

振動の振幅が最大になるように。したがって、振動検流計は、移動システムの固有周波数が供給周波数と等しくなるように、移動システムの長さと張力を変更することによって調整されます。そのため、振動検流計の安定した動作が実現されます。

したがって、これはすべてについてです 振動検流計の概要 、振動検流計の構造、理論、および振動検流計のタイプ間の違いについて説明します。ここにあなたへの質問があります、振動検流計の利点は何ですか？