Aparate de măsură

Mecanismul care generează cuplul activ la instrumentul magnetoelectric este format dintr-un magnet permanent şi o bobină. Cuplul activ ia naştere ca urmare a interacţiunii dintre câmpul magnetului permanent şi conductoarele parcurse de curent continuu ale bobinei. După felul cum sunt dispuse, se disting instrumente magnetoelectrice cu magnet permanent fix şi bobină mobilă, şi instrumente cu bobină fixă şi magnet mobil.

La rândul lor, cele cu magnet permanent fix şi bobină mobilă pot avea magnetul exterior bobinei (fig. 3.5.a) sau interior acesteia (fig. 3.5.b).

Fig. 3.5. Instrumente magnetoelectrice

Din punct de vedere constructiv circuitul magnetic este format din magnetul permanent (1) jugul magnetic (2), piesele polare (3) şi miezul cilindric (4).

Bobina mobilă (5) este plasată în întrefier foarte bine centrată cu ajutorul sistemului de suspensie.

Ea este formată dintr-un cadru izolant sau din aluminiu pe care sunt bobinate mai multe spire cu conductor izolat foarte subţire (0,01 + 0,1 mm).

Curentul este adus la bobină prin resoartele spirale (6), care generează prin răsucire cuplul rezistent.

Pe sistemul mobil este fixat şi acul indicator (7) echilibrat de contragreutăţi (8).

Pentru instrumentele foarte sensibile ( , galvanometre) se utilizează suspensie pe benzi şi în locul acului indicator, o oglindă mică solidară cu bobina, pentru citirea optică a deviaţiei.

Magnetul permanent realizat din aliaj magnetic dur (Alnico, Magnico etc) sau ferite dure, generează în întrefier un câmp magnetic uniform cu inducţii de 0,2  0,5 T.

Datorită durităţii mari la prelucrare a materialelor magnetice, forma magneţilor permanenţi este simplă şi au prelucrate fin (prin rectificare), doar suprafaţa celor doi poli, restul circuitului magnetic fiind din fier moale uşor prelucrabil.

De aceea circuitele magnetice au forme diverse (fig. 3.6).

Fig. 3.6. Forme constructive de circuite magnetice.

Unele din ele permit o deschidere a scării gradate de 240  2700 (fig. 3.6.d), altele au avantajul că sunt mai compacte. În general variantele de circuite magnetice cu magnet interior sunt mai miniaturizate şi au o ecranare magnetică mai bună datorită jugului exterior. Au însă şi dezavantajul unui câmp magnetic mai neuniform datorită dispersiei mai mari.

În general forma pieselor polare şi a miezului cilindric realizează un câmp radial uniform distribuit cu inducţia constantă în orice poziţie s-ar afla bobina. La instrumente speciale (logometre) întrefierul poate fi neuniform, variind după o lege, în general sinusoidală.

Mecanismul de amortizare la instrumentul magnetoelectric este construit din cadrul de Al al bobinei, de formă dreptunghiulară, care funcţionează ca o spiră în scurtcircuit, în care se induc, prin mişcarea în câmpul magnetic permanent, curenţi care se opun mişcării şi o amortizează.

La varianta de instrumente cu cadru izolant sau cu spire rigidizate cu răşini, amortizarea se face de către curenţii induşi în spirele bobinei, al cărui circuit este închis în exterior cu o rezistenţă foarte apropiată de valoarea , care asigură instrumentului un regim aperiodic amortizat critic.