Логометр

Лого́метр — магнитоэлектрический электроизмерительный прибор для измерения отношения сил двух электрических токов.

Логометр обычно применяется в приборах для измерения сопротивления, индуктивности, ёмкости, температуры.

Конструкция[править | править код]

Подвижная часть логометра выполнена в виде двух жёстко скреплённых рамок с обмотками, плоскости которых расположены под некоторым углом или взаимно перпендикулярны. Система из этих двух рамок может вращаться вокруг оси, проходящей через прямую пересечения плоскостей рамок.

Обе рамки находятся в постоянном неоднородном магнитном поле, создаваемым постоянным магнитом с полюсными наконечниками и неподвижным ферромагнитным стержнем, изготовленным из магнитомягкого материала, помещенным внутри рамок. Неоднородность постоянного магнитного поля достигается приданием эллиптической в перпендикулярном к оси вращения рамок сечении формы стержню, либо приданию поверхности полюсных наконечников формы эллиптического цилиндра.

Система из двух рамок не снабжена пружинной системой, создающей возвращающий в начальное положение крутящий момент, как это делается в стрелочных измерительных приборах магнитоэлектрической системы, предназначенных для измерения силы тока, и при отсутствии тока в обмотках рамок может свободно вращаться на оси.

Принцип работы[править | править код]

В обмотки обеих рамок через провода, не создающие крутящего момента, токи можно подавать независимо. Направление токов в обмотках рамок выбрано таким, чтобы крутящие моменты рамок ${\displaystyle M_{1},\ M_{2}}$ были направлены противоположно, то есть стремились повернуть систему рамок в разные стороны. Из-за неоднородности постоянного магнитного поля, крутящий момент рамки при неизменном токе зависит от ориентации рамки относительно постоянного магнитного поля. При подаче токов в обмотки рамок система из рамок устанавливается в положение, при котором вращающие моменты равны и противоположно направлены, это достигается, если рамка с бо́льшим током находится в более слабом магнитном поле — в зоне, где воздушный зазор между стержнем и полюсными наконечниками больше из-за эллиптичности стержня. При увеличении или снижении тока рамок на одинаковую долю угол поворота рамочной системы не изменяется, так как пропорционально снижаются или увеличиваются крутящие моменты.

При другом отношении токов в рамках происходит поворот рамок на угол, снова обеспечивающий равенство крутящих моментов. Таким образом, угол поворота зависит только от отношения токов в обмотках рамок.

Неоднородность постоянного магнитного поля выбирается приданием должной формы стержню и полюсным наконечникам так, чтобы угол поворота рамок был примерно пропорционален измеряемой величине.

С системой рамок жёстко связана указывающая стрелка, перемещающаяся по шкале, оцифрованной в единицах измеряемой величины.

Пример применения логометра для измерения сопротивления[править | править код]

Так как угол поворота рамок ${\displaystyle \alpha }$ является монотонной функцией отношения токов ${\displaystyle I_{1},I_{2}}$:

${\displaystyle \alpha =f\left({\frac {I_{1}}{I_{2}}}\right),}$

то, подключив эталонный резистор ${\displaystyle R_{e}}$, и определяемое сопротивление ${\displaystyle R_{x}}$ последовательно с обмотками рамок к одному источнику напряжения ${\displaystyle U}$ получаем угол поворота рамок равный отношению сопротивлений эталонного резистора и измеряемого сопротивления, причём этот угол не зависит от напряжения источника напряжения:

${\displaystyle {\frac {I_{1}}{I_{2}}}={\frac {I_{e}}{I_{x}}}={\frac {U/R_{e}}{U/R_{x}}}={\frac {R_{x}}{R_{e}}}.}$

По этому принципу измерения высоких сопротивлений, например, сопротивлений изоляции, работают многие модели стрелочных мегаомметров.

Ссылки[править | править код]

• Логометр // Лесничий — Магнит. — М. : Советская энциклопедия, 1954. — С. 344. — (Большая советская энциклопедия : [в 51 т.] / гл. ред. Б. А. Введенский ; 1949—1958, т. 25).
• Логометр // Куна — Ломами. — М. : Советская энциклопедия, 1973. — С. 608. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 14).

В статье есть список источников, но не хватает сносок. Без сносок сложно определить, из какого источника взято каждое отдельное утверждение. Вы можете улучшить статью, проставив сноски на источники, подтверждающие информацию. Сведения без сносок могут быть удалены. (26 мая 2021)