Endise galvanomeetri võttis kasutusele Johann Schweigger aastal 1820. Seadme väljatöötamise viis läbi ka Andre Marie Ampere. Varasemad kujundused suurendasid magnetvälja mõju, mis tekkis voolu kaudu paljude traadipöörete kaudu. Niisiis nimetati neid seadmeid ka kordistajateks nagu nende peaaegu sarnase konstruktsiooni tõttu. Kuid see termin galvanomeeter oli 1836. aastal populaarsem. Pärast paljude täiustuste ja edasijõudmistega tekkisid mitmesugused galvanomeetrid. Ja üks tüüp on “Ballistic Galvanometer”. Selles artiklis selgitatakse selgelt selle tööpõhimõtet, ülesehitust, rakendusi ja eeliseid.

Mis on ballistiline galanomeeter?

Ballistiline galvaanomeeter on seade, mida kasutatakse magnetvoost areneva laenguvoolu suuruse hindamiseks. See seade on omamoodi tundlik galvanomeeter, mida nimetatakse ka peegli galvanomeetriks. Vastupidiselt üldisele mõõtegalvanomeetri tüübile hoiab seadme liikuv osa inertsemat momenti, nii et see tagab pika võnkumise. See töötab tõepoolest integraatorina, kes arvutab temast välja heidetud laengu suuruse. See võib olla nagu liikuv magnet või liikuv mähis.

Tööpõhimõte

Põhimõte ballistiline galvanomeeter töötab on see, et see mõõdab laengu hulka, mis voolab üle magnetpooli, kus see käivitab mähise liikumise. Kui mähises on laenguvool, suurendab see mähist praegune väärtus mähises tekkiva pöördemomendi tõttu ja see välja töötatud pöördemoment töötab lühemat aega.

Ballistiline galanomeetri ehitus

Aja ja pöördemomendi tulemus annab mähisele jõudu ja siis saab mähis pöörlevat liikumist. Kui mähise algkineetiline energia on tööks täielikult ära kasutatud, hakkab mähis oma tegelikku asendisse jõudma. Niisiis, mähis kiigub magnetareenil ja painde määratakse siis sealt, kust saab laengut mõõta. Niisiis, seadme põhimõte sõltub peamiselt mähise läbipaindest, millel on otsene seos selle kaudu voolava laengu suurusega.

Ballistiline galanomeetri ehitus

Ballistilise galvanomeetri konstruktsioon on sama mis liikuva mähisega galvanomeetril ja see sisaldab kahte omadust, kui need on:

Seadmel on summutamata võnked
Sellel on ka erakordselt vähe elektromagnetiline summutamine

Ballistiline galvanomeeter on varustatud vasktraadiga, kus see rullitakse üle seadme mittejuhtiva raami. Fosforpronks galvanomeetris peatab magnetpooluste vahel oleva mähise. Magnetvoo suurendamiseks asetatakse raua südamik mähise sisse.

Mähise alumine osa on ühendatud vedruga, kus see annab mähise taastamismomendi. Kui ballistilises galvanomeetris on laenguvool, saab mähis liikuma ja arendab impulsi. Mähise impulss on otseses seoses laengu vooluga. Seadme täpne lugemine saavutatakse mähise rakendamisega, mis hoiab suurenenud inertsimomenti.

Inertsimoment viitab sellele, et keha on nurkliikumisega vastuolus. Kui mähises on suurenenud inertsimoment, siis on võnkumisi rohkem. Niisiis, selle täpse lugemise tõttu on võimalik saavutada.

Detailne teooria

Ballistilise galvanomeetri üksikasjalikku teooriat saab seletada järgmiste võrranditega. Arvestades allpool toodud näidet, saab teooriat teada.

Vaatleme ristkülikukujulist mähist, millel on N-pöörete arv ja mida hoitakse pidevas magnetväljas. Spiraali jaoks on pikkus ja laius ‘l’ ja ’b’. Niisiis, mähise pindala on

A = l × b

Kui mähis voolab voolu, arendatakse sellele pöördemomenti. Suurus pöördemoment on antud τ = NiBA

Oletame, et voolu vool mähises iga minimaalse ajaperioodi jooksul on dt ja seega on voolu muutus

“operatiivvõimendi kõrgpääsfilter ”

τ dt = NiBA dt

Kui aja jooksul „t“ sekundit voolab mähis voolu, esitatakse väärtus kujul

ʃ₀^tτ dt = NBA ʃ₀^tidt = NBAq

kus ‘q’ on kogu spiraali voolav laengu kogusumma. Mähise jaoks olemas olevat inertsimomenti näidatakse tähega 'I' ja mähise nurkkiirust tähistatakse tähega 'ω'. Allpool olev avaldis annab mähise nurga ja on lω. See sarnaneb rullile avaldatava survega. Korrutades ülaltoodud kaks võrrandit, saame

lw = NBAq

Samuti on mähise kineetiline energia läbipaine ‘ϴ’ nurga all ja läbipainde taastatakse vedru abil. Seda esindab

Pöördemomendi väärtuse taastamine = (1/2) cϴ^kaks

Kineetilise energia väärtus = (1/2) lw^kaks

Kuna mähise taastav pöördemoment on siis sarnane läbipaindega

(1/2) cϴ^kaks= (1/2) lw^kaks

cϴ^kaks= lw^kaks

Samuti on mähise perioodilised võnked näidatud allpool

T = 2∏√ (l / c)

T^kaks= (4∏^kaksl / c)

(T^kaks/ 4∏^kaks) = (l / c)

“vahelduv- ja alalisvool selgitatud ”

(cT^kaks/ 4∏^kaks) = l

Lõpuks (ctϴ / 2∏) = lw = NBAq

q = (ctϴ) / NBA2∏

q = [(ct) / NBA2∏] * ϴ)

Oletame, et k = [(ct) / NBA2∏

Siis q = k ϴ

Niisiis on ‘k’ ballistilise galvanomeetri konstantne termin.

Galvanomeetri kalibreerimine

Galvanomeetri kalibreerimine on seadme konstantse väärtuse tundmine mõne praktilise metoodika abil. Siin on kaks ballistilise galvanomeetri meetodit ja need on

Läbi a kondensaator
Läbi vastastikuse induktiivsuse

Kalibreerimine kondensaatori abil

Ballistilise galvanomeetri püsiv väärtus on teada kondensaatori laadimis- ja tühjenemisväärtustest. Allpool ballistilise galvanomeetri diagramm kondensaatori kasutamine näitab selle meetodi ülesehitust.

Kalibreerimine kondensaatori abil

Konstruktsioon on varustatud tundmatu elektromotoorjõu „E” ja postilülitiga „S”. Kui lüliti ühendatakse teise klemmiga, liigub kondensaator laadimisasendisse. Samamoodi, kui lüliti ühendatakse esimese klemmiga, liigub kondensaator tühjendusasendisse, kasutades takistit R, mis on järjest ühendatud galvanomeetriga. See tühjendus põhjustab pooli läbipainde nurga all ϴ. Allpool toodud valemi abil saab teada galvanomeetri konstandi ja see on

Kq = (Q / ϴ₁) = CE / ϴ₁ mõõdetuna kulonites radiaani kohta.

Kalibreerimine vastastikuse induktiivsuse abil

See meetod vajab esmaseid ja teiseseid mähiseid ja galvanomeetrid arvutavad konstantse vastastikuse induktiivsus spiraalidest. Esimene mähis saab pinge teadaoleva pingeallika kaudu. Vastastikuse induktiivsuse tõttu tekib voolu teine vooluring ja seda kasutatakse galvanomeetri kalibreerimiseks.

Kalibreerimine vastastikuse induktsiooni abil

“flip flop digitaalses elektroonikas ”

Ballistilise galanomeetri rakendused

Vähesed rakendused on:

Töötatakse juhtimissüsteemides
Kasutatakse laserkuvarites ja lasergraveerimisel
Kasutatakse fototakistite mõõtmismeetodil fototakisti mõõtmiste tundmiseks.

Nii et see kõik puudutab ballistilise galvanomeetri üksikasjalikku kontseptsiooni. See selgitab selgelt seadme tööd, ehitust, kalibreerimist, rakendusi ja skeemi. Samuti on olulisem teada, millised tüübid on ballistilises galvanomeetris ja ballistilise galvanomeetri eelised ?