přednáška 02

Jako převodník ≈/= je použit termoelektrický snímač (termočlánek), který je ohříván topným odporem (zapojení označováno jako termoměnič). Proud prochází odporem, zahřívá jej a tedy ovlivňuje i teplý konec termočlánku. Termoelektrické napětí Ut termočlánku se měří magnetoelektrickým voltmetrem.

… termoelektrická konstanta

…. teplota teplého konce termočlánku

…. teplota studeného konce termočlánku

V ustáleném stavu platí ... pohybový moment

...direktivní moment

… pohybová konstanta

… direktivní konstanta

… ustálená výchylka indikátoru

(16)

Z (16) vyplývá, že měřicí přístroj reaguje na efektivní hodnotu vstupního signálu nerozlišeného průběhu. To je hlavní předností tohoto uspořádání. Měří efektivní hodnotu jak sinusového průběhu, tak i efektivní hodnotu průběhu impulsního, trojúhelníkového, ….

Nerozlišuje polaritu.

Nevýhodou je značná pomalost způsobená tepelnou setrvačností topného odporu.

Poznámka: Na topném odporu není umístěn pouze jeden termočlánek, nýbrž celá „baterie“ termočlánků zapojených do série. Získané termoelektrické napětí se podle toho zvýší.

Specifickým provedením magnetoelektrického měřicího systému se vyznačují tzv. galvanoměry. Jsou to citlivé ale nepřesné přístroje určené pro měření velmi malých proudů I,

velmi malých napětí U a elektrických nábojů Q. Jejich stupnice není ocejchovaná. Před každým měřením proto ocejchování musí vlastnímu měření předcházet.

Podle konstrukčního řešení se rozlišují

1) galvanoměry proudové

2) galvanoměry napěťové

3) galvanoměry balistické

Vysoké citlivosti se dosahuje tím, že je otočná cívka umístěná na struně, která plní roli direktivní pružiny. Její zkrut vyvolává torzní moment (=direktivní moment). Aby se snížila setrvačnost měřicího systému, ukazatel není mechanický nýbrž optický.

Proudové a napěťové galvanoměry mají cívky samonosné nebo navinuté na nevodivém rámečku, aby doba kyvu byla krátká. Balistické galvanoměry jsou navinuty na rámečku vodivém, při pohybu v magnetickém poli se v něm indukují vířivé proudy, které způsobují tlumení a dobu kyvu prodlužují. Dlouhá doba kyvu je u balistických galvanoměrů nezbytná. Musí být alespoň o jeden řád delší než trvání impulsu, který přenáší měřený náboj.

Ocejchováním se rozumí zjištění proudové konstanty galvanoměru κI (v případě ad 1)), napěťové konstanty κU (v případě ad 2)) nebo balistické konstanty κB (v případě ad 3)).

(17)

Δβ je trvalá změna výchylky indikátoru galvanoměru, Δβmax je amplituda kyvu, tj. maximální změna výchylky ukazatele.

Změna rozsahu měřicích přístrojů:

• změna rozsahu ampérmetru:

=> (18)

• změna rozsahu voltmetru:

Popsaná změna rozsahu voltmetru a ampérmetru je možná jak při měření stejnosměrných i střídavých napětí a proudů. V praktických situacích však tato opatření někdy vedou k řešením, která jsou jen obtížně realizovatelná nebo dokonce „neživotaschopná“. Je třeba si uvědomit fakt, že realizace např. stabilního bočníku s velmi malým odporem je obtížná, hodnota jeho odporu může značně kolísat v důsledku zahřívání, protéká-li jím velký proud. Proto se v případě měření velkých střídavých napětí a proudů používají měřicí transformátory (proudové nebo napěťové). O tom bude zmínka v dalších kapitolách.