Hvad er konstruktion af bevægende spiralballistisk galvanometer?

Konstruktion af et bevægende spiralballistisk galvanometer

Et bevægende spiralballistisk galvanometer er en følsom enhed, der bruges til at måle mængden af ​​ladning, der passerer gennem det. Det fungerer på princippet om elektromagnetisk induktion, og dens konstruktion er designet til at maksimere dens følsomhed og give nøjagtige målinger af kortvarige strømpulser. Her er en sammenbrud af dens konstruktion:

1. Flytning af spole:

* lys, rektangulær spole: En rektangulær spole med fin tråd suspenderes inden for et stærkt magnetfelt. Spolen er let for at minimere inerti og give mulighed for hurtige svingninger.

* pivot eller suspension: Spolen er enten monteret på en fin drejning eller ophængt af en tynd, torsionsfri filament. Pivot reducerer friktion og giver mulighed for fri rotation.

* spejl: Et lille spejl er fastgjort til spolen, hvilket afspejler en lysstråle på en skala. Dette arrangement fungerer som en optisk håndtag, der forstørrer spiralens afbøjning.

2. Magnetfelt:

* Permanente magneter: En kraftig permanent magnet skaber et ensartet radialt magnetfelt, hvor spolen bevæger sig. Feltet er radialt for at sikre, at den magnetiske kraft på spolen altid er vinkelret på spolens plan, der maksimerer dets drejningsmoment.

* Soft Iron Core: En blød jernkerne placeres inde i spolen for at koncentrere magnetfeltlinjerne og forbedre dens styrke.

3. Dæmpningsmekanisme:

* luftdæmpning: Dette er den enkleste dæmpningsmekanisme. Spolen bevæger sig i et lille luftkammer, og luftmodstand bremser sine svingninger.

* Eddy Current Damping: En metallisk plade eller en lukket trådsløjfe placeres i nærheden af ​​spolen. Når spolen bevæger sig, inducerer den hvirvelstrømme i pladen, der modsætter sig spolens bevægelse og forårsager dæmpning.

4. Skala og lyskilde:

* skala: En kalibreret skala placeres i afstand fra spejlet. Den reflekterede lysstråle fra spejlet falder på skalaen, hvilket tillader afbøjningen af ​​spolen at måles.

* lyskilde: En lysstråle er rettet mod spejlet, der oplyser det og tillader, at afbøjningen observeres.

Arbejdsprincip:

Når der overføres en ladning gennem spolen, produceres et magnetfelt inden i spolen. Dette magnetfelt interagerer med det permanente magnetfelt, hvilket resulterer i et drejningsmoment, der roterer spolen. Størrelsen af ​​drejningsmomentet er proportional med den aktuelle, der strømmer gennem spolen.

Funktioner:

* Høj følsomhed: Den lille inerti af spolen og den optiske håndtagsforstærkning giver høj følsomhed til at detektere små ladningsimpulser.

* Hurtig respons: Det ballistiske galvanometer er designet til at reagere hurtigt på kortvarige strømpulser.

* ballistisk handling: Spolens inerti og dæmpningsmekanismen giver den mulighed for at svinge gennem en stor vinkel, før den kommer til hvile, hvilket gør den ideel til måling af ladningspulser.

Ansøgninger:

* måling af gebyr: Ballistiske galvanometre bruges til at måle mængden af ​​ladning, der passerer gennem et kredsløb, især i pulserede eller kortvarige aktuelle applikationer.

* Kalibrering af kondensatorer: De kan bruges til at måle kapacitorens kapacitans ved at udføre dem gennem galvanometeret.

* magnetfeltmålinger: De kan bruges til at måle magnetiske felter ved at måle den strøm, der er induceret i en spole placeret i marken.

Ved at forstå konstruktions- og arbejdsprincippet for et bevægende spiralballistisk galvanometer, kan du sætte pris på dens rolle i måling af opladning og andre relaterede elektriske mængder. Det forbliver et værdifuldt værktøj i forskellige videnskabelige og teknologiske anvendelser.