Hvad er vibrationsgalvanometer: Typer, konstruktion og teori

Hvad er vibrationsgalvanometer: Typer, konstruktion og teori

Galvanometeret er et instrument, der bruges til at måle eller detektere den lille mængde strøm. Det er et indikatorinstrument, og det er også en nuldetektion, der indikerer en nuldetektor, således at der ikke strømmer nogen strøm gennem galvanometeret. Galvanometrene bruges i broer til at vise nulregistrering og i potentiometer til at vise den lille strøm, AC galvanometre er af to typer, de er fasefølsomme galvanometer og frekvensfølsomme galvanometer . Vibrationsgalvanometeret er en type frekvensfølsomt galvanometer. Denne artikel diskuterer vibrationsgalvanometeret.



Hvad er vibrationsgalvanometer?

Galvanometeret, hvori den målte strøm og svingningsfrekvensen for det bevægelige element bliver ens, kaldes vibrationsgalvanometeret. Det bruges til at måle eller detektere en lille mængde strøm.


Forskellen mellem typer af vibrationsgalvanometer

Der er to typer vibrationsgalvanometre, de bevæger sig spoletype vibrationsgalvanometer og bevægelige magnettype vibrationsgalvanometer. Forskellen mellem bevægelig spolevibrationsgalvanometer og bevægelig magnetvibrationsgalvanometer vises i nedenstående tabel.





S.NO Moving Coil Galvanometer Bevægelig magnet Galvanometer
1Det bevæger sig spole og galvanometer med fast magnettypeDet er en magnet i bevægelse og galvanometer med fast spoletype. Det er også kendt som det tangente galvanometer
toDet er baseret på princippet om, at når en strømbærende spole placeres i et ensartet magnetfelt, oplever spolen et drejningsmomentDet er baseret på magnetismens tangente lov
3I galvanometer med bevægelig spole behøver spolens plan ikke at blive indstillet i den magnetiske meridianI bevægeligt magnetgalvanometer skal spiralens plan være i den magnetiske meridian
4Det bruges til at måle strømmen i størrelsesordenen 10-9TILDet bruges til at måle strømmen i størrelsesordenen 10-6TIL
5Galvanometerkonstanten afhænger ikke af jordens magnetfeltGalvanometerkonstanten afhænger af jordens magnetfelt
6De eksterne magnetfelter har ingen effekt på afbøjningenDe eksterne magnetfelter kan påvirke afbøjningen
7Det er ikke et bærbart instrumentDet er et bærbart instrument
8Omkostningerne er højeOmkostningerne er lave

Konstruktion

Konstruktionen af ​​vibrationsgalvanometeret har permanente magneter, et brostykke, der bruges til vibrationen, spejl, der reflekterer lysstrålen på skalaen, remskive, der strammer fjederen og vibrationsløkken.

Bevægelig spoletype Vibrationsgalvanometer

Bevægelig spoletype Vibrationsgalvanometer



Som det grundlæggende princip i galvanometeret er, når en strømkilde påføres over spolen, dannes det elektromagnetiske felt i spolen, der bevæger spolen. Det samme princip gælder for ovenstående figur. Når spolen bevæger sig, skaber det vibrationer i vibratorløkken, og lysstrålen føres på spejlet, som reflekterer vibrationen og lysstrålen i forhold til vibrationen på skalaen, og fjederen bruges til styring af vibrator loop. Frekvensområdet bruges til at måle er 5 Hz til 1000 Hz, men vi bruger dybest set 300 Hz til den stabile drift, og den har god følsomhed ved 50 Hz frekvens.

Teori

Lad værdien af ​​strømmen, der passerer gennem den bevægelige spole på et øjeblik, være


Jeg = jegmsynd (ωt)

Afbøjningen drejningsmoment produceret af galvanometeret udtrykkes ved

Td= Gi = Jegmsynd (ωt)

Hvor G er galvanometeret konstant
Bevægelsesligningen udtrykkes som

TJ+ TD+ TC= Td

Hvor TJer drejningsmomentet på grund af inertimoment, TDer drejningsmomentet på grund af dæmpning, TCer drejningsmomentet på grund af fjederen, og Tder afbøjningsmomentet.

J dtoϴ / dtto+ D dtoϴ / dtto+ Kϴ = GZ sin (ωt)

Hvor J er inertikonstanten, D er dæmpningskonstanten, og C er den kontrollerende konstant.
Efter løsningen af ​​ovenstående ligning får afbøjningen (ϴ)

ϴ = G GIm/ √ (Dω)to+ (K-Jωto)to* sin (ωt- α)

Vibrationens amplitude udtrykkes som

A = GIm/ √ (Dω)to+ (K-Jωto)to

Vibrationsgalvanometerets amplitude øges ved at øge galvanometerkonstanten (G). At gøre amplituden stor ved at øge enten galvanometerkonstant (G) eller falde

Tilfælde 1 - Stigende galvanometer konstant (G): Vi ved, at galvanometerkonstanten er givet af

G = NBA

Hvor N er antallet af omdrejninger af spolen, B er fluxdensiteten, og A er området for spolen.
Hvis vi øger antallet af omdrejninger (N) og spolens areal (A), stiger galvanometerkonstanten, men inertimomentet øges også på grund af spolens tunge masse. Så √ (Dω)to+ (K-Jωto)tovil stige.

Tilfælde 2 - faldende √ (Dω)to+ (K-Jωto)to: Hvor J og D er faste, kan K ændres ved at justere fjederlængden.√ (Dω)to+ (K-Jωto)toskal være minimum.

For den mindste værdi, vi kan sætte (K-Jωto)to= 0

eller ω = √K / J⇒2ᴨf = √K / J

Forsyningsfrekvens fS= 1/2ᴨ * √K / J

For maksimal amplitude skal den naturlige frekvens være lig med forsyningsfrekvensen fs=fn

Så vibrationens amplitude skal være maksimal. Vibrationsgalvanometeret indstilles således ved at ændre længden og spændingen af ​​det bevægelige system for at den naturlige frekvens af det bevægelige system er lig med forsyningsfrekvensen. Således opnås en stabil drift af vibrationsgalvanometeret.

Således handler det hele om en oversigt over vibrationsgalvanometer , konstruktion af vibrationsgalvanometer, teori og forskellen mellem typerne af vibrationsgalvanometer diskuteres. Her er et spørgsmål til dig, hvad er fordelen ved et vibrationsgalvanometer?