ما هو الاهتزاز الجلفانومتر: الأنواع والبناء والنظرية

الجلفانومتر هو أداة تستخدم لقياس أو الكشف عن كمية صغيرة من التيار. إنها أداة بيان وهي أيضًا اكتشاف فارغ يشير إلى كاشف فارغ ، بحيث لا يتدفق أي تيار عبر الجلفانومتر. يتم استخدام الجلفانومترات في الجسور لإظهار الكشف الفارغ وفي مقياس الجهد لإظهار كمية صغيرة من التيار ، والجلفانومترات المتناوبة من نوعين هما جلفانومتر حساس للطور وحساس للتردد الجلفانومتر . الجلفانومتر الاهتزازي هو نوع واحد من الجلفانومتر الحساس للتردد. تتناول هذه المقالة الاهتزاز الجلفانومتر.

ما هو الاهتزاز الجلفانومتر؟

يُطلق على الجلفانومتر الذي يصبح فيه التيار المقاس وتردد التذبذب للعنصر المتحرك متساويين يسمى الجلفانومتر الاهتزازي. يتم استخدامه لقياس أو الكشف عن كمية صغيرة من التيار.

الفرق بين أنواع الاهتزاز الجلفانومتر

هناك نوعان من الجلفانومتر الاهتزازي ، حيث يتم تحريك الجلفانومتر الاهتزازي من نوع الملف وجلفانومتر الاهتزاز من نوع المغناطيس. يظهر الفرق بين الجلفانومتر الاهتزازي من نوع الملف المتحرك وجلفانومتر الاهتزاز من نوع المغناطيس المتحرك في الجدول أدناه.

بناء

يحتوي بناء الجلفانومتر الاهتزازي على مغناطيس دائم ، وقطعة جسر تستخدم للاهتزاز ، ومرآة تعكس شعاع الضوء على المقياس ، والبكرة التي تشد الزنبرك وحلقة الاهتزاز.

تتحرك لفائف نوع الاهتزاز الجلفانومتر

كمبدأ أساسي للجلفانومتر ، عندما يتم تطبيق مصدر تيار عبر الملف ، يتم إنتاج المجال الكهرومغناطيسي في الملف الذي يحرك الملف. نفس المبدأ ينطبق على الشكل أعلاه. عندما يتحرك الملف ، فإنه يخلق اهتزازًا في حلقة الهزاز ويتم تمرير شعاع الضوء على المرآة مما يعكس الاهتزاز وشعاع الضوء فيما يتعلق بالاهتزاز على المقياس ويستخدم الزنبرك للتحكم في حلقة هزاز. نطاق التردد المستخدم للقياس هو 5 هرتز إلى 1000 هرتز ، لكننا نستخدم بشكل أساسي 300 هرتز للتشغيل المستقر ولديها حساسية جيدة عند تردد 50 هرتز.

نظرية

دع قيمة التيار الذي يمر عبر الملف المتحرك في لحظة

أنا = أنا_مالخطيئة (ωt)

الانحراف عزم الدوران يتم التعبير عنها بواسطة الجلفانومتر

تي_د= غي = أنا_مالخطيئة (ωt)

حيث G هو ثابت الجلفانومتر
يتم التعبير عن معادلة الحركة كـ

تي_ي+ ت_د+ ت_ج= ت_د

اين_يهو عزم الدوران بسبب لحظة القصور الذاتي ، T_دهو عزم الدوران بسبب التخميد ، T_جهو عزم الدوران بسبب الربيع ، و T._دهو عزم الدوران المنحرف.

ي د^اثنينϴ / دينارا^اثنين+ د د^اثنينϴ / دينارا^اثنين+ Kϴ = GZ sin (ωt)

حيث J هو ثابت القصور الذاتي ، و D هو ثابت التخميد ، و C هو الثابت المسيطر.
بعد حل المعادلة أعلاه سوف تحصل على الانحراف (ϴ) هو

ϴ = G GI_م/ √ (دω)^اثنين+ (K-Jω^اثنين)^اثنين* الخطيئة (ωt- α)

يتم التعبير عن سعة الاهتزاز كـ

A = GI_م/ √ (دω)^اثنين+ (K-Jω^اثنين)^اثنين

يتم زيادة سعة الجلفانومتر الاهتزازي عن طريق زيادة ثابت الجلفانومتر (G). لجعل السعة كبيرة بزيادة إما ثابت الجلفانومتر (G) أو النقصان

الحالة 1 - زيادة ثابت الجلفانومتر (G): نعلم أن ثابت الجلفانومتر مُعطى بواسطة

G = الدوري الاميركي للمحترفين

حيث N هو عدد لفات الملف ، B هي كثافة التدفق ، و A هي مساحة الملف.
إذا قمنا بزيادة عدد المنعطفات (N) ومساحة الملف (A) ، فإن ثابت الجلفانومتر يزداد ، لكن لحظة القصور الذاتي تزداد أيضًا بسبب الكتلة الثقيلة للملف. لذا √ (Dω)^اثنين+ (K-Jω^اثنين)^اثنينسيزيد.

الحالة 2 - تناقص √ (Dω)^اثنين+ (K-Jω^اثنين)^اثنين: حيث يتم إصلاح J و D ، يمكن تغيير K عن طريق ضبط طول الزنبرك.وبالتالي√ (دω)^اثنين+ (K-Jω^اثنين)^اثنينيجب أن يكون الحد الأدنى.

لأدنى قيمة يمكننا وضع (K-Jω^اثنين)^اثنين= 0

أو ω = √K / J⇒2ᴨf = √K / J

تردد العرض و_س= 1 / 2ᴨ * √K / J.

لأقصى سعة ، يجب أن يكون التردد الطبيعي مساوياً لتردد الإمداد f_س=F_ن

بحيث يكون اتساع الاهتزاز بحد أقصى. وبالتالي ، يتم ضبط الجلفانومتر الاهتزازي عن طريق تغيير طول وتوتر النظام المتحرك بحيث يكون التردد الطبيعي للنظام المتحرك مساويًا لتردد الإمداد. بحيث يتحقق التشغيل المستقر لجلفانومتر الاهتزاز.

وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن الاهتزاز الجلفانومتر وبناء الجلفانومتر الاهتزازي والنظرية والاختلاف بين أنواع الجلفانومتر الاهتزازي تمت مناقشتها. إليك سؤال لك ، ما هي ميزة اهتزاز الجلفانومتر؟