Логометр

Лого́метр — магнитоэлектрический электроизмерительный прибор для измерения отношения сил двух электрических токов.

Логометр обычно применяется в приборах для измерения сопротивления, индуктивности, ёмкости, температуры.

Конструкция 

Подвижная часть логометра выполнена в виде двух жёстко скреплённых рамок с обмотками, плоскости которых расположены под некоторым углом или взаимно перпендикулярны. Система из этих двух рамок может вращаться вокруг оси, проходящей через прямую пересечения плоскостей рамок.

Обе рамки находятся в постоянном неоднородном магнитном поле, создаваемым постоянным магнитом с полюсными наконечниками и неподвижным ферромагнитным стержнем, изготовленным из магнитомягкого материала, помещенным внутри рамок. Неоднородность постоянного магнитного поля достигается приданием эллиптической в перпендикулярном к оси вращения рамок сечении формы стержню, либо приданию поверхности полюсных наконечников формы эллиптического цилиндра.

Система из двух рамок не снабжена пружинной системой, создающей возвращающий в начальное положение крутящий момент, как это делается в стрелочных измерительных приборах магнитоэлектрической системы, предназначенных для измерения силы тока, и при отсутствии тока в обмотках рамок может свободно вращаться на оси.

Принцип работы 
В обмотки обеих рамок через провода, не создающие крутящего момента, токи можно подавать независимо. Направление токов в обмотках рамок выбрано таким, чтобы крутящие моменты рамок  были направлены противоположно, то есть стремились повернуть систему рамок в разные стороны. Из-за неоднородности постоянного магнитного поля, крутящий момент рамки при неизменном токе зависит от ориентации рамки относительно постоянного магнитного поля. При подаче токов в обмотки рамок система из рамок устанавливается в положение, при котором вращающие моменты равны и противоположно направлены, это достигается, если рамка с бо́льшим током находится в более слабом магнитном поле — в зоне, где воздушный зазор между стержнем и полюсными наконечниками больше из-за эллиптичности стержня. При увеличении или снижении тока рамок на одинаковую долю угол поворота рамочной системы не изменяется, так как пропорционально снижаются или увеличиваются крутящие моменты.

При другом отношении токов в рамках происходит поворот рамок на угол, снова обеспечивающий равенство крутящих моментов. Таким образом, угол поворота зависит только от отношения токов в обмотках рамок.

Неоднородность постоянного магнитного поля выбирается приданием должной формы стержню и полюсным наконечникам так, чтобы угол поворота рамок был примерно пропорционален измеряемой величине.

С системой рамок жёстко связана указывающая стрелка, перемещающаяся по шкале, оцифрованной в единицах измеряемой величины.

Пример применения логометра для измерения сопротивления 

Так как угол поворота рамок  является монотонной функцией отношения токов :

 

то, подключив эталонный резистор , и определяемое сопротивление  последовательно с обмотками рамок к одному источнику напряжения  получаем угол поворота рамок равный отношению сопротивлений эталонного резистора и измеряемого сопротивления, причём этот угол не зависит от напряжения источника напряжения:

 

По этому принципу измерения высоких сопротивлений, например, сопротивлений изоляции,  работают многие модели стрелочных мегаомметров.

Ссылки 
 
 

Электроизмерительные приборы