PL182602B1

PL182602B1 - High-sensitivity galvanometer

Info

Publication number: PL182602B1
Application number: PL97319771A
Authority: PL
Inventors: Zygmunt Zawisławski; Antoni Latuszek
Original assignee: Akademia Podlaska
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 2002-02-28
Also published as: PL319771A1

Abstract

Galwanometr do pomiaru przepływającego ładunku elektrycznego wyposażony w magnesy oraz przewód prądu elektrycznego, znamienny tym, że składa się z pręta (6) połączonego z cienkim przewodem elektrycznym (5), przy czym pręt (6) osadzony jest wewnątrz pierścieniowego magnesu (1) pod którym znajduje się magnes w kształcie tarczy (2), a pod magnesem w kształcie tarczy (2) zamocowany jest magnes stały (4) między biegunami którego umieszczona jest cewka (5) zmieniająca położenie biegunów względem biegunów magnesu stałego (4) w zależności od wielkości ładunku elektrycznego, a bieguny pierścieniowego magnesu (1) i magnesu w kształcie tarczy (2) umieszczone są naprzeciw siebie.A galvanometer for measuring the flow electric charge equipped with magnets and electric cable, characterized in that it consists of from a rod (6) connected to a thin wire electric (5), the rod (6) it is embedded inside the annular magnet (1) under which there is a magnet in the shape of a disc (2) and under a magnet shield-shaped (2) is attached permanent magnet (4) between the poles of which the changing coil (5) is placed position of the poles relative to the poles permanent magnet (4) depending on the size electric charge and the poles ring magnet (1) and magnet disc-shaped (2) are placed opposite each other.

Description

Przedmiotem wynalazku jest galwanometr do pomiaru przepływającego ładunku elektrycznego.The subject of the invention is a galvanometer for measuring a flowing electric charge.

Dotychczas najczęściej do pomiaru bardzo małych natężeń prądu, napięć lub ładunków elektrycznych stosowane są czułe galwanometry magneto - elektryczne prądu stałego. Mają one zwykle pionową oś obrotu części ruchomej osadzonej w łożyskach różnego typu. Łożyska te mają pewien moment siły tarcia, który zmniejsza czułość galwanometru.So far, sensitive magneto-electric direct current galvanometers are most often used to measure very low currents, voltages or electric charges. They usually have a vertical axis of rotation of the moving part seated in various types of bearings. These bearings have a certain frictional moment which reduces the sensitivity of the galvanometer.

Galwanometr do pomiaru przepływającego ładunku elektrycznego według wynalazku wyposażony magnesy oraz cienki przewód elektryczny charakteryzuje się tym, że składa się z pręta połączonego z cienkim przewodem elektrycznym. Pręt osadzony jest wewnątrz pierścieniowego magnesu, pod którym znajduje się magnes w kształcie tarczy. Bieguny magnetyczne tych magnesów umieszczone są naprzeciw siebie. Pod magnesem w kształcie tarczy zamocowany jest magnes stały, między biegunami którego umieszczona jest cewka zmieniająca położenie względem biegunów magnesu stałego w zależności od wielkości ładunku elektrycznego. Wysoką czułość galwanometru uzyskuje się dzięki zastosowaniu bardzo cienkiego przewodu elektrycznego oraz zastosowaniu odpowiedniego zawieszenia części ruchomej przy jego dużej masie, a więc dużym momencie bezwładności. Tarcie mechaniczne części ruchomej sprowadza się praktycznie do wartości minimalnej. Konstrukcja części ruchomej powoduje, że galwanometr posiada bardzo dużą czułość i w szczególności nadaje się do mierzenia bardzo słabych prądów lub małych impulsów prądu.The galvanometer for measuring the flowing electric charge according to the invention equipped with magnets and a thin electric wire is characterized in that it consists of a rod connected to a thin electric wire. The rod is mounted inside an annular magnet, under which there is a disc-shaped magnet. The magnetic poles of these magnets are placed opposite to each other. A permanent magnet is mounted under the disc-shaped magnet, between the poles of which a coil is placed, which changes its position in relation to the poles of the permanent magnet depending on the amount of electric charge. The high sensitivity of the galvanometer is achieved thanks to the use of a very thin electric wire and the use of an appropriate suspension of the moving part with its large mass, i.e. a large moment of inertia. The mechanical friction of the moving part is practically reduced to the minimum value. The design of the moving part makes the galvanometer very sensitive and is particularly suitable for measuring very weak currents or small current pulses.

Galwanometr do pomiaru przepływającego ładunku elektrycznego jest bliżej przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym przedstawiono schematycznie galwanometr.The galvanometer for measuring the flowing electric charge is shown in more detail in the embodiment in the drawing, which schematically shows the galvanometer.

PrzykładExample

Galwanometr do pomiaru przepływającego ładunku elektrycznego składa się z pręta 6 połączonego z cienkim przewodem elektrycznym 5. Pręt 6 osadzony jest wewnątrz pierścieniowego magnesu 1, pod którym znajduje się magnes w kształcie tarczy 2. Bieguny magnetyczne pierścieniowego magnesu 1 i magnesu w kształcie tarczy 2 umieszczone są naprzeciw siebie. Pod magnesem w kształcie tarczy 2 zamocowany jest magnes stały 4, między biegunami którego umieszczona jest cewka 3. Na skutek odpychania się biegunów magnetycznych, pierścieniowy magnes 1 wraz z przymocowanym do niego prętem 6 i cewką 3 jest zawieszony w powietrzu nad magnesem w kształcie tarczy 2. Kształt magnesu w kształcie tarczy 2 powoduje, że pierścieniowy magnes 1 nie może wskutek działania sił magnetycznych, przemieszczać się w płaszczyźnie poziomej. Pierścieniowy magnes 1 z prętem 6 i cewką 3 osadzony jest na magnesem w kształcie tarczy 2, tworząc swego rodzaju łożysko powietrzne. Obrót pierścieniowego magnesu 1 dookoła własnej osi wymaga wykonania pracy potrzebnej tylko do pokonania tarcia związanego z lepkością powietrza, a nie wymaga pracy mechanicz182 602 nej, gdyż obrót pierścieniowego magnesu 1 dokonuje się prostopadle do linii sił powstałego pola magnetycznego, pochodzącego od pierścieniowego magnesu 1 i magnesu w kształcie tarczy 2. Cienki przewód elektryczny 5 jest lekko naciągnięty. Słaby prąd płynący przez cienki przewód, elektryczny 5 przepływa przez pręt 6 i cewkę 3 powoduje w niej powstanie pola magnetycznego. Cewka 3 znajduje się między biegunami stałego magnesu 4, tak, że powstanie jakiegokolwiek pola magnetycznego w cewce 3 powoduje jej skręcenie i usytuowanie w położeniu stabilnym w zależności od wielkości natężenia pola magnetycznego w cewce 3, a tym samym od wielkości przepływającego prądu w cienkim przewodzie elektrycznym 5. Skręcenie cewki 3 będzie tym większe, im większe będzie natężenie prądu płynącego przez cienki przewód elektryczny 5. Cienki przewód elektryczny ma bardzo niewielki przekrój, gdyż nie utrzymuje części ruchomej galwanometru. Wielkość przepływającego prądu odczytuje się na podstawie wielkości wychylenia cewki 3 osadzonej na pręcie 6 między biegunami stałego magnesu 4.The galvanometer for measuring the flowing electric charge consists of a rod 6 connected to a thin electric wire 5. The rod 6 is embedded inside the ring magnet 1, under which there is a disc-shaped magnet 2. The magnetic poles of the ring magnet 1 and the disc-shaped magnet 2 are placed facing each other. A permanent magnet 4 is mounted under the disc-shaped magnet 2, between the poles of which the coil 3 is placed. Due to the repulsion of the magnetic poles, the ring magnet 1 with the rod 6 and the coil 3 attached to it is suspended in the air above the disc-shaped magnet 2 The shape of the disc-shaped magnet 2 prevents the ring magnet 1 from moving in the horizontal plane due to the magnetic forces. An annular magnet 1 with a rod 6 and a coil 3 is mounted on a disc-shaped magnet 2, forming a kind of air bearing. Rotation of the ring magnet 1 around its axis requires work necessary only to overcome the friction associated with the viscosity of the air, and does not require mechanical work, since the rotation of the ring magnet 1 is perpendicular to the force lines of the resulting magnetic field from the ring magnet 1 and the magnet. shield-shaped 2. The thin electric cable 5 is slightly stretched. A weak current flowing through a thin wire, electric 5 flows through the rod 6 and the coil 3 creates a magnetic field in it. The coil 3 is located between the poles of the permanent magnet 4, so that the formation of any magnetic field in the coil 3 causes it to twist and position it in a stable position depending on the magnitude of the magnetic field strength in the coil 3, and thus on the magnitude of the current flowing in a thin electric wire. 5. The twist of the coil 3 will be the greater, the higher the current flowing through the thin electric wire will be. The size of the flowing current is read on the basis of the deflection of the coil 3 mounted on the rod 6 between the poles of the permanent magnet 4.

182 602182 602

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Mintage 60 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claim

A galvanometer for measuring the flowing electric charge, equipped with magnets and an electric conductor, characterized in that it consists of a rod (6) connected to a thin electric conductor (5), the rod (6) being embedded inside an annular magnet (1) under which there is a disc-shaped magnet (2), and a permanent magnet (4) is mounted under the disc-shaped magnet (2), between the poles of which a coil (5) is placed, changing the position of the poles in relation to the poles of the permanent magnet (4) depending on the size of the load and the poles of the ring magnet (1) and the disc-shaped magnet (2) face each other.