Проектирование ваттметров: использование динамометрических механизмов для точного измерения мощности

В электрической цепи мощность равна произведению напряжения на токе; следовательно, ваттметр должен измерять оба параметра для выдачи точных показаний.

Динамометрический механизм

Специализированный измерительный механизм, предназначенный для измерения мощности, известен как динамометрический механизм. Он похож на механизмы Д'Арсоналя или Вестона, имея легкую движущуюся катушку, приводящую стрелку. В отличие от тех классических конструкций, которые полагаются на постоянный магнит для создания магнитного поля, динамометр использует неподвижную катушку для обеспечения этого поля.

В динамометре движущаяся катушка питается от напряжения цепи, а неподвижная катушка — от тока нагрузки. Типичная схема подключения выглядит так:

Горизонтальная катушка измеряет ток нагрузки, а вертикальная — напряжение нагрузки. Движущаяся катушка напряжения обычно подключена последовательно с диапазонным резистором для ограничения полного нагрузочного напряжения, приложенного к ней, а неподвижная катушка тока может быть соединена с точными шунтирующими резисторами для деления тока нагрузки вокруг себя.

При изготовлении кастомных динамометров неподвижную катушку можно намотать из более толстого провода без ущерба для отклика прибора, часто устраняя необходимость в точных шунтах.

• Ваттметры часто используют динамометрические механизмы, которые применяют катушки напряжения и тока для движения стрелки.