Deprez műszer

Deprez, másszóval lengőtekercses műszer.

Működési alapelve

A lengôtekercses - gyakran Deprez-mûszernek nevezett - mûszer az állandómágneses mûszerek családjába tartozik. A kitérítô nyomaték az állandómágnes terében levô, árammal átjárt mozgórész, az ún. lengôtekercsre ható erôk következményeként jön létre.

A lengôtekercses mûszer elvi felépítését a fenti ábrán láthatjuk. A patkó alakú állandó mágnesre szerelt lágyvas saruk és a saruk által közrefogott belsô hengeres lágyvas mag között - a szimmetrikus, koncentrikus elrendezés következtében - állandó méretû hengeres légrés alakul ki, és ennek eredményeként azonos nagyságú (homogén) légrésindukció a légrés hasznos szakaszán.

A lengôtekercses (Deprez-) mûszer szerkezete:

1. állandómágnes;
2. spirálrugó;
3. lágyvas mag;
4. mutató;
5. mágneses sönt;
6. lágyvas pólussaruk;
7. lengôtekercs

Elektromos jellemzők

• Végkitéréshez szükséges áramerősség
• Műszer tekercsének ellenállása

A fenti két adatból egy járulékos műszerminősítő paraméter is adódik, amely a műszer végkitéréséhez szükséges teljesítmény ( P = I² * R ), amely minél kisebb, annál értékesebb egy műszer, hiszen annál kevésbé „zavarja meg” a mérés alkalmával a mérendő áramkör műszer beiktatása előtti paramétereit.

Méréshatár kiterjesztés

Árammérés

Fennt a jobboldali képen egy alapműszert láthatunk, amely esetünkben 100 uA-es áram hatására kerül végkitérésbe. Amennyiben szeretnénk például 1 A-es áramot mérni vele, akkor kössünk az alapműszerrel párhuzamosan egy megfelelően kicsi ellenállású drótdarabot. Ekkor belátható, hogy amennyivel kisebb értékű a műszer kapcsaira párhuzamosan kötött vezető ellenállása, annál nagyobb erősségű áram fog a vezetőn átfolyni.

Tehát ha például a műszerrel párhuzamosan kötött ellenállás a műszer belső ellenállásának 1/99-e, akkor ezen a söntellenálláson 99-szer több áram fog átfolyni, mint a műszeren, azaz végsősoron az így kialakított áramkörrel 100-szor nagyobb áramot tudunk mérni, mint az alapműszrrel.

Feszültségmérés

Mivel a műszernek van egy meghatározott belső ellenállása, az átfolyó áram erőssége az Ohm törvény értelmében I = U/R. Ha például 1 kΩ a fenti műszer belső ellenállása, akkor a 100 uA-es áramhoz U = I*R = 100 mV-os feszültség tartozik.

Ha például 10 V-ra szeretnénk a fenti műszert kiterjeszteni, akkor tegyünk elé soros ellenállást. Mivel a 100 mV és a 10 V közt százszoros az arány, ezért a műszer belső ellenállásához képest 99-szeres értékű soros ellenállást kell vele sorba kapcsolni.

Ellenállás mérés

Ezt kétféleképp lehet megtenni:

• nem lineáris skálán: egy állandó tápfeszültségű forrásra kapcsoljuk rá a mérendő ellenállást és az árammérő műszert sorosan. A kialakuló áram: I = U/R. Ha fele akkora az ellenállás, akkor dupla akkora az áram, ha negyede az ellenállás, akkor négyszer akkora az áram és vele együtt a műszer kitérése is. Tehát ilyen, nem lineáris skálát kell az előlapra nyomtatni.
• lineáris skálával: ez esetben áramgenerátort kell létrehozni, azaz egy olyan áramkört, amely állandó áramerősséget próbál áthajtani a mérendő ellenálláson. És nincs más dolgunk, mint megmérni az ellenállás kapcsain a feszültséget, mivel U = I * R.