2. Устройство термометров сопротивления

5. Логометры
Магнитоэлектрический логометр является одним из средств измерения, часто применяемых в комплекте с техническими термометрами сопротивления для измерения температуры. Принцип действия логометра (логос — отношение) основан на измерении отношения токов в двух электрических цепях. В одну из них включен термометр сопротивления, а в другую—постоянное сопротивление. На рис. 10 представлена схема магнитоэлектрического логометра, который состоит из двух рамок 1 и 2, жестко скрепленных друг с другом и со стрелкой 3 и помещенных в воздушном зазоре между полюсными наконечниками 4 и 5 постоянного магнита 6 и сердечником 7. Этот зазор сделан неравномерным, н поэтому значение магнитной индукции в разных точках зазора (при различном угле поворота рамок и стрелки) будет различным. Воздушный зазор уменьшается от центра к краям полюсных наконечников и соответственно от центра к краям полюсных наконечников возрастает магнитная индукция в зазоре.
Обе рамки логометра питаются от одного источника постоянного тока и включены таким образом, что их вращающие моменты направлены навстречу друг Другу. Значения вращающих моментов и могут быть определены из выражения (5.18):
(18)
(19)
Подвижная система будет находиться в равновесии, когда моменты
(20)
Как правило, , и ,
тогда выражение (20) принимает вид
ϊ
или
(21)
Отношение магнитных индукций
для конкретной конструкции логометра зависит от положения рамок, т. е. однозначно определяется углом их поворота :
(22)

Рис. 10. Схема магнитоэлектрического логометра
Отношение токов зависит от сопротивлений резисторов двух ветвей цепи.
Обе ветви электрической цепи питаются параллельно от одного источника питания Е. В сопротивление одной из ветвей входят сопротивление рамки и сопротивление добавочного резистора . Ток в этой ветви

Сопротивление другой ветви состоит из сопротивления второй рамки , сопротивления добавочного резистора и сопротивления термометра Ток во второй ветви

Отношение токов
. (23)
Если сопротивления , , и остаются постоянными, то можно написать, что
(24)
или, учитывая (22),
(25)
Таким образом, угол поворота подвижной системы, при котором моменты и будут равны (положение равновесия системы), зависит от сопротивления термометра и не зависит от напряжения питания. Положим, что подвижная система логометра находилась в равновесии, а затем изменилась измеряемая температура. Изменение температуры вызовет соответствующее изменение сопротивления термометра, а это в свою очередь вызовет изменение тока и, следовательно, отношения токов . При этом нарушится равновесие подвижной системы. Направления магнитного поля и тока должны быть подобраны таким образом, чтобы при нарушении равновесия рамка с большим моментом поворачивалась в направлении уменьшения магнитной индукции или увеличения воздушного зазора. При этом рамка с меньшим моментом будет перемещаться в сторону увеличения магнитной индукции или уменьшения воздушного зазора.
При выводе уравнения не учитывались моменты трения в опорах, моменты сопротивления токоподводов, момент инерции подвижной системы и ряд других факторов. Поэтому на практике имеет место некоторая зависимость показаний логометра от напряжения питания.
Для повышения чувствительности логометра и возможности осуществления температурной компенсации применяется логометр с симметричной мостовой измерительной схемой (рис. 11). Такая схема имеет большую чувствительность, чем рассмотренная выше (рис. 10). Резистор выполняется из меди и позволяет уменьшить температурный коэффициент прибора. Сопротивления резисторов и одинаковы, резисторы и служат для установления диапазона измерения. Резистор используется при подгонке сопротивления соединительных проводов до расчетного (градуировочного) значения. Для этого закорачивается, а с снимается закоротка. Сопротивление резистора равно сопротивлению термометра при температуре, отмеченной на шкале логометра краской чертой. Поэтому при включении вместо указатель логометра должен встать на красную отметку, если сопротивление соедини тельных проводов будет равно расчетному. Если это условие не выполняется, то необходимо подгоночными резисторам изменять сопротивление цепи до тех пор, пока указатель логометра не встанет на красную отметку. Аналогичный способ подгонки сопротивления соединительной линии может быть применен и в автоматических уравновешенных мостах.

Рис. 11. Симметричная мостовая измерительная схема логометра
Проверка логометров и автоматических уравновешенных мостов производится в соответствии с ГОСТ 209-76 и 280-7