Högupplösta bilder med förklarande texter finns i Bildbilagan

Spegelgalvanometer, Hartman & Braun

GLM-T-75-170V

Spegelgalvanometer GLM-T-75-170V

Frontkåpa avtagen

Större bild

Förkopplingsmotstånd och shuntar

Större bild

Spegelgalvanometer med ljusvisare

 Den nedan visade och beskrivna effektmetern har ljusvisare, som möjliggör största möjliga utnyttjande av mätnoggrannhet genom en bekväm, parallaxfri avläsning. 

 Spegelgalvanometrar (ljusfläcksgalvanometer) kan indelas i två olika system:

• Optiskt avlänkningssystem.

• Elektriskt mätsystem.

Mätsystemets utförande och schematiska uppbyggnad.

Instrumentdata

Instrumentet introducerades 1954

Ljusstrålens väg från ljuskällan till vridspolesystemets spegel

Större bild

Ljusstrålens reflektion mot olika speglar

Större bild

Den tunna ljusstrålens avlänkning och reflektion på vägen mot skalan

Större bild

Optiskt avlänkningssystem

 Den optiska ljusvisaren består av en ljuskälla (lampa), som genererar en ljusstråle vilken fokuseras i en kondensorlins. Den smala ljusstrålen reflekteras sedan mot flera speglar och kastar en ljusfläck på skalan. Vridspolen (med den vridbara spegeln) avlänkar ljusstrålen, som anger mätvärdet.

Speciellt för ljusvisaren är de två ljuspunkterna på en tvådelad konformad skala.

När en ljuspunkt på den övre skalan når det högra ändläget kommer den andra ljuspunkten att komma upp på den nedre skalans vänstra kant. Den tvådelade skalans totala längd är 270 mm och den har 300 lika stora skaldelar. Ett skalstrecks skaldelning motsvarar på detta sätt 0,33 % av mätområdet.

Ljusvisaren är 375 mm lång, men tack vare den dubbla skalan kan vridspolens utslag begränsas till 20 grader.

Den unika förflyttningen av ljuspunkten mellan skalorna sker genom den vridbara spegelns utformning. Spegeln är delad (vikt) i två fält. Delningen är ca 5° mot vridspolens axel. Genom att utforma spegeln på detta sätt kastas (förflyttas) ljusstrålen mellan övre och nedre skalorna.

Ljuskällans fokuseringsoptik och hårkors ("hårstreck")

Optikens komponenter:

Ljuskällans okular och hårkors är justerbara. Det går att fokusera ljusstrålen till en lämplig tunn stråle så att ljuspunkten blir lättavläst på instrumentets skala.

Hårkors ("Hårstreck")

Hårstråets montering (infästning) på okularet.

Vridbar spegel, vinkelspegel

Vridbar spegel

Bilden visar hur spegeln är utformad för att ljuspunkten ska markera resultatet på den övre eller nedre skalan.

Optiska komponenter

Större bild

Optiska systemkomponenter

Optiska systemets olika komponenter. Den tvådelade koniska skalan visas till höger.

Spännbandsupphängd vridspolegalvanometer

Större bild

Elektriska mätsystemet.

Vridspolesystemet

Vridspolegalvanometern består av en bandupphängd rörlig  spole,  som vrider sig i ett starkt magnetfält.

På vridspolens keramiska axel är den unika spegeln monterad, vilken ger utslag och avlänkar ljusstrålen.

Fasta spolens keramisk hållare

 
Fasta spolen i hållaren (halva spolen)

Fasta spolen

Den fasta spolen, som skapar magnetfältet, är delad i två halvor. Varje halva är placerad i en keramisk hållare, som är stabil och har ett högt isolationsmotstånd.

Spolens koppartråd är Ø » 1,5 mm och har en resistans < 0,1 W.

Det på vridspolen verkande vridande momentet är proportionellt såväl mot strömmen i den fasta som mot strömmen i den rörliga vridspolen. Är den ena spolen inkopplad som en voltmeter och den andra spolen som en amperemeter, blir momentet proportionellt mot produkten av ström och spännig, dvs. mot effekten. Spänningsspolen ingår härvid i instrumentets spänningskrets och strömspolen i dess strömkrets. Galvanometern fungerar i detta fall som effektmeter och mätvärdet presenteras i watt.

Vridspolens utslagsdämpning

Större bild

Dämpning

Utslagsdämpningen är elektromagnetisk. Två kopparvingar rör sig i fälten från två permanentmagneter.

Denna består av två lika halvor, som är placerade på båda sidor av systemets axel. Dämpningen erhålls genom kraftverkan mellan fälten och den i kopparvingarnas alstrade induktionsströmmar. Vingarna vrids i magnetfälten (luftgap), som skapas av permanentmagneter.

Spännbandets övre fäste och anslutning

Spännbandens infästning

Bilden visar övre fästet med strömanslutning till spännbandet och vridspolen.

(Med den bruna bakelitskivan justeras spännbanden så att banden blir lagom spända.)

Spännbandets nedre fäste och anslutning

Nedre fästet med strömanslutning till spännbandet och vridspolen.

Vridspolens upphängning i ramen (systembärare)

Större bild

Vridspolens upphängning

Genom att använda spännbandsupphängning uppnås större känslighet och en friktionsfri rörelse av systemet.

Strömmen tillförs den rörliga vridspolen genom spännbanden.

Vridspole, spegel, dämpningsvingar och spännband

Större bild

Vridspolesystemets vridbara komponenter

Systemets vridspole, spegel, dämpningsvingar och spännband visas på bilden.

Denna bild visar också den keramiska axeln mellan vridspolen och spegeln. Ledaren som är lindad runt axeln ansluter strömmen via det nedre spännbandet till vridspolen.

Hela vridbara systemet är noggrant balanserat.

Vridspolesystemets komponenter

Större bild

Systemkomponenter

Fasta spolens båda halvor, fästen för spännbanden och de vridbara komponenterna.

Vridspolesystemets skärmkåpor

Skärmkåpa

Det elektrodynamiska mätsystemet är okänsligt för inhomogena störfält och jordens magnetfält.

Skärmkåpan är tillverkad av "µ- metall" och koppar, som utgör en god skärm för det lågfrekventa magnetfältet.

Högupplösta bilder med förklarande texter finns i Bildbilagan

Skrivet och sammanställt av Göran Gustafsson.

Foto: Göran Gustafsson och K-G Bengtsson

Senast uppdaterad: 2015-06-11.

Källor:

• Elektrisk mätteknik del 1, Kompendium IV, Chalmers Göteborg, 1956.

• ITK, Radio och Teleteknik Stockholm 1957.

• Egna noteringar och praktiska prov.