無論是磁電系、電磁系、電動(dòng)系、感應(yīng)系、靜電系儀表,一般都具有轉(zhuǎn)動(dòng)力矩、反作用力矩和阻尼力矩。
(1)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩
測量機(jī)構(gòu)在被測量的作用下,能產(chǎn)生使儀表偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,而且這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的大小與測量機(jī)構(gòu)各元部件性能有關(guān).轉(zhuǎn)動(dòng)力矩可以由電磁力、電動(dòng)力、電場力或其它力產(chǎn)生.產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的方式不同或原理不同,就構(gòu)成了不同系列的指示儀表.例如,磁電系儀表是利用可動(dòng)線圈和*磁鐵間的電磁力產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩;電動(dòng)系儀表利用可動(dòng)線圈和固定線圈之間的電動(dòng)力;而靜電系儀表則利用可動(dòng)電極和固定電極之間的電場力等等。每個(gè)測量機(jī)構(gòu),不論基于哪一種原理,都由固定部分和可動(dòng)部分所組成。
(2)反作用力矩
在可動(dòng)部分偏轉(zhuǎn)時(shí),能產(chǎn)生隨偏轉(zhuǎn)角增大而增大的反作用力矩,以使偏轉(zhuǎn)角能夠反映被測童的大小.在轉(zhuǎn)動(dòng)力矩作用下儀表可動(dòng)部分發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí),如果沒有反作用力矩與之平衡,那么不論被測量多大,可動(dòng)部分都要偏轉(zhuǎn)到zui終位置,一直到不能再轉(zhuǎn)動(dòng)為止.所以,沒有反作用力矩的儀表,只能反映被測量有無,而不能側(cè)量被測量大小。
反作用力矩的方向總是和轉(zhuǎn)動(dòng)力矩相反.當(dāng)被測量一定時(shí),測量機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩一定,而可動(dòng)部分就在這個(gè)力矩的作用下開始偏轉(zhuǎn).隨著偏轉(zhuǎn)角的大小變化,方向相反的作用力矩也在變化,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和反作用力矩*相等時(shí)為止. 此時(shí),叮動(dòng)部分由于力矩平衡而不再轉(zhuǎn)動(dòng),偏轉(zhuǎn)角有一個(gè)隱定的數(shù)值,這就達(dá)到了用偏轉(zhuǎn)角夾表示被測盆大小的目的.
(3)阻尼力矩
在可動(dòng)部分偏轉(zhuǎn)的時(shí)候,能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖枘崃?,以限制其擺動(dòng),使可動(dòng)部分盡快地穩(wěn)定在平衡位置上.
電測儀表通電后,其可動(dòng)部分就要偏轉(zhuǎn).但是,由于可動(dòng)部分具有慣性,以致達(dá)到平衡位置時(shí)還不能馬上停下來,結(jié)果使偏轉(zhuǎn)過了頭.偏轉(zhuǎn)過了平衡位置以后,由于反作用力矩比轉(zhuǎn)矩大,使總轉(zhuǎn)矩變了符號(hào),因而偏轉(zhuǎn)速度逐漸減慢并zui后到零.但是,這時(shí)可動(dòng)部分的位置并不是平衡位置,而是已經(jīng)超過了平衡位置.所以,在總的剩余力矩的作用下,可動(dòng)部分又要反過來向平衡方向偏轉(zhuǎn).當(dāng)可動(dòng)部分轉(zhuǎn)回到平衡位置時(shí),由于慣性的作用,還是不能馬上停下來。這樣就會(huì)在平衡位置上可動(dòng)部分左右來回?cái)[動(dòng)很長時(shí)間,才能zui后穩(wěn)定在平衡位置上,因而就不能盡快地取得測量讀數(shù).所以在儀表中通常都裝有產(chǎn)生阻尼力矩的阻尼裝置,用以吸收擺動(dòng)能量,使可動(dòng)部分迅速在平衡位置上穩(wěn)定下來.
應(yīng)該注意,阻尼力矩只在可動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)時(shí)才產(chǎn)生,它的大小只和可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),而與其偏轉(zhuǎn)角無關(guān).它的方向總是和可功部分的運(yùn)動(dòng)方向相反。因此,阻尼力矩僅僅對可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)起阻尼作用,而并不影響偏轉(zhuǎn)角的大小.換句話來說,就是可動(dòng)部分的穩(wěn)定偏轉(zhuǎn)角,只由轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和反作用力矩的平衡關(guān)系所確定,而與阻尼力矩?zé)o關(guān).