磁电系电子仪表是利用可动线圈中的电流与气隙中磁场相互作用,产生电磁力而使可动部分转动的原理制成的。当线圈中通入电流时,仪表的可动部分要受三个力矩的作用。
1、转动力矩。当可动线圈中有电流通过时,通电导体在磁场中受到力F的作用,力的方向可根据左手定则类确定。由于气隙将的磁场是均匀辐射状分布的,故气隙间的磁感应强度均相同。对于做好的仪表,可动线圈面积、线圈匝数都是固定的,所以转动力矩的大小与被测电流成正比,方向取决于被测电流流进可动线圈的方向。
2、反作用力矩。可动线圈在电磁作用下转动的同时,会受到游丝产生的反作用力矩作用,使指针最终能稳定在一个位置。反作用力矩的大小与游丝形变大小成正比,即与可动线圈偏转角成正比。当转动力矩与反作用力矩大小相等时,指针稳定在平衡点。
3、阻尼力矩。为了防止可动单元由于快速偏转而损坏轴承和指针,通过阻尼力矩可以解决这个问题。阻尼力矩是由铝框中的感生电流和磁场相互作用而产生的。如下图所示。当铝框按图中方向转动时,由右手定则可知产生如图所示的感生电流,再根据左手定则可知产生如图所示的阻尼力,从而产生阻尼力矩,该阻尼力矩总是反抗铝框运动。指针稳定在平衡位置时,感生电流消失,阻尼力矩也就消失了,因此阻尼力矩在指针偏转上午过程中存在,不影响测量结果,但对仪表可动单元起保护作用。