Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

Электрические часы

Первые электрические часы были представлены в 1839 г. Штейнгелем, в 1840 г. такие часы были созданы Бэйном и Витстоном.

Родоначальником конструирования электрических часов, конструкторское решение которых отличалось от классических шестеренчатых часов, считается Александр Бэйн (1811—1877) из Эдинбурга, на его счету и изобретение электромеханического печатающего телеграфа. Патент на электрические часы Бэйном был получен в 1840 г. Часы состояли из механических часов, которые приводились в действие пружиной, однако индикатор времени был разработан на основе суммирования электрических импульсов, которые поступали от маятника часов. Спустя более 5 лет изобретателю удалось завершить создание электрических часов, в которых главным механизмом

служил электрический контакт, задействовавшийся от перемещения часового маятника, который двигался благодаря импульсам электромагнита, при этом был введен электромагнитный счетчик, отвечающий за подсчет числа колебаний. Счетчик, в свою очередь, находился в сочетании со стрелками циферблата.

Все классы электрических часов оснащаются электромагнитным устройством, которое обеспечивает индивидуальную функцию каждого класса электрических часов.

Электрические часы поделены на четыре класса:

1) часы, оснащенные электрическим приводом;

2) часы с наличием электрической регулировки;

3) часы, характеризуемые электрической перестановкой стрелок, также получившие название вторичных, или симпатических, часов;

4) часы, созданные с электрическим заводом.

Конструкция «главных» часов, представляющих собой сочетание часов первого и второго классов, характеризуется как обыкновенные маятниковые часы, у которых отсутствует гиревой или пружинный завод, место пружинного завода занимает электромагнит. Функция электромагнита заключается во влиянии на маятник часов, при этом производя его притягивание в определенном порядке, например часы Бэна, Вира, Гиппа, Ребичека, Фери, также прибор может приводить маятник к вращательным движениям, что характерно для часов Тюри. Электромагнит используется в качестве фактора воздействия на особую пружину, которая, производя натягивание, приводит маятник в действие, заставляя его колебаться (например, часы Кампиша, Удэн-Детуша). Также влияние может действовать на гирьку, создавая двигательную способность маятника, используется в часах Арнольда. Для того чтобы маятник притягивался, пружина натягивалась, а гирьки поднимались в нужный момент, необходимо создать в установленный момент прерывание и восстановление цепи тока, который движется по обмоткам электромагнита. Эта функция отводится маятнику, оснащенному специальным устройством, создающим периодические замыкания и размыкания.

Часы с электрической регулировкой оснащаются электромагнитом, производящим переставление стрелок часов в заданных интервалах времени таким образом, чтобы показания часов находились в соответствии с нормальными часами. Например, интервалом может служить 1 ч. В заданные моменты времени нормальные часы ориентированы на создание замыкания цепи электромагнитов регулируемых часов, имеющих якоря для притягивания электромагнитов, вследствие чего производится фиксирование стрелок. В часах такого типа используются методы регулировки Брэгэ, Лунда, Гефнер-Альтенека, Коллина, Оснаги, Дюмон-Лепанта, Майргофера, Джонса, Ульбрихта и др.

Широкое распространение приобрела система Джонса, замыкание цепи тока в определенные моменты осуществляется при помощи ртутного контакта Криле, состоящего из магнита, к которому присоединен горизонтальный стержень, с тонкими слюдяными листочками на концах, которые устанавливаются между сосудов, заполненных ртутью и имеющих боковые отверстия. В случае установления маятника в крайне левое или правое положения происходит отхождение листочков от отверстий, и ртуть, устремляясь из сосудов, создает сообщение между всеми сосудами с ртутью. В это же время ток отправляется в линию, продвигаясь по обмоткам электромагнитов регулируемых часов, в результате всех этих действий происходит перестановка стрелок, а также осуществляется завод часов.

Симпатические (или вторичные) электрические часы относятся к часам, характеризуемым как простые указатели времени, которые не оснащаются обыкновенным часовым механизмом. Разработаны на основе замыкания цепи тока через установленный интервал времени, например мин или с, передвижение стрелок создается электрически, относительно заданного промежутка. Якоря электромагнитов объединены со стрелками часов, замыкание образуется при помощи нормальных часов,

отличительной особенностью которых является наличие контактного прибора. Точность вторичных часов находится в зависимости от верного хода нормальных часов. Качество нормальных часов должно быть высоким, они обеспечиваются компенсационными или ртутными или ферроникелевыми маятниками Рифлера, которые отвечают за устранение воздействия температуры, а также вспомогательными устройствами, разработанными для создания верного хода. Питание электромагнитов осуществляется от обыкновенных батарей первичных элементов, например гальванических, и вторичных элементов, например аккумуляторов. Разработана система часов, использующая для перемещения стрелок часов утилизацию индукционных токов, которые производятся магнитоэлектрической машиной, которая работает от нормальных часов без контактного устройства. Определенные промежутки времени регулируются при помощи спускающейся гири. Симпатические системы были разработаны Брэгэ, Гиппом, Грау, Джонсом, Шпором, Кезелем, Бомейером, Меллером, Сименсом и др. Во вторичных часах в основном используются системы Гиппа и Грау.

Широкое распространение получили вторичные часы, следующую ступень популярности заняли часы, которые представляют собой гибрид часов с электрическим приводом и часов с электрической регулировкой, получившие название главных часов. В основном используются электрические часы главного типа, разработанные швейцарским конструктором Гиппом.

Электрический счетчик

Электрический счетчик – измерительный прибор, созданный для нахождения электроэнергии, которая уходит в сеть или потребляется от сети за четко установленный период времени.

Электродинамический прибор

Представляет собой прибор, разработанный на реакции магнитных полей неподвижной катушки и подвижной катушки, находящейся внутри неподвижной катушки.

Вращение прибора такого типа основано на неподвижной катушке, в которую устанавливается подвижная катушка. В результате воздействия магнитных полей двух катушек получается принцип работы электродинамического прибора. Неподвижная катушка состоит из двух частей, каждая из которых пропускает через себя ток. Неподвижная катушка пропускает сквозь себя ток, отличный от тока неподвижной катушки, при этом ток подвижной катушки подходит благодаря спиральным противодействующим пружинам или растяжкам. Величины, получаемые с помощью электродинамических приборов, являются пропорциональными произведению токов, которые проходят через катушки. В приборах такого типа градуировка шкалы для постоянных токов равносильна градуировке и для переменных токов.

Показания, предоставленные электродинамическими приборами, можно подвергнуть перемножению, получая определение мощности. Измерения этими приборами отличаются небольшой погрешностью. Однако прибор обладает малой чувствительностью, питается большим количеством энергии, при работе с прибором нельзя производить перегрузки.

В цепях постоянного и переменного тока, частота которых 50, 400, 1000, 2000 Гц, используются электродинамические приборы, например амперметры и вольтметры.

Электроизмерительный прибор

Представляет собой прибор, используемый для произведения измерения напряжения, силы постоянного и переменного тока, для нахождения сопротивления и всевозможных электрических величин. Приборы такого типа получили широкое распространение для проведения установочных и ремонтных работ, для обслуживания радиоаппаратуры, электрооборудования, автоматических и вычислительных устройств, приборов связи.

Электромагнитный прибор

Электромагнитный прибор – прибор, созданный на основе взаимодействия магнитного поля катушки с маневренным ферромагнитным сердечником.

Индуктивность катушки в результате перемещения сердечника изменяется. Отклонение указателя находится в пропорциональной зависимости от квадрата определяемого тока.

Электромагнитные приборы используются для измерения постоянного и переменного токов.

Постоянный ток градуируется в соотношении со среднеквадратическим действующим значением переменного тока.