Войти
Зеркальный гальванометр Томсона штативного типа, примерно с 1900 г. 
Гальванометр от HW Салливан, Лондон. Конец 19 или начало 20 века. Этот гальванометр использовался на трансатлантической кабельной станции, Галифакс, штат Нью-Йорк, Канада 
Современный зеркальный гальванометр от Scanlab A зеркальный гальванометр представляет собой амперметр, который указывает на то, что он обнаружил электрический ток ток путем отклонения светового луча с помощью зеркала. Луч света, проецируемый на шкалу, действует как длинный безмассовый указатель. В 1826 г. Иоганн Христиан Поггендорф разработал зеркальный гальванометр для обнаружения электрических токов. Аппарат также известен как точечный гальванометр по имени светового пятна в некоторых моделях.
Зеркальные гальванометры широко использовались в научных приборах до того, как стали доступны надежные, стабильные электронные усилители. Чаще всего использовались в качестве записывающего оборудования для сейсмометров и подводных кабелей, используемых для телеграфии.
В наше время термин зеркальный гальванометр также используется для устройств, которые перемещают лазерные лучи, вращая зеркало через установку гальванометра, часто с сервоприводом -подобный контур управления. Название часто сокращается до гальво.
Зеркальный гальванометр был значительно улучшен Уильямом Томсоном, позже ставшим лордом Кельвином. Он придумал термин зеркальный гальванометр и запатентовал устройство в 1858 году. Томсон задумал этот прибор для считывания слабых сигналов токов на очень длинных подводных телеграфных кабелях. Этот прибор был гораздо более чувствительным, чем любой из предшествующих ему инструментов, что позволяло обнаруживать малейшие дефекты сердечника кабеля во время его изготовления и погружения в воду.
Томсон решил, что ему нужен чрезвычайно чувствительный инструмент после того, как он принял участие в неудавшейся попытке проложить трансатлантический телеграфный кабель в 1857 году. Он работал над устройством, ожидая новой экспедиции. следующий год. Он впервые задумался над улучшением гальванометра, который использовал Герман фон Гельмгольц для измерения скорости нервных сигналов в 1849 году. Гальванометр Гельмгольца имел зеркало, прикрепленное к движущейся игле, которое использовалось для проецирования луча света на напротив стены, что значительно усиливает сигнал. Томсон намеревался сделать это более чувствительным, уменьшив массу движущихся частей, но во вспышке вдохновения, наблюдая за светом, отраженным от его монокля, подвешенного на его шее, он понял, что может обойтись без иглы. и его установка в целом. Вместо этого он использовал небольшой кусок зеркального стекла с небольшим кусочком намагниченной стали, приклеенным к задней части. Он был подвешен на нити в магнитном поле неподвижной чувствительной катушки. Спеша попробовать эту идею, Томсон сначала использовал шерсть своей собаки, но позже использовал шелковую нить из платья своей племянницы Агнес.
Нижеследующее адаптировано из современного описания инструмента Томсона:
Зеркальный гальванометр состоит из длинной тонкой катушки покрытой шелком медной проволоки. В центре этой катушки, в небольшой воздушной камере, маленькое круглое зеркало подвешено на единственном волокне шелковой нити, к спине которого приклеены четыре крошечных магнита. Луч света падает от лампы на зеркало и отражается им на белом экране или шкале на расстоянии нескольких футов, где образует яркое пятно света. Когда на приборе нет тока, световое пятно остается неподвижным в нулевой позиции на экране; но в тот момент, когда ток проходит через длинный провод катушки, подвешенные магниты поворачиваются горизонтально из своего прежнего положения, зеркало наклоняется вместе с ними, и луч света отклоняется вдоль экрана в ту или иную сторону, в зависимости от к природе тока. Если положительный электрический ток дает отклонение вправо от нуля, отрицательный ток дает отклонение влево от нуля, и наоборот.
Воздух в маленькой камере, окружающей зеркало, сжимается по желанию, чтобы действовать как подушка и заглушать движения зеркала. Таким образом предотвращается холостое раскачивание иглы при каждом отклонении, и отдельные сигналы становятся резкими. На приемной станции ток, поступающий от кабеля, должен просто пройти через катушку, прежде чем он будет отправлен в землю, и блуждающее световое пятно на экране точно представляет все его вариации для клерка, который, глядя на него, интерпретирует эти, и выкрикивает сообщение слово за словом. Небольшой вес зеркала и магнитов, которые образуют движущуюся часть этого инструмента, и диапазон, в котором мельчайшие движения зеркала могут увеличиваться на экране отраженным лучом света, который действует как длинная неощутимая рука или указатель, делают зеркальный гальванометр чрезвычайно чувствительным к току, особенно по сравнению с другими видами приемных приборов. Сообщения могут быть отправлены из Соединенного Королевства в Соединенные Штаты по одному атлантическому кабелю и обратно по другому, и там они будут приняты на зеркальном гальванометре, используя электрический ток от игрушечной батареи, сделанной из женского серебряного наперстка, зерна цинка и каплю подкисленной воды.
Практическое преимущество этой чрезвычайной деликатности состоит в том, что сигнальные волны тока могут следовать друг за другом так близко, почти полностью, чтобы слиться, оставляя лишь очень незначительные подъемы и спады их гребней, как рябь на поверхности. текущего потока, и все же световое пятно будет реагировать на каждое. Основной поток тока, конечно, сместит ноль пятна, но помимо этого изменения места пятно будет следовать за мгновенными колебаниями тока, которые формируют отдельные сигналы сообщения. Что с этим смещением нуля и очень незначительным повышением и падением тока, вызванным быстрой передачей сигналов, обычные наземные приборы совершенно непригодны для работы с длинными кабелями.
Подвижная катушка гальванометр был разработан независимо Марселем Депре и Жаком-Арсеном д'Арсонваль около 1880 года. Гальванометр Депре был разработан для больших токов, а Д'Арсонваль разработал его для измерения слабых токов. В отличие от гальванометра Кельвина, в этом типе гальванометра магнит неподвижен, а катушка подвешена в зазоре магнита. Зеркало, прикрепленное к раме катушки, вращается вместе с ней. Этот вид прибора может быть более чувствительным и точным, и он заменил гальванометр Кельвина в большинстве приложений. Гальванометр с подвижной катушкой практически невосприимчив к окружающим магнитным полям. Другой важной особенностью является самозатухание, создаваемое электромагнитными силами из-за токов, индуцируемых в катушке при ее перемещении магнитного поля. Они пропорциональны угловой скорости катушки.
зеркального гальваника в лазерном проекторе RGB ..
Популярный коммерческий зеркальный гальванометр EdSpot несколько напоминает эту картинку. В наше время высокоскоростное зеркало гальванометры используются в световых шоу, чтобы перемещать лазерные лучи и создавать красочные геометрические узоры в тумане вокруг аудитории. Такие высокоскоростные зеркальные гальванометры оказались незаменимыми в промышленности для систем лазерной маркировки для всего, от ручных инструментов для лазерного травления, контейнеров и деталей до полупроводниковых пластин в изготовление полупроводниковых приборов. Обычно они управляют направлениями X и Y на маркерах Nd: YAG и CO2лазерных, чтобы контролировать положение пятна мощного инфракрасного лазера. Лазерная абляция, обработка лазерным лучом и резка пластин - все это области промышленности, где можно найти высокоскоростные зеркальные гальванометры.
Этот гальванометр с подвижной катушкой в основном используется для измерения очень слабых или слабых токов порядка 10 А.
Для линеаризации магнитного поля на катушке во всем диапазоне движения гальванометра Д'Арсонваль конструкции цилиндра из мягкого железа помещается внутрь катушки, не касаясь ее. Это дает постоянное радиальное поле, а не параллельное линейное поле.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Зеркальными гальванометрами. |
