Strumento a deflessione

Definizione

Gli strumenti in cui la quantità misurata genera effetti fisici che deflettono o spostano il sistema mobile sono noti come strumenti a deflessione. In altre parole, questi strumenti utilizzano la deflessione di un componente mobile come base per misurare le grandezze elettriche, rendendoli adatti per misure in condizioni dinamiche.

Gli strumenti a deflessione incorporano effetti opposti che contrastano lo spostamento del sistema mobile. Questi effetti opposti sono progettati in modo tale che la loro magnitudine aumenti con la deflessione o lo spostamento causato dalla quantità misurata. Si raggiunge l'equilibrio quando gli effetti opposti equivalgono alla forza che causa la deflessione o il movimento del componente mobile.

Esempio

In un amperometro a bobina mobile con magneti permanenti (PMMC), la deflessione dell'elemento mobile è direttamente proporzionale alla corrente (la quantità misurata) che passa attraverso di esso. La coppia di deflessione \(T_d\) agente sulla bobina è direttamente proporzionale alla corrente, espressa dall'equazione:

Td=GI  Equ(1)

dove \(G\) è una costante indipendente dalla densità di flusso, dall'area della bobina mobile e dal numero di spire.

La coppia opposta \(T_c\) è generata da una molla, che è proporzionale all'angolo di deflessione θ:

Tc=Kθ  Equ(2)

dove \(K\) è la costante della molla, dipendente dal materiale e dalle dimensioni della molla.

In condizioni di equilibrio:

Td=Tc  Equ(3)

Sostituendo \(T_d\) e \(T_c\) nell'Equazione (3):

GI = KθI = (K/G)θ

La corrente misurata dipende quindi dall'angolo di deflessione θ e dalle costanti dello strumento \(G\) e \(K\). I valori della corrente sono letti direttamente dall'angolo di deflessione θ, che è calibrato utilizzando \(G\) e \(K\).

Svantaggi degli Strumenti a Deflessione

• Bassa Precisione: Questi strumenti presentano una precisione di misura relativamente bassa.

• Sensibilità Ridotta: La sensibilità è inferiore rispetto agli strumenti a zero.

• Dipendenza dalla Taratura: La precisione della misura dipende dalla taratura dello strumento.