ما هو Pmmc (الملف المغناطيسي الدائم المتحرك)؟
الملف الدائم ذو الملف المتحرك (PMMC)
1. الهيكل الأساسي
تشمل المكونات الرئيسية للملف الدائم ذو الملف المتحرك (PMMC) ما يلي:
• المغناطيس الدائم: يوفر حقل مغناطيسي مستقر، عادةً باستخدام مغناطيس الأرض النادرة ذات القوة العالية مثل النيوديميوم-الحديد-البورون.
• الملف المتحرك (الملف): يتكون من سلك رقيق ملفوف على شكل ملف، معلق داخل الفجوة الهوائية للمغناطيس الدائم. عندما يمر التيار عبر الملف، فإنه يواجه قوة في الحقل المغناطيسي مما يؤدي إلى انحرافه.
• العمود والمحامل: تدعم الملف المتحرك وتساعده على الدوران بحرية.
• الربيع الحلزوني (ربيع الشعر): يوفر عزم استعادة ليعيد الملف إلى وضعه الأصلي عند عدم وجود تيار. كما أنه يوصل التيار إلى الملف.
• المؤشر والمقاييس: المؤشر متصل بالملف المتحرك ويتحرك مع انحرافه، مما يشير إلى القيمة المقاسة. تسمح المقاييس بقراءة القيم المحددة.
2. مبدأ العمل
يعتمد مبدأ عمل PMMC على قانون أمبير وقانون فارادي للإثارة الكهرومغناطيسية. العملية كالتالي:
• عندما يمر التيار عبر الملف المتحرك، فإن التيار في الملف يولد قوة (قوة لورنتز) في الحقل المغناطيسي، مما يؤدي إلى انحراف الملف وفقًا لقانون أمبير.
• زاوية انحراف الملف تناسب التيار المرتبط به، مما يسمح بقراءة قيمة التيار مباشرة من خلال حركة المؤشر.
• يوفر الربيع الحلزوني عزم استعادة مضاد، مما يضمن عودة الملف إلى وضعه الأولي (صفر) عند توقف التيار.
3. الخصائص والمزايا
يتميز PMMC بعدة خصائص ومزايا بارزة:
• دقة عالية: بسبب خصائص الاستجابة الخطية، توفر أجهزة PMMC دقة عالية في القياس، مما يجعلها مناسبة للقياسات الدقيقة.
• استهلاك طاقة منخفض: يتميز الملف بمقاومة منخفضة، مما يعني استهلاك طاقة ضئيل، وهو مثالي لتطبيقات الطاقة المنخفضة.
• استقرار ممتاز: يوفر الحقل المغناطيسي المستقر بواسطة المغناطيس الدائم نتائج قياس موثوقة وثابتة، وغير متأثرة بالمجالات المغناطيسية الخارجية.
• حساسية عالية: تصميم الملف المتحرك الخفيف الوزن يجعله حساسًا جدًا للتغيرات الصغيرة في التيار أو الجهد، مما يمكنه من اكتشاف التغيرات الدقيقة.
• انحراف أحادي الاتجاه: تم تصميم أجهزة PMMC للعمل فقط مع التيار المستمر (DC) لأن التيار المتردد (AC) سيتسبب في تذبذب الملف، مما يمنع القراءات المستقرة. لذلك، تُستخدم أجهزة PMMC بشكل عام لقياسات التيار المستمر.
4. التطبيقات
يُستخدم PMMC على نطاق واسع في العديد من أجهزة القياس الدقيقة، بما في ذلك:
• أميتر: يقيس التيار المستمر (DC) في الدائرة.
• فولتمتر: عن طريق توصيل مقاومة عالية المقاومة في السلسلة، يمكن تحويل الأميتر إلى فولتمتر لقياس الجهد المستمر (DC).
• أوميتر: الجمع بين الأميتر ومصدر طاقة ومقاوم متغير يسمح بقياس المقاومة.
• متعدد الوظائف: غالبًا ما تتضمن المتعدد الوظائف الحديثة أجهزة PMMC لقياس التيار والجهد والمقاومة.
5. التحسينات والتغيرات
لتوسيع نطاق تطبيقات PMMC، تم تطوير عدة تحسينات وتغيرات:
• الهيكل ذو الملفين: إضافة ملف متحرك ثانٍ يسمح بالانحراف ثنائي الاتجاه، مما يجعله مناسبًا لقياسات التيار المتردد (AC).
• PMMC الإلكتروني: دمج المكبرات الإلكترونية والأجهزة العرض الرقمية يعزز دقة القياس وسهولة القراءة.
• التعويض الحراري: في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، قد تتأثر أجهزة PMMC بتغيرات الحرارة. بعض الأجهزة تتضمن آليات تعويض حراري لضمان القياسات الدقيقة.
ملخص
يعد الملف الدائم ذو الملف المتحرك (PMMC) جهاز قياس دقيق يستند إلى مبادئ الإثارة الكهرومغناطيسية، ويُستخدم على نطاق واسع لقياس التيار والجهد والطاقة. يقدم دقة عالية واستهلاك طاقة منخفض واستقرار ممتاز وحساسية عالية، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص لقياسات التيار المستمر (DC). رغم أن أجهزة PMMC تستخدم أساسًا في تطبيقات التيار المستمر، إلا أن التحسينات والتغيرات في التصميم قد مددت استخدامها لتتضمن قياسات التيار المتردد وغيرها من السيناريوهات المتخصصة.
