Was ist Pmmc (permanent magnet moving coil)?

Dauermagnet-Messspule (PMMC)

1. Grundstruktur

Die Hauptkomponenten einer Dauermagnet-Messspule (PMMC) umfassen:

• • Dauermagnet: Erzeugt ein stabiles Magnetfeld, in der Regel mit hochkocherzenden Seltenerd-Magneten wie Neodym-Eisen-Bor.

• • Bewegliche Spule (Spule): Bestehend aus feinem Draht, der zu einer Spule gewickelt und im Luftspalt des Dauermagneten aufgehängt ist. Wenn Strom durch die Spule fließt, erfährt sie eine Kraft im Magnetfeld, was zu einer Ablenkung führt.

• • Welle und Lager: Stützen die bewegliche Spule und ermöglichen ihr eine freie Rotation.

• • Spiralfeder (Haarfeder): Erzeugt eine Rückstellmoment, das die Spule in ihre Nullposition zurückführt, wenn kein Strom fließt. Sie leitet auch den Strom zur Spule weiter.

• • Zeiger und Skala: Der Zeiger ist an der beweglichen Spule angebracht und bewegt sich mit deren Ablenkung, wodurch der gemessene Wert angezeigt wird. Die Skala ermöglicht die Ablesung spezifischer Werte.

2. Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip der PMMC basiert auf dem Ampereschen Gesetz und dem Faradayschen Induktionsgesetz. Der Prozess verläuft wie folgt:

• • Wenn Strom durch die bewegliche Spule fließt, erzeugt dieser gemäß dem Ampereschen Gesetz eine Kraft (Lorentzkraft) im Magnetfeld, die die Spule ablenkt.

• • Der Ablenkungswinkel der Spule ist proportional zum durchfließenden Strom, sodass die Stromstärke direkt aus der Bewegung des Zeigers abgelesen werden kann.

• • Die Spiralfeder liefert ein entgegenwirkendes Rückstellmoment, das sicherstellt, dass die Spule in ihre Ausgangsposition (Null) zurückkehrt, wenn der Strom abgeschaltet wird.

3. Merkmale und Vorteile

Die PMMC weist mehrere bemerkenswerte Merkmale und Vorteile auf:

• • Hohe Präzision: Aufgrund ihrer linearen Antwortcharakteristik bieten PMMC-Instrumente eine hohe Messgenauigkeit, was sie für präzise Messungen geeignet macht.

• • Geringer Energieverbrauch: Die Spule hat einen geringen Widerstand und verbraucht minimalen Strom, was ideal für Anwendungen mit geringem Leistungsbedarf ist.

• • Hervorragende Stabilität: Das stabile Magnetfeld, das der Dauermagnet bereitstellt, gewährleistet zuverlässige und konsistente Messergebnisse, die von externen Magnetfeldern unbeeinflusst bleiben.

• • Hohe Empfindlichkeit: Die leichte Konstruktion der beweglichen Spule macht sie sehr empfindlich gegenüber kleinen Änderungen des Stroms oder der Spannung, sodass geringfügige Variationen erkannt werden können.

• • Einseitige Ablenkung: PMMCs sind so konstruiert, dass sie nur mit Gleichstrom (DC) arbeiten, da Wechselstrom (AC) dazu führen würde, dass die Spule oszilliert und keine stabilen Messwerte erzielt. Daher werden PMMC-Instrumente in der Regel für DC-Messungen verwendet.

4. Anwendungen

PMMC wird in verschiedenen präzisen Messinstrumenten eingesetzt, darunter:

• • Amperemeter: Misst den Gleichstrom (DC) in einem Schaltkreis.

• • Voltmeter: Durch Anschluss eines Hochwiderstands in Serie kann ein Strommesser in ein Voltmeter umgewandelt werden, um die Gleichspannung zu messen.

• • Ohmmeter: Die Kombination eines Strommessers mit einer Stromquelle und einem variablen Widerstand ermöglicht die Messung von Widerständen.

• • Multimeter: Moderne Multimeter verwenden oft PMMC-Messer, um Strom, Spannung und Widerstand zu messen.

5. Verbesserungen und Varianten

Um den Anwendungsbereich der PMMC zu erweitern, wurden verschiedene Verbesserungen und Varianten entwickelt:

• • Zwei-Spulen-Struktur: Durch Hinzufügen einer zweiten beweglichen Spule wird eine bidirektionale Ablenkung ermöglicht, was sie für AC-Messungen geeignet macht.

• • Elektronische PMMC: Die Integration von elektronischen Verstärkern und digitalen Anzeigen erhöht die Messgenauigkeit und erleichtert die Lesbarkeit.

• • Thermoelement-Kompensation: In Umgebungen mit hohen Temperaturen können PMMC-Instrumente von Temperaturänderungen beeinflusst werden. Einige Instrumente enthalten Thermoelement-Kompensationsmechanismen, um genaue Messungen zu gewährleisten.

Zusammenfassung

Eine Dauermagnet-Messspule (PMMC) ist ein präzises Messgerät, das auf elektromagnetischen Induktionsprinzipien basiert und weit verbreitet zur Messung von Strom, Spannung und Leistung eingesetzt wird. Sie bietet hohe Präzision, geringen Energieverbrauch, hervorragende Stabilität und hohe Empfindlichkeit, was sie besonders für DC-Messungen geeignet macht. Obwohl PMMC-Instrumente hauptsächlich für DC-Anwendungen verwendet werden, haben Verbesserungen und Varianten ihre Nutzung auf AC-Messungen und andere spezialisierte Szenarien erweitert.