Pmmc (پرماننت مگنت موفینگ کویل) چیست؟

سیم پیچ متحرک مغناطیس دائم (PMMC)

1. ساختار اصلی

اجزای اصلی یک سیم پیچ متحرک مغناطیس دائم (PMMC) شامل موارد زیر است:

• • مغناطیس دائم: یک میدان مغناطیسی ثابت فراهم می‌کند، معمولاً با استفاده از مغناطیس‌های خاکی نادر با کوئرسیتی بالا مانند نئودیم-آهن-بور.

• • سیم پیچ متحرک (سیم پیچ): شامل سیم ریزی که به صورت پیچ درآمده و در فضای خالی مغناطیس دائم قرار دارد. وقتی جریان از طریق سیم پیچ می‌گذرد، در میدان مغناطیسی نیرویی تجربه می‌کند که باعث انحراف آن می‌شود.

• • محور و لagers: سیم پیچ متحرک را حمایت می‌کنند و به آن اجازه می‌دهند که آزادانه بچرخد.

• • فنر حلزونی (فنر مو): گشتاور بازگردانی را برای بازگرداندن سیم پیچ به موقعیت صفر ارائه می‌دهد هنگامی که جریان وجود ندارد. همچنین جریان را به سیم پیچ منتقل می‌کند.

• • عقربه و مقیاس: عقربه به سیم پیچ متحرک متصل شده و با انحراف آن حرکت می‌کند و مقدار اندازه‌گیری شده را نشان می‌دهد. مقیاس امکان خواندن مقادیر خاص را فراهم می‌کند.

2. اصول عملکرد

اصول عملکرد یک PMMC بر اساس قانون آمپر و قانون القای الکترومغناطیسی فارادی است. فرآیند به شرح زیر است:

• • وقتی جریان از طریق سیم پیچ متحرک می‌گذرد، طبق قانون آمپر، جریان در سیم پیچ یک نیرو (نیروی لورنتز) در میدان مغناطیسی تولید می‌کند که باعث انحراف سیم پیچ می‌شود.

• • زاویه انحراف سیم پیچ متناسب با جریان عبوری از آن است، که امکان خواندن مستقیم مقدار جریان را از حرکت عقربه فراهم می‌کند.

• • فنر حلزونی گشتاور بازگردانی مخالف ارائه می‌دهد، که مطمئن می‌شود سیم پیچ هنگامی که جریان متوقف می‌شود به موقعیت اولیه (صفر) بازگردد.

3. ویژگی‌ها و مزایا

PMMC چندین ویژگی و مزیت قابل توجه دارد:

• • دقت بالا: به دلیل ویژگی‌های پاسخ خطی، دستگاه‌های PMMC دقت اندازه‌گیری بالایی ارائه می‌دهند که آن‌ها را برای اندازه‌گیری‌های دقیق مناسب می‌کند.

• • مصرف انرژی کم: سیم پیچ مقاومت کمی دارد و انرژی کمی مصرف می‌کند، که برای کاربردهای با مصرف انرژی کم مناسب است.

• • پایداری عالی: میدان مغناطیسی ثابتی که توسط مغناطیس دائم فراهم می‌شود، نتایج اندازه‌گیری قابل اعتماد و متسقیم را تضمین می‌کند که تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی خارجی قرار نمی‌گیرد.

• • حساسیت بالا: طراحی سبک سیم پیچ متحرک آن را به تغییرات کوچک جریان یا ولتاژ بسیار حساس می‌کند، که امکان تشخیص تغییرات کوچک را فراهم می‌کند.

• • انحراف یک‌سویه: PMMC‌ها فقط برای کار با جریان مستقیم (DC) طراحی شده‌اند زیرا جریان متناوب (AC) باعث نوسان سیم پیچ می‌شود و خواندن‌های پایدار را ممکن نمی‌سازد. بنابراین، دستگاه‌های PMMC معمولاً برای اندازه‌گیری‌های DC استفاده می‌شوند.

4. کاربردها

PMMC در انواع مختلف دستگاه‌های اندازه‌گیری دقیق استفاده می‌شود، از جمله:

• • آمپرمتر: جریان مستقیم (DC) در مدار را اندازه‌گیری می‌کند.

• • ولتمتر: با اتصال یک مقاومت مقاومت بالا به صورت سری، یک آمپرمتر می‌تواند به ولتمتر تبدیل شود تا ولتاژ DC را اندازه‌گیری کند.

• • اهم‌متر: ترکیب یک آمپرمتر با یک منبع تغذیه و یک مقاومت متغیر امکان اندازه‌گیری مقاومت را فراهم می‌کند.

• • چند‌متر: چند‌مترهای مدرن معمولاً از مترهای PMMC برای اندازه‌گیری جریان، ولتاژ و مقاومت استفاده می‌کنند.

5. بهبودها و نسخه‌های مختلف

برای گسترش محدوده کاربرد PMMC، چندین بهبود و نسخه مختلف توسعه یافته است:

• • ساختار دو سیم پیچ: افزودن یک سیم پیچ متحرک دوم امکان انحراف دوطرفه را فراهم می‌کند و آن را برای اندازه‌گیری‌های AC مناسب می‌سازد.

• • PMMC الکترونیکی: یکپارچه‌سازی تقویت‌کننده‌های الکترونیکی و نمایشگرهای دیجیتال دقت اندازه‌گیری و آسانی خواندن را افزایش می‌دهد.

• • جبران‌سازی ترموقاره: در محیط‌های با دمای بالا، دستگاه‌های PMMC ممکن است توسط تغییرات دما تحت تأثیر قرار بگیرند. برخی از دستگاه‌ها شامل مکانیزم‌های جبران‌سازی ترموقاره برای تضمین اندازه‌گیری‌های دقیق هستند.

خلاصه

سیم پیچ متحرک مغناطیس دائم (PMMC) یک دستگاه اندازه‌گیری دقیق بر اساس اصول القای الکترومغناطیسی است که به طور گسترده برای اندازه‌گیری جریان، ولتاژ و توان استفاده می‌شود. این دستگاه دقت بالا، مصرف انرژی کم، پایداری عالی و حساسیت بالا را ارائه می‌دهد و به ویژه برای اندازه‌گیری‌های DC مناسب است. اگرچه دستگاه‌های PMMC عموماً برای کاربردهای DC استفاده می‌شوند، اما بهبودها و طراحی‌های مختلف آن‌ها استفاده آن‌ها را به اندازه‌گیری‌های AC و سناریوهای تخصصی دیگر گسترش داده است.