Kumparan Bergerak Magnet Tetap (PMMC)
1. Struktur Dasar
Komponen utama dari Kumparan Bergerak Magnet Tetap (PMMC) meliputi:
• Magnet Tetap: Memberikan medan magnet yang stabil, biasanya menggunakan magnet bumi langka berkoersivitas tinggi seperti neodimium-besi-boron.
• Kumparan Bergerak (Kumparan): Terdiri dari kawat halus yang dipilin menjadi kumparan, digantung dalam celah udara magnet tetap. Ketika arus mengalir melalui kumparan, ia mengalami gaya dalam medan magnet, menyebabkan defleksi.
• Poros dan Bantalan: Mendukung kumparan bergerak dan memungkinkannya berputar bebas.
• Pegas Spiral (Pegas Rambut): Memberikan torsi pemulihan untuk mengembalikan kumparan ke posisi nol ketika tidak ada arus. Ia juga menghantarkan arus ke kumparan.
• Penunjuk dan Skala: Penunjuk terhubung ke kumparan bergerak dan bergerak sesuai dengan defleksinya, menunjukkan nilai yang diukur. Skala memungkinkan pembacaan nilai spesifik.
2. Prinsip Kerja
Prinsip kerja PMMC didasarkan pada Hukum Ampère dan Hukum Induksi Elektromagnetik Faraday. Prosesnya adalah sebagai berikut:
• Ketika arus mengalir melalui kumparan bergerak, sesuai dengan Hukum Ampère, arus dalam kumparan menghasilkan gaya (gaya Lorentz) dalam medan magnet, menyebabkan kumparan mengalami defleksi.
• Sudut defleksi kumparan sebanding dengan arus yang melewatinya, memungkinkan besarnya arus dibaca langsung dari pergerakan penunjuk.
• Pegas spiral memberikan torsi pemulihan yang berlawanan, memastikan bahwa kumparan kembali ke posisi awal (nol) ketika arus berhenti.
3. Fitur dan Keuntungan
PMMC memiliki beberapa fitur dan keuntungan yang menonjol:
• Presisi Tinggi: Berkat karakteristik respon linier, alat ukur PMMC menawarkan akurasi pengukuran yang tinggi, menjadikannya cocok untuk pengukuran presisi.
• Konsumsi Daya Rendah: Kumparan memiliki resistansi rendah, mengkonsumsi daya minimal, yang ideal untuk aplikasi daya rendah.
• Stabilitas Sempurna: Medan magnet yang stabil disediakan oleh magnet tetap memastikan hasil pengukuran yang andal dan konsisten, tidak terpengaruh oleh medan magnet eksternal.
• Sensitivitas Tinggi: Desain ringan kumparan bergerak membuatnya sangat sensitif terhadap perubahan kecil arus atau tegangan, memungkinkan deteksi variasi kecil.
• Defleksi Unidirectional: PMMC dirancang untuk bekerja hanya dengan arus searah (DC) karena arus bolak-balik (AC) akan menyebabkan kumparan bergetar, mencegah pembacaan yang stabil. Oleh karena itu, alat ukur PMMC biasanya digunakan untuk pengukuran DC.
4. Aplikasi
PMMC secara luas digunakan dalam berbagai alat ukur presisi, termasuk:
• Amperemeter: Mengukur arus searah (DC) dalam rangkaian.
• Voltmeter: Dengan menghubungkan resistor hambatan tinggi secara seri, amperemeter dapat diubah menjadi voltmeter untuk mengukur tegangan DC.
• Ohmmeter: Menggabungkan amperemeter dengan sumber daya dan resistor variabel memungkinkan pengukuran hambatan.
• Multimeter: Multimeter modern sering kali mengintegrasikan meter PMMC untuk mengukur arus, tegangan, dan hambatan.
5. Perbaikan dan Variasi
Untuk memperluas jangkauan aplikasi PMMC, beberapa perbaikan dan variasi telah dikembangkan:
• Struktur Dua Kumparan: Menambahkan kumparan bergerak kedua memungkinkan defleksi dua arah, membuatnya cocok untuk pengukuran AC.
• PMMC Elektronik: Mengintegrasikan amplifier elektronik dan tampilan digital meningkatkan akurasi pengukuran dan kemudahan membaca.
• Kompensasi Termokopel: Dalam lingkungan suhu tinggi, alat ukur PMMC mungkin terpengaruh oleh perubahan suhu. Beberapa alat ukur mencakup mekanisme kompensasi termokopel untuk memastikan pengukuran yang akurat.
Ringkasan
Kumparan Bergerak Magnet Tetap (PMMC) adalah perangkat pengukuran presisi yang didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik, digunakan secara luas untuk mengukur arus, tegangan, dan daya. Ia menawarkan presisi tinggi, konsumsi daya rendah, stabilitas sempurna, dan sensitivitas tinggi, menjadikannya sangat cocok untuk pengukuran DC. Meskipun alat ukur PMMC umumnya digunakan untuk aplikasi DC, perbaikan dan desain variasi telah memperluas penggunaannya ke pengukuran AC dan skenario khusus lainnya.