Kumpulan Magnet Tetap (PMMC)
1. Struktur Asas
Komponen utama Kumpulan Magnet Tetap (PMMC) termasuk:
• Magnet Tetap: Memberikan medan magnet yang stabil, biasanya menggunakan magnet bumi jarang berkoersiviti tinggi seperti neodimium-besi-boron.
• Kumpulan Bergerak (Kumpulan): Terdiri daripada dawai halus yang dibentuk menjadi kumpulan, digantung di dalam jurang udara magnet tetap. Apabila arus mengalir melalui kumpulan, ia mengalami daya dalam medan magnet, menyebabkannya bergerak.
• Pusat dan Bantalan: Menyokong kumpulan bergerak dan membolehkannya berputar dengan bebas.
• Pegas Spiral (Pegas Rambut): Memberikan tork pemulihan untuk mengembalikan kumpulan ke posisi sifar apabila tiada arus. Ia juga menghantar arus ke kumpulan.
• Penunjuk dan Skala: Penunjuk disambungkan dengan kumpulan bergerak dan bergerak bersama defleksinya, menunjukkan nilai yang diukur. Skala membolehkan pembacaan nilai tertentu.
2. Prinsip Kerja
Prinsip kerja PMMC berdasarkan Hukum Ampère dan Hukum Induksi Elektromagnetik Faraday. Prosesnya adalah seperti berikut:
• Apabila arus mengalir melalui kumpulan bergerak, mengikut Hukum Ampère, arus dalam kumpulan menghasilkan daya (daya Lorentz) dalam medan magnet, menyebabkan kumpulan bergerak.
• Sudut defleksi kumpulan berkadar dengan arus yang melewatinya, membolehkan magnitud arus dibaca secara langsung dari pergerakan penunjuk.
• Pegas spiral memberikan tork pemulihan bertentangan, memastikan kumpulan kembali ke posisi asal (sifar) apabila arus berhenti.
3. Ciri-ciri dan Kelebihan
PMMC mempunyai beberapa ciri dan kelebihan yang mencolok:
• Ketepatan Tinggi: Berkat ciri respons linear, instrumen PMMC menawarkan ketepatan pengukuran yang tinggi, menjadikannya sesuai untuk pengukuran presisi.
• Penggunaan Kuasa Rendah: Kumpulan mempunyai rintangan rendah, mengkonsumsi kuasa minimal, yang ideal untuk aplikasi rendah kuasa.
• Kestabilan yang Baik: Medan magnet yang stabil disediakan oleh magnet tetap memastikan hasil pengukuran yang boleh dipercayai dan konsisten, tidak dipengaruhi oleh medan magnet luar.
• Sensitiviti Tinggi: Reka bentuk ringan kumpulan bergerak membuatnya sangat sensitif terhadap perubahan kecil arus atau voltan, membolehkan deteksi variasi minor.
• Defleksi Unidirectional: PMMC direka untuk bekerja hanya dengan arus terus (DC) kerana arus bergelombang (AC) akan menyebabkan kumpulan bergetar, mencegah pembacaan yang stabil. Oleh itu, instrumen PMMC biasanya digunakan untuk pengukuran DC.
4. Aplikasi
PMMC digunakan secara meluas dalam pelbagai instrumen pengukuran presisi, termasuk:
• Ammeter: Mengukur arus terus (DC) dalam litar.
• Voltmeter: Dengan menyambung resistor rintangan tinggi secara siri, meter arus boleh diubah menjadi voltmeter untuk mengukur voltan DC.
• Ohmmeter: Menggabungkan meter arus dengan sumber kuasa dan resistor berubah-ubah membolehkan pengukuran rintangan.
• Multimeter: Multimeter moden sering menggabungkan meter PMMC untuk mengukur arus, voltan, dan rintangan.
5. Peningkatan dan Varian
Untuk memperluas jangkauan aplikasi PMMC, beberapa peningkatan dan varian telah dikembangkan:
• Struktur Dua Kumpulan: Menambah kumpulan bergerak kedua membolehkan defleksi dua arah, menjadikannya sesuai untuk pengukuran AC.
• PMMC Elektronik: Mengintegrasikan pengamplifier elektronik dan paparan digital meningkatkan ketepatan pengukuran dan kemudahan membaca.
• Kompensasi Termokopel: Dalam persekitaran suhu tinggi, instrumen PMMC mungkin terpengaruh oleh perubahan suhu. Beberapa instrumen termasuk mekanisme kompensasi termokopel untuk memastikan pengukuran yang tepat.
Kesimpulan
Kumpulan Magnet Tetap (PMMC) adalah alat pengukuran presisi berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, digunakan secara meluas untuk mengukur arus, voltan, dan kuasa. Ia menawarkan ketepatan tinggi, penggunaan kuasa rendah, kestabilan yang baik, dan sensitiviti tinggi, menjadikannya sangat sesuai untuk pengukuran DC. Walaupun instrumen PMMC kebanyakannya digunakan untuk aplikasi DC, peningkatan dan reka bentuk varian telah memperluas penggunaannya kepada pengukuran AC dan skenario khusus lain.