Wat is Pmmc (permanent magnet moving coil)?

Permanent Magnet Moving Coil (PMMC)

1. Basisstructuur

De belangrijkste componenten van een Permanent Magnet Moving Coil (PMMC) omvatten:

• • Permanente magneet: Zorgt voor een stabiel magnetisch veld, meestal met gebruik van zeldzame aardmagneten met hoge coercitiviteit zoals neodymium-ijzer-boron.

• • Bewegende spoel (spoel): Bestaat uit fijn draad gewikkeld tot een spoel, opgehangen in de luchtgatruimte van de permanente magneet. Wanneer stroom door de spoel stroomt, ondervindt deze een kracht in het magnetisch veld, waardoor het afwijkt.

• • As en lagers: Ondersteunen de bewegende spoel en laten deze vrijelijk roteren.

• • Spiraalveer (haarveer): Zorgt voor een herstellend moment om de spoel terug te brengen naar de nulpuntpositie wanneer er geen stroom aanwezig is. Het geleidt ook de stroom naar de spoel.

• • Wijsnoot en schaal: De wijsnoot is verbonden met de bewegende spoel en beweegt mee met de afwijking, waarmee de gemeten waarde wordt aangegeven. De schaal maakt het mogelijk specifieke waarden te lezen.

2. Werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van een PMMC is gebaseerd op de wet van Ampère en de wet van Faraday over elektromagnetische inductie. Het proces verloopt als volgt:

• • Wanneer stroom door de bewegende spoel stroomt, genereert de stroom in de spoel, volgens de wet van Ampère, een kracht (Lorentzkracht) in het magnetisch veld, waardoor de spoel afwijkt.

• • De afwijkingshoek van de spoel is evenredig met de stroom die erdoorheen stroomt, waardoor de stroomsterkte direct kan worden afgelezen van de beweging van de wijsnoot.

• • De spiraalveer zorgt voor een tegengesteld herstellend moment, waardoor de spoel naar zijn oorspronkelijke positie (nul) terugkeert wanneer de stroom stopt.

3. Kenmerken en voordelen

Een PMMC heeft verschillende opmerkelijke kenmerken en voordelen:

• • Hoog precisie: Vanwege de lineaire responskarakteristieken bieden PMMC-instrumenten hoge meetnauwkeurigheid, waardoor ze geschikt zijn voor precisiemetingen.

• • Lage energieverbruik: De spoel heeft een lage weerstand, waardoor er minimale energie wordt verbruikt, ideaal voor toepassingen met laag vermogen.

• • Uitstekende stabiliteit: Het stabiele magnetisch veld dat wordt geleverd door de permanente magneet zorgt voor betrouwbare en consistente meetresultaten, onbeïnvloed door externe magnetische velden.

• • Hoge gevoeligheid: Het lichte ontwerp van de bewegende spoel maakt het zeer gevoelig voor kleine veranderingen in stroom of spanning, waardoor kleine variaties kunnen worden gedetecteerd.

• • Eenrichtingsafwijking: PMMC's zijn ontworpen om alleen met gelijkstroom (DC) te werken, omdat wisselstroom (AC) de spoel zou doen oscilleren, waardoor stabiele metingen niet mogelijk zijn. Daarom worden PMMC-instrumenten meestal gebruikt voor DC-metingen.

4. Toepassingen

PMMC wordt breed toegepast in diverse precisie-meetapparatuur, waaronder:

• • Ammeter: Meet de gelijkstroom (DC) in een circuit.

• • Voltmeter: Door een hoogohmige weerstand in serie te verbinden, kan een stroommeter worden omgezet in een voltmeter om DC-spanning te meten.

• • Ohmmeter: Door een stroommeter te combineren met een energiebron en een variabele weerstand, kan weerstand worden gemeten.

• • Multimeter: Moderne multimeters integreren vaak PMMC-meter om stroom, spanning en weerstand te meten.

5. Verbeteringen en varianten

Om het toepassingsbereik van PMMC te vergroten, zijn verschillende verbeteringen en varianten ontwikkeld:

• • Dubbel-spoelconstructie: Door een tweede bewegende spoel toe te voegen, wordt tweerichtingsafwijking mogelijk, waardoor het geschikt is voor AC-metingen.

• • Elektronische PMMC: Door elektronische versterkers en digitale displays te integreren, wordt de meetnauwkeurigheid en leesbaarheid verhoogd.

• • Thermokoppelcompensatie: In hoge temperatuur omgevingen kunnen PMMC-instrumenten beïnvloed worden door temperatuurveranderingen. Sommige instrumenten bevatten thermokoppelcompensatiemechanismen om nauwkeurige metingen te garanderen.

Samenvatting

Een Permanent Magnet Moving Coil (PMMC) is een precisie-meetapparaat gebaseerd op elektromagnetische inductieprincipes, breed toegepast voor het meten van stroom, spanning en vermogen. Het biedt hoge precisie, laag energieverbruik, uitstekende stabiliteit en hoge gevoeligheid, waardoor het bijzonder geschikt is voor DC-metingen. Hoewel PMMC-instrumenten voornamelijk voor DC-toepassingen worden gebruikt, hebben verbeteringen en variantontwerpen hun gebruik uitgebreid naar AC-metingen en andere gespecialiseerde scenario's.