Что такое Pmmc (постоянный магнит с подвижной катушкой)?

Постоянный магнит с подвижной катушкой (PMMC)

1. Основная структура

Основные компоненты постоянного магнита с подвижной катушкой (PMMC) включают:

• • Постоянный магнит: обеспечивает стабильное магнитное поле, обычно используя редкоземельные магниты с высокой коэрцитивностью, такие как неодим-железо-бор.

• • Подвижная катушка (катушка): состоит из тонкой проволоки, намотанной в катушку, подвешенной в воздушном зазоре постоянного магнита. Когда по катушке проходит ток, она испытывает силу в магнитном поле, что вызывает ее отклонение.

• • Вал и подшипники: поддерживают подвижную катушку и позволяют ей свободно вращаться.

• • Спиральная пружина (волосная пружина): обеспечивает восстанавливающий момент, чтобы вернуть катушку в нулевое положение при отсутствии тока. Она также проводит ток к катушке.

• • Указатель и шкала: указатель соединен с подвижной катушкой и перемещается вместе с ее отклонением, показывая измеряемое значение. Шкала позволяет читать конкретные значения.

2. Принцип работы

Принцип работы PMMC основан на законе Ампера и законе электромагнитной индукции Фарадея. Процесс следующий:

• • Когда ток проходит через подвижную катушку, согласно закону Ампера, ток в катушке создает силу (сила Лоренца) в магнитном поле, вызывая отклонение катушки.

• • Угол отклонения катушки пропорционален проходящему через нее току, что позволяет напрямую считывать величину тока по движению указателя.

• • Спиральная пружина обеспечивает противодействующий восстанавливающий момент, гарантируя, что катушка возвращается в исходное положение (нуль), когда ток прекращается.

3. Характеристики и преимущества

PMMC имеет несколько заметных характеристик и преимуществ:

• • Высокая точность: благодаря линейным характеристикам ответа, приборы PMMC обеспечивают высокую точность измерений, делая их подходящими для точных измерений.

• • Низкое энергопотребление: катушка имеет низкое сопротивление, потребляя минимальную мощность, что идеально для применения с низким энергопотреблением.

• • Отличная стабильность: стабильное магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом, обеспечивает надежные и последовательные результаты измерений, не зависящие от внешних магнитных полей.

• • Высокая чувствительность: легкий дизайн подвижной катушки делает ее высоко чувствительной к малым изменениям тока или напряжения, позволяя обнаруживать небольшие вариации.

• • Одностороннее отклонение: PMMC разработаны для работы только с постоянным током (DC), так как переменный ток (AC) вызвал бы колебания катушки, препятствуя стабильным измерениям. Поэтому приборы PMMC обычно используются для измерений DC.

4. Применения

PMMC широко используется в различных приборах точного измерения, включая:

• • Амперметр: измеряет постоянный ток (DC) в цепи.

• • Вольтметр: путем подключения резистора с высоким сопротивлением последовательно, амперметр можно преобразовать в вольтметр для измерения постоянного напряжения (DC).

• • Омметр: сочетание амперметра с источником питания и переменным резистором позволяет измерять сопротивление.

• • Мультиметр: современные мультиметры часто включают приборы PMMC для измерения тока, напряжения и сопротивления.

5. Улучшения и варианты

Для расширения области применения PMMC были разработаны несколько улучшений и вариантов:

• • Двухкатушечная структура: добавление второй подвижной катушки позволяет осуществлять двустороннее отклонение, делая прибор пригодным для измерений AC.

• • Электронный PMMC: интеграция электронных усилителей и цифровых дисплеев повышает точность измерений и удобство чтения.

• • Компенсация термопары: в условиях высоких температур приборы PMMC могут быть затронуты изменениями температуры. Некоторые приборы включают механизмы компенсации термопары, чтобы обеспечить точные измерения.

Заключение

Постоянный магнит с подвижной катушкой (PMMC) — это прибор точного измерения, основанный на принципах электромагнитной индукции, широко используемый для измерения тока, напряжения и мощности. Он предлагает высокую точность, низкое энергопотребление, отличную стабильность и высокую чувствительность, что делает его особенно подходящим для измерений DC. Хотя приборы PMMC в основном используются для DC-приложений, улучшения и варианты дизайна расширили их использование для измерений AC и других специализированных сценариев.