Kaj je Pmmc (permanent magnet moving coil)?
Stalno magnetni premikajoči se boben (PMMC)
1. Osnovna struktura
Glavne komponente stalnega magnetnega premikajočega se bobna (PMMC) vključujejo:
• Stalni magnet: zagotavlja stabilno magnetno polje, običajno z uporabo visokokoercitivnih redkih zemeljskih magnetov, kot so neodimijsko-železno-borovi.
• Premikajoči se boben (boben): sestavljen iz tankih žic, zavijenih v boben, ki je završčen v vzdušni praznini stalnega magneta. Ko tok teče skozi boben, doživi silo v magnetnem polju, kar povzroči njegovo odmik.
• Vratilo in ležaje: podpirata premikajoči se boben in mu omogočata svobodno vrtenje.
• Spiralo (lasova spirala): zagotavlja vrtilno silo, ki boben vrača v njegovo ničelno lego, ko ni toka prisoten. Tudi prenaša tok na boben.
• Kazalec in lestvica: kazalec je povezan z premikajočim se bobnom in se premika skupaj z njegovim odmikom, kar kaže merjeno vrednost. Lestvica omogoča branje specifičnih vrednosti.
2. Delovanje
Delovanje PMMC je temelj na Ampèrovem zakonu in Faradayevem zakonu elektromagnetske indukcije. Postopek je naslednji:
• Ko tok teče skozi premikajoči se boben, po Ampèrovem zakonu, tok v bobnu ustvari silo (Lorentzova sila) v magnetnem polju, kar povzroči odmik bobna.
• Kot odmika bobna je sorazmeren z tokom, ki teče skozi njega, kar omogoča neposredni branje velikosti toka iz gibanja kazalca.
• Spiralo zagotavlja nasprotno vrtilno silo, ki zagotavlja, da se boben vrača v svojo začetno lego (ničlo), ko tok ustavi.
3. Značilnosti in prednosti
PMMC ima več značilnosti in prednosti:
• Visoka natančnost: zaradi svojih linearnih odzivnih lastnosti, instrumenti PMMC ponujajo visoko meritveno natančnost, kar jih čini primernimi za natančna merila.
• Nizka poraba energije: boben ima nizko upornost, zato porablja minimalno energijo, kar je idealno za uporabe z nizko porabo.
• Izjemna stabilnost: stabilno magnetno polje, ki ga zagotavlja stalni magnet, zagotavlja zanesljiva in konsistentna merila, ki niso vplivana zunanjimi magnetnimi polji.
• Visoka občutljivost: lahka konstrukcija premikajočega se bobna mu omogoča visoko občutljivost na majhne spremembe toka ali napetosti, kar omogoča zaznavanje manjših variacij.
• Enosmerodni odmik: PMMC-ji so oblikovani za delovanje samo z enosmerno strmo (DC), ker bi izmenična strma (AC) povzročila oscilacije bobna, kar bi preprečilo stabilna merila. Zato so instrumenti PMMC tipično uporabljani za merila DC.
4. Uporabe
PMMC se široko uporablja v različnih natančnih merilnih instrumentih, vključno z:
• Ampermetr: meri enosmerno strmo (DC) v krku.
• Voltmetr: z združevanjem visoke upornosti v zaporedje, ampermetr lahko pretvorimo v voltmeter za merjenje DC napetosti.
• Ohmmeter: združevanje ampermetra z virom napetosti in spremenljivo upornostjo omogoča merjenje upornosti.
• Večnamerni merilnik: sodobni večnamerniki pogosto vključujejo PMMC metre za merjenje toka, napetosti in upornosti.
5. Izboljšave in variante
Za razširitev uporabne obsega PMMC-ja so bile razvite več izboljšav in variant:
• Dvojni boben: dodatek drugega premikajočega se bobna omogoča dvosmerodni odmik, kar ga čini primeren za merjenje AC.
• Elektronski PMMC: integracija elektronskih posiljevalnikov in digitalnih prikazovalnikov izboljša natančnost merila in lahkost branja.
• Kompensacija termoelektričnega para: v višjih temperaturah lahko PMMC instrumenti postanejo vplivani s spremembami temperature. Nekateri instrumenti vključujejo mehanizme za kompensacijo termoelektričnega para, da zagotovijo natančna merila.
Povzetek
Stalno magnetni premikajoči se boben (PMMC) je natančen merilni instrument, temelječ na principih elektromagnetske indukcije, široko uporabljen za merjenje toka, napetosti in moči. Ponuja visoko natančnost, nizko porabo energije, izjemno stabilnost in visoko občutljivost, kar ga čini posebno primernim za merjenje DC. Čeprav so instrumenti PMMC predvsem namenjeni uporabam z DC, so izboljšave in variante razširile njihovo uporabo tudi na merjenje AC in druge specializirane situacije.
