Permanent Magnet Moving Coil (PMMC)
1. Osnovna struktura
Osnovni komponenti Permanent Magnet Moving Coil (PMMC) uključuju:
• Stalni magnet: Pruža stabilno magnetsko polje, obično korišćenjem visokokoercitivnih retkih zemljanih magneta, poput neodim-željezo-bor.
• Pokretni koil (Koil): Sastoji se od tanke žice savijene u koil, podesno suspendirane unutar vazdušnog prostranka stalnog magneta. Kada struja proteže kroz koil, on iskusava silu u magnetskom polju, što dovodi do njegovog odstupanja.
• Vrata i ležajevi: Podržavaju pokretni koil i omogućavaju mu slobodnu rotaciju.
• Spirala (Kosa spirala): Pruža povratni moment da bi vratila koil na nultu poziciju kada nema struje. Takođe prenosi struju na koil.
• Kazaljka i ljestvica: Kazaljka je povezana sa pokretnim koilom i kreće se uz njegovo odstupanje, ukazivajući na izmerenu vrednost. Ljestvica omogućava čitanje specifičnih vrednosti.
2. Način rada
Način rada PMMC-a zasniva se na Amperovom zakonu i Faradejevom zakonu elektromagnetske indukcije. Proces je sledeći:
• Kada struja proteže kroz pokretni koil, prema Amperovom zakonu, struja u koilu generiše silu (Lorentzova sila) u magnetskom polju, što dovodi do odstupanja koila.
• Ugao odstupanja koila je proporcionalan struji koja kroz njega proteče, omogućavajući direktno čitanje intenziteta struje preko pomeraja kazaljke.
• Spirala pruža suprotan povratni moment, osiguravajući da se koil vrati na svoju početnu poziciju (nula) kada struja prestane da teče.
3. Osobine i prednosti
PMMC ima nekoliko značajnih osobina i prednosti:
• Visoka preciznost: Zbog svojih linearnih karakteristika odgovora, PMMC instrumenti nude visoku tačnost merenja, što ih čini pogodnim za precizna merenja.
• Niska potrošnja energije: Koil ima niski otpor, potroši minimalnu snagu, što je idealno za primene sa niskom potrošnjom.
• Izuzetna stabilnost: Stabilno magnetsko polje pruženo od strane stalnog magneta osigurava pouzdano i konzistentno merenje, koje nije uticano vanjskim magnetskim poljima.
• Visoka osetljivost: Lakšta konstrukcija pokretnog koila čini ga visoko osetljivim na male promene struje ili napona, omogućavajući detekciju manjih varijacija.
• Jednosmerno odstupanje: PMMC-ovi su dizajnirani da rade samo sa jednosmernom strujom (DC) jer bi izmenična struja (AC) dovodila do oscilovanja koila, sprečavajući stabilna čitanja. Stoga se PMMC instrumenti obično koriste za merenje DC struje.
4. Primene
PMMC se široko koristi u raznim instrumentima za precizna merenja, uključujući:
• Ampermetar: Mjeri jednosmernu struju (DC) u krugu.
• Voltmetar: Spajanjem visokootpornog otpornika u seriju, ampermetar se može pretvoriti u voltmeter za merenje DC napona.
• Ohmmetar: Kombinovanjem ampermetra sa izvorom struje i promenljivim otpornikom omogućava se merenje otpora.
• Multimetar: Moderni multimetri često uključuju PMMC metere za merenje struje, napona i otpora.
5. Unapređenja i varijante
Da bi se proširio opseg primene PMMC, razvijeno je nekoliko unapređenja i varijanti:
• Dvostruka koilna struktura: Dodavanjem drugog pokretnog koila omogućava se dvosmerna defleksija, što je pogodno za AC merenja.
• Elektronski PMMC: Integracija elektronskih pojačavača i digitalnih displejeva poboljšava tačnost merenja i lakši čitljivost.
• Termodupleksna kompenzacija: U visokotemperaturnim okruženjima, PMMC instrumenti mogu biti uticani promenama temperature. Neki instrumenti uključuju mehanizme termodupleksne kompenzacije kako bi osigurali tačna merenja.
Sažetak
Permanent Magnet Moving Coil (PMMC) je precizan merilni uređaj zasnovan na principima elektromagnetske indukcije, široko korišćen za merenje struje, napona i snage. Nudi visoku preciznost, nisku potrošnju energije, izuzetnu stabilnost i visoku osetljivost, što ga čini posebno pogodnim za DC merenja. Iako se PMMC instrumenti uglavnom koriste za DC primene, unapređenja i varijantni dizajni proširili su njihovu upotrebu na AC merenja i druge specijalizovane scenarije.