Was ist ein PMMC?

PMMC-Messgerät-Definition

Ein PMMC-Messgerät (auch bekannt als D’Arsonval-Messgerät oder Galvanometer) ist definiert als ein Gerät, das den Strom durch eine Spule misst, indem es die Winkelabweichung der Spule in einem homogenen Magnetfeld beobachtet.

PMMC-Aufbau

Ein PMMC-Messgerät (oder D’Arsonval-Messgerät) besteht aus fünf Hauptkomponenten:

• Festes Teil oder Magnetsystem

• Bewegliche Spule

• Regelsystem

• Dämpfungssystem

• Messgerät

Funktionsprinzip

Ein PMMC-Messgerät nutzt die Faradayschen Gesetze der elektromagnetischen Induktion, bei denen ein stromführender Leiter in einem Magnetfeld eine Kraft erfährt, die proportional zum Strom ist und einen Zeiger auf einer Skala bewegt.

PMMC-Drehmomentgleichung

Lassen Sie uns einen allgemeinen Ausdruck für das Drehmoment in Permanentmagneten mit beweglicher Spule (PMMC-Instrumente) herleiten. Wir wissen, dass im Fall von beweglichen Spulen das ablenkende Drehmoment durch den Ausdruck gegeben wird:

• Td = NBldI, wobei N die Anzahl der Windungen ist,

• B die magnetische Flussdichte in der Luftspalte ist,

• l die Länge der beweglichen Spule ist,

• d die Breite der beweglichen Spule ist,

• I der elektrische Strom ist.

Für ein Messgerät mit beweglicher Spule sollte das ablenkende Drehmoment proportional zum Strom sein. Mathematisch können wir Td = GI schreiben. Durch Vergleich sagen wir G = NBIdl. Im stationären Zustand sind das Steuer- und das ablenkende Drehmoment gleich. Tc ist das Steuermoment. Bei Gleichsetzung des Steuer- und des ablenkenden Drehmoments haben wir:GI = K.x, wobei x die Ablenkung ist, also ist der Strom gegeben durch

Da die Ablenkung direkt proportional zum Strom ist, benötigen wir eine gleichmäßige Skala am Messgerät zur Strommessung.

Nun werden wir über das grundlegende Schaltbild eines Amperemeters sprechen. Betrachten wir den folgenden Schaltkreis:

Der Strom I teilt sich an Punkt A in zwei Komponenten: Is und Im. Bevor wir ihre Größen diskutieren, verstehen wir den Aufbau der Schuntwiderstände. Die wichtigsten Eigenschaften der Schuntwiderstände sind unten detailliert beschrieben:

Die elektrischen Widerstände dieser Schunts sollten bei höheren Temperaturen nicht variieren, sie sollten einen sehr niedrigen Temperaturkoeffizienten besitzen. Auch sollte der Widerstand zeitunabhängig sein. Die letzte und wichtigste Eigenschaft, die sie besitzen sollten, ist, dass sie hohe Stromwerte ohne erhebliche Temperaturerhöhung tragen können. Normalerweise wird Manganin für DC-Widerstände verwendet. Daher können wir sagen, dass der Wert von Is viel größer als der Wert von Im ist, da der Widerstand des Schunts gering ist. Aus diesem Grund haben wir:

Wobei Rs der Widerstand des Schunts und Rm der elektrische Widerstand der Spule ist.

Aus den beiden obigen Gleichungen können wir schreiben:

Wobei m die Verstärkungskraft des Schunts ist.

Fehler bei Permanentmagneten mit beweglicher Spule

• Fehler aufgrund der Permanentmagnete

• Änderung des Widerstands der beweglichen Spule mit der Temperatur

Vorteile von Permanentmagneten mit beweglicher Spule

• Die Skala ist gleichmäßig unterteilt, da der Strom direkt proportional zur Ablenkung des Zeigers ist. Daher ist es sehr einfach, Größen mit diesen Instrumenten zu messen.

• Der Energieverbrauch ist bei diesen Instrumenten auch sehr gering.

• Ein hohes Verhältnis von Drehmoment zu Gewicht.

• Diese Instrumente bieten mehrere Vorteile, ein einzelnes Instrument kann zur Messung verschiedener Größen durch die Verwendung unterschiedlicher Schunt- und Multiplikatorwerte eingesetzt werden.

Nachteile von Permanentmagneten mit beweglicher Spule

• Diese Instrumente können keine Wechselstromgrößen messen.

• Die Kosten dieser Instrumente sind im Vergleich zu Eisenspulenmessgeräten hoch.