Τι είναι ένα PMMC;

Ορισμός Μετρητή PMMC

Ένας μετρητής PMMC (επίσης γνωστός ως μετρητής D’Arsonval ή γαλβανόμετρο) ορίζεται ως συσκευή που μετρά την ροή ρεύματος μέσω ενός κατανεμημένου στροφώμενου κύκλου παρατηρώντας την γωνιακή αποκλίνση του κύκλου σε ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο.

Κατασκευή PMMC

Ένας μετρητής PMMC (ή μετρητής D’Arsonval) κατασκευάζεται από 5 βασικά συστατικά:

• Σταθερό Μέρος ή Σύστημα Μαγνήτων

• Κινούμενος Κύκλος

• Σύστημα Ελέγχου

• Σύστημα Απόσβεσης

• Μετρητής

Αρχή Λειτουργίας

Ένας μετρητής PMMC χρησιμοποιεί τους Νόμους της ηλεκτρομαγνητικής εξαγωγής του Faraday, όπου ένας διαχειριστής ρεύματος σε ένα μαγνητικό πεδίο βιώνει μια δύναμη ανάλογη με το ρεύμα, μετακινώντας ένα δείκτη σε μια κλίμακα.

Εξίσωση Ροπής PMMC

Ας πάρουμε μια γενική έκφραση για την ροπή σε μόνιμα μαγνητικά κινούμενα κύκλων ή PMMC. Γνωρίζουμε ότι σε κινούμενους κύκλους η διακλίνουσα ροπή δίνεται από την έκφραση:

• Td = NBldI όπου N είναι το πλήθος των στροφών,

• B είναι η πυκνότητα μαγνητικού ρεύματος στο αεροστεγί,

• l είναι το μήκος του κινούμενου κύκλου,

• d είναι η πλάτος του κινούμενου κύκλου,

• I είναι το ηλεκτρικό ρεύμα.

Τώρα, για έναν κινούμενο κύκλο, η διακλίνουσα ροπή θα πρέπει να είναι ανάλογη με το ρεύμα, μαθηματικά μπορούμε να γράψουμε Td = GI. Έτσι, συγκρίνοντας, λέμε G = NBIdl. Σε σταθερή κατάσταση, έχουμε και την ελεγχόμενη και την διακλίνουσα ροπή ίση. Tc είναι η ελεγχόμενη ροπή, ισοπεδώνοντας την ελεγχόμενη ροπή με την διακλίνουσα, έχουμε,GI = K.x όπου x είναι η διάκλιση, έτσι το ρεύμα δίνεται από

Επειδή η διάκλιση είναι ανάλογη με το ρεύμα, έχουμε ανάγκη από μια ομοιόμορφη κλίμακα στο μετρητή για το μέτρημα του ρεύματος.

Τώρα θα συζητήσουμε για το βασικό σχεδιαγράμμα του ρευστομέτρου. Ας θεωρήσουμε έναν κύκλο όπως φαίνεται παρακάτω:

Το ρεύμα I χωρίζεται σε δύο συστατικά στο σημείο A: Is και Im. Πριν συζητήσουμε τις μεγέθη, ας κατανοήσουμε την κατασκευή της αντιστάσεως shunt. Τα βασικά χαρακτηριστικά της αντίστασης shunt είναι λεπτομερώς αναφέρθηκαν παρακάτω:

Η ηλεκτρική αντίσταση αυτών των shunts δεν πρέπει να διαφέρει σε υψηλότερες θερμοκρασίες, πρέπει να έχουν πολύ χαμηλή τιμή συντελεστή θερμοκρασίας. Επίσης, η αντίσταση πρέπει να είναι ανεξάρτητη από το χρόνο. Τελευταίο, και το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό, πρέπει να μπορούν να μεταφέρουν υψηλή τιμή ρεύματος χωρίς μεγάλη αύξηση της θερμοκρασίας. Συνήθως, χρησιμοποιείται manganin για την κατασκευή DC αντιστάσεων. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι η τιμή του Is είναι πολύ μεγαλύτερη από την τιμή του Im, καθώς η αντίσταση του shunt είναι χαμηλή. Από αυτό, έχουμε,

Όπου, Rs είναι η αντίσταση του shunt και Rm είναι η ηλεκτρική αντίσταση του κύκλου.

Από τις παραπάνω δύο εξισώσεις, μπορούμε να γράψουμε,

Όπου, m είναι η δύναμη επιμεγέθωσης του shunt.

Λάθη σε Συστήματα Μόνιμου Μαγνήτου και Κινούμενου Κύκλου

• Λάθη λόγω των μόνιμων μαγνητών

• Αλλαγή της αντίστασης του κινούμενου κύκλου με τη θερμοκρασία

Πλεονεκτήματα των Συστημάτων Μόνιμου Μαγνήτου και Κινούμενου Κύκλου

• Η κλίμακα είναι ομοιόμορφα διαιρεμένη, καθώς το ρεύμα είναι ανάλογο με τη διάκλιση του δείκτη. Επομένως, είναι πολύ εύκολο να μετρηθούν ποσότητες από αυτά τα όργανα.

• Η κατανάλωση ενέργειας είναι επίσης πολύ χαμηλή σε αυτά τα είδη όργανα.

• Υψηλός λόγος ροπής σε βάρος.

• Αυτά έχουν πολλά πλεονεκτήματα, ένα μόνο όργανο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το μέτρημα διάφορων ποσοτήτων χρησιμοποιώντας διαφορετικές τιμές shunts και πολλαπλασιαστές.

Μειονεκτήματα των Συστημάτων Μόνιμου Μαγνήτου και Κινούμενου Κύκλου

• Αυτά τα όργανα δεν μπορούν να μετρήσουν ποσότητες AC.

• Η κόστος αυτών των όργανων είναι υψηλότερο σε σύγκριση με τα όργανα κινούμενου σιδήρου.