Cosa è un PMMC?
Definizione del misuratore PMMC
Un misuratore PMMC (noto anche come misuratore D'Arsonval o galvanometro) è definito come un dispositivo che misura la corrente attraverso una bobina osservando la deflessione angolare della bobina in un campo magnetico uniforme.
Costruzione del PMMC
Un misuratore PMMC (o misuratore D'Arsonval) è costituito da 5 componenti principali:
Parte fissa o sistema di magneti
Bobina mobile
Sistema di controllo
Sistema di smorzamento
Misuratore
Principio di funzionamento
Un misuratore PMMC utilizza le leggi di Faraday dell'induzione elettromagnetica, dove un conduttore portatore di corrente in un campo magnetico sperimenta una forza proporzionale alla corrente, muovendo un indicatore su una scala.
Equazione del momento di torsione del PMMC
Deriviamo una espressione generale per il momento di torsione negli strumenti a bobina mobile con magnete permanente o strumenti PMMC. Sappiamo che negli strumenti a bobina mobile, il momento di deflessione è dato dall'espressione:
Td = NBldI dove N è il numero di spire,
B è la densità di flusso magnetico nella fessura d'aria,
l è la lunghezza della bobina mobile,
d è la larghezza della bobina mobile,
I è la corrente elettrica.
Per uno strumento a bobina mobile, il momento di deflessione dovrebbe essere proporzionale alla corrente, matematicamente possiamo scrivere Td = GI. Quindi, confrontando, diciamo G = NBIdl. Nello stato stazionario, abbiamo sia i momenti di controllo che di deflessione uguali. Tc è il momento di controllo, equilibrando il momento di controllo con quello di deflessione, abbiamo,GI = K.x dove x è la deflessione, quindi la corrente è data da
Poiché la deflessione è direttamente proporzionale alla corrente, quindi abbiamo bisogno di una scala uniforme sul misuratore per la misurazione della corrente.
Ora discuteremo del diagramma di circuito di base dell'ammetro. Consideriamo un circuito come mostrato di seguito:
La corrente I si divide in due componenti nel punto A: Is e Im. Prima di discutere le loro magnitudini, comprendiamo la costruzione della resistenza shunt. Le principali proprietà della resistenza shunt sono dettagliate di seguito:
La resistenza elettrica di questi shunt non dovrebbe variare a temperature più elevate, dovrebbero possedere un valore molto basso del coefficiente di temperatura. Inoltre, la resistenza dovrebbe essere indipendente dal tempo. L'ultima e la proprietà più importante che dovrebbero possedere è quella di poter trasportare valori elevati di corrente senza un aumento significativo della temperatura. Di solito, viene utilizzato il manganino per realizzare la resistenza DC. Quindi, possiamo dire che il valore di Is è molto maggiore del valore di Im poiché la resistenza dello shunt è bassa. Da ciò, abbiamo,
Dove, Rs è la resistenza dello shunt e Rm è la resistenza elettrica della bobina.
Dalle due equazioni sopra, possiamo scrivere,
Dove, m è il potere di ingrandimento dello shunt.
Errori negli strumenti a bobina mobile con magnete permanente
Errori dovuti ai magneti permanenti
Variazione della resistenza della bobina mobile con la temperatura
Vantaggi degli strumenti a bobina mobile con magnete permanente
La scala è divisa uniformemente poiché la corrente è direttamente proporzionale alla deflessione dell'indicatore. Pertanto, è molto facile misurare quantità con questi strumenti.
Il consumo di potenza è anche molto basso in questi tipi di strumenti.
Un rapporto alto tra momento e peso.
Questi strumenti presentano molti vantaggi, un singolo strumento può essere utilizzato per misurare varie quantità utilizzando diversi valori di shunt e moltiplicatori.
Svantaggi degli strumenti a bobina mobile con magnete permanente
Questi strumenti non possono misurare quantità AC.
Il costo di questi strumenti è elevato rispetto agli strumenti a ferro mobile.
