Czym jest PMMC?

Definicja licznika PMMC

Licznik PMMC (znany również jako licznik D’Arsonvala lub galwanometr) to urządzenie, które mierzy prąd przepływający przez cewkę, obserwując kątowe odchylenie cewki w jednorodnym polu magnetycznym.

Konstrukcja licznika PMMC

Licznik PMMC (lub liczniki D’Arsonvala) składa się z 5 głównych elementów:

• Część nieruchoma lub system magnesów

• Cewka ruchoma

• System sterujący

• System tłumienia

• Licznik

Zasada działania

Licznik PMMC wykorzystuje Prawa Faradaya indukcji elektromagnetycznej, gdzie przewodnik niosący prąd w polu magnetycznym doświadcza siły proporcjonalnej do prądu, poruszając wskazówką na skali.

Równanie momentu obrotowego PMMC

Wyprowadźmy ogólne wyrażenie na moment obrotowy w instrumentach z cewką ruchomą w stałym polu magnetycznym lub instrumentach PMMC. Wiemy, że w instrumentach z cewką ruchomą moment odchylenia jest dany wzorem:

• Td = NBldI, gdzie N to liczba zwitków,

• B to gęstość strumienia magnetycznego w szczelinie powietrznej,

• l to długość cewki ruchomej,

• d to szerokość cewki ruchomej,

• I to natężenie prądu elektrycznego.

Dla instrumentu z cewką ruchomą moment odchylenia powinien być proporcjonalny do prądu, matematycznie możemy zapisać Td = GI. Porównując, mamy G = NBIdl. W stanie ustalonym mamy, że momenty sterujące i odchylenia są równe. Tc to moment sterujący, przyrównując moment sterujący do momentu odchylenia, mamy GI = K.x, gdzie x to odchylenie, więc prąd jest dany przezGI = K.x, gdzie x to odchylenie, więc prąd wynosi

Ponieważ odchylenie jest proporcjonalne do prądu, potrzebujemy jednolitej skali na liczniku do pomiaru prądu.

Teraz omówimy podstawowy schemat obwodowy amperomierza. Rozważmy obwód przedstawiony poniżej:

Prąd I dzieli się na dwie składowe w punkcie A: Is i Im. Przed omówieniem ich wartości, zrozummy konstrukcję oporu rozgałęziacza. Podstawowe właściwości oporu rozgałęziacza są szczegółowo opisane poniżej:

Opor tych rozgałęziaczy nie powinien różnić się przy wyższych temperaturach, powinien posiadać bardzo niską wartość współczynnika temperaturowego. Opor ten powinien być niezależny od czasu. Najważniejszą własnością jest zdolność do przeprowadzania dużych wartości prądu bez znacznego wzrostu temperatury. Zwykle do produkcji oporów DC używa się manganiny. Możemy stwierdzić, że wartość Is jest znacznie większa niż wartość Im, ponieważ opór rozgałęziacza jest niski. Stąd mamy,

Gdzie, Rs to opór rozgałęziacza, a Rm to opór elektryczny cewki.

Na podstawie powyższych dwóch równań możemy napisać,

Gdzie, m to wzmocnienie rozgałęziacza.

Błędy w instrumentach z cewką ruchomą w stałym polu magnetycznym

• Błędy spowodowane przez stałe magnesy

• Zmiana oporu cewki ruchomej wraz z temperaturą

Zalety instrumentów z cewką ruchomą w stałym polu magnetycznym

• Skala jest jednolicie podzielona, ponieważ prąd jest proporcjonalny do odchylenia wskazówki. Dlatego jest bardzo łatwo mierzyć wielkości za pomocą tych instrumentów.

• Zużycie mocy w tych typach instrumentów jest również bardzo niskie.

• Wysokie stosunek momentu do masy.

• Te instrumenty mają wiele zalet, jeden instrument może być używany do pomiaru różnych wielkości, korzystając z różnych wartości rozgałęziaczy i mnożników.

Wady instrumentów z cewką ruchomą w stałym polu magnetycznym

• Te instrumenty nie mogą mierzyć wielkości AC.

• Koszt tych instrumentów jest wyższy w porównaniu do instrumentów z żelazem ruchomym.