อะไรคือเครื่องมือแบบเคลื่อนที่เหล็ก

อะไรคือเครื่องมือเหล็กเคลื่อนที่?

คำนิยามของเครื่องมือเหล็กเคลื่อนที่

เครื่องมือเหล็กเคลื่อนที่เป็นอุปกรณ์วัดชนิดหนึ่งที่ใช้คุณสมบัติแม่เหล็กของเหล็กเพื่อวัดปริมาณไฟฟ้า

ประเภทของเครื่องมือเหล็กเคลื่อนที่

มีสองประเภทหลัก คือ การดึงดูดและการผลัก ซึ่งทำงานตามปฏิกิริยาแม่เหล็กของชิ้นเหล็กกับสนามแม่เหล็ก

การสร้างเครื่องมือเหล็กเคลื่อนที่

การสร้างพื้นฐานของเครื่องมือเหล็กเคลื่อนที่แบบดึงดูดแสดงไว้ด้านล่าง

แผ่นเหล็กอ่อนบางถูกหมุนรอบแกนอย่างไม่สมมาตรในหน้าของขดลวด เมื่อมีกระแสผ่านขดลวด เหล็กจะเคลื่อนที่เข้าไปในสนามแม่เหล็กที่แรงขึ้น เครื่องมือเหล็กเคลื่อนที่แบบดึงดูดในอดีตใช้การควบคุมด้วยแรงโน้มถ่วง แต่เวอร์ชันใหม่ใช้การควบคุมด้วยสปริง การปรับน้ำหนักสมดุลทำให้เข็มชี้ศูนย์

การลดแรงสั่นสะเทือนในเครื่องมือเหล่านี้ทำได้โดยแรงเสียดทานของอากาศ โดยทั่วไปใช้กระบอกลมที่มีลูกสูบเคลื่อนที่ภายใน ดังแสดงในภาพ

ทฤษฎีของเครื่องมือเหล็กเคลื่อนที่แบบดึงดูด

สมมติว่าไม่มีกระแสผ่านขดลวด เข็มชี้ที่ศูนย์ มุมที่แกนของแผ่นเหล็กทำกับเส้นตั้งฉากกับสนามคือ φ เมื่อมีกระแส I และความแข็งแรงของสนามแม่เหล็กที่สอดคล้องกัน ชิ้นเหล็กจะเบนไปมุม θ ส่วนประกอบของ H ในทิศทางของแกนของแผ่นเหล็กที่เบนคือ Hcos{90 – (θ + φ) หรือ Hsin (θ + φ) แรง F ที่กระทำบนแผ่นเหล็กเข้าไปในขดลวดจึงเป็นสัดส่วนกับ H2sin(θ + φ) ดังนั้นแรงนี้ยังเป็นสัดส่วนกับ I2sin(θ + φ) สำหรับความโปร่งแสงคงที่ หากแรงนี้กระทำบนแผ่นเหล็กที่ระยะ l จากแกนหมุน แล้วแรงบิดการเบน,

เนื่องจาก l เป็นค่าคงที่

เมื่อ k เป็นค่าคงที่

ตอนนี้ เนื่องจากเครื่องมือนี้ควบคุมด้วยแรงโน้มถ่วง แรงบิดในการควบคุมจะเป็น

เมื่อ k’ เป็นค่าคงที่

ในภาวะคงที่,

เมื่อ K เป็นค่าคงที่